1 引言
模具设计是依据产品图纸进行设计，主要解决生产什么样的产品和什么要求的产品，而模具工艺则依据模具设计，结合产品要求解决使用什么样的设备和刀具，采用什么样的加工手段和顺序，以保证制造出符合设计要求和产品要求的模具。因此，模具工艺管理是连接模具设计和模具制造的纽带，它是保证模具制造达到设计要求，指导现场操作和检验，以保证模具制造质量高，制造周期短，生产成本低，是决定模具制造经济效益的重要环节。模具制造工艺过程也是模具设计过程的延续。本文就模具工艺及管理若干要素进行探讨，供大家分享。
2 模具制造工艺要素分析
2.1 模具制造工艺的定义和任务
所谓制造工艺，就是把设计转化为产品的过程。模具制造工艺，是把模具设计转化为模具产品的过程。模具制造工艺的任务是研讨制造的可能性和如何制造的问题，研究怎样以低成本、短周期、高质量模具的制造，其中成本、周期、质量是模具制造主要技术经济指标贯穿在整个模具设计和制造中。模具制造的工艺路线，是首先根据制件图样或实物进行估算，然后进行模具设计、零件加工、装配调整、试模，直到生产出符合要求的制件。工艺按其性质可分工艺技术和工艺管理两大部分。工艺技术是指模具的加工制造方法。包括从材料投入到模具制造全过程的工艺路线、工艺流程、工艺步骤、操作要点、尺寸检测等。工艺管理是模具管理的组成部分，是模具管理的核心，是体现模具的生产中实现高质量、低成本、高效益的保证，是衡量模具管理水平的标准之一。两者是紧密相联系在一起的不可缺少的。没有先进的模具工艺技术，就无法促进模具质量提高；而没有科学的模具工艺管理，企业无法有好的经济效益。
2.2 模具设计的工艺性分析与审查
模具设计工艺性分析与审查是模具设计过程中一项极为重要的工艺管理工作，它直接关系到模具制造的成功与否。其根据产品设计要求、工艺技术上要求，结合本企业的设备加工能力以及外协加工可行等。因此，在分析和审查模具设计工艺性时，工艺部门或工艺人员既要考虑到模具设计上的先进性和必要性，也要考虑到加工工艺上的经济性、可靠性和时间性，在保证模具加工精度的前提下，改善其工艺性，降低模具制造成本，来保证模具制造质量和经济效益。
模具设计工艺性分析与审查的主要内容，一般包括模具结构的工艺性，零件的结构合理性；能否便于加工和保证质量，模具加工精度、粗糙度、热处理及技术要求是否经济合理；模具成型部位尺寸是否能满足产品的需求；模具使用寿命，模具材料选择，安全防范是否合理以及零件的标准程度等。
模具设计工艺性分析与审查，一般由工艺部门、设计部门共同牵头，以主管工艺员为主，协同有关人员参加。分析和审查形式应根据企业自身情况来定，有的是模具设计人员和模具工艺人员协同工作，在设计模具时，工艺员和设计员配合进行，使设计与工艺上的问题及早协商解决；有的是设计员遇到工艺问题与工艺部门联系；有的是设计员到模具制造现场同老师傅商量或与厂外的技术人员协助进行；也有的设计员完成模具初步设计后，合同有关人员集中分析和审查，听取意见后，再进行设计等，共同完成模具设计工艺性分析与审查工作。
2.3 模具工艺方案的制定与经济评估
模具工艺方案是模具制造中工艺准备工作的总纲领，在进行工艺设计工作中起着指导性的作用。它有必要指出模具制造过程中技术关键和解决方案，规定各项工序应遵循的基本原则和应达到基本要求。正确拟定工艺方案，有利于运用新技术、新工艺、新材料和现有的加工设备，制造出符合设计要求和质量好的模具。
工艺方案的内容应考虑工艺和技术两大方面的需要。工艺方面内容主要是制定工艺工作原则，它依据模具结构，确定模具加工路线安排工序，确定模具制造周期及投料准备。工艺规程编制的原则，确定材料利用指标以及外协加工、外购件等。技术方面内容主要是编制工艺（序）时在加工技术中遵守的原则，如机床加工、测量、装配、试模等工作标准。
(1)工艺方案的确定。工艺方案是在模具设计的工艺性分析和审查结束后进行编制，它根据模具结构，零件加工难易度以及零件多少等，正确确定模具零件加工的机床选择和工人技术适应能力。一般由工艺部门负责提出方案，汇总模具设计员、现场施工员等各方面意见后，最后由模具制造车间组织实施。
(2)工艺方案的经济评估。工艺方案的经济评估是对模具制造成本有效的评估方法，应遵循保证模具制造质量，降低制造成本的原则，对制造一种模具关键零件（模腔或型芯）时，在保证精度和质量的前提下，往往可采用几种不同的加工方法，含有几种不同的方案，这需要对不同的方案的技术经济指标进行综合分析，从中选出较优，较适合本企业（外加工）可行的方案。在满足加工要求的前提时，一般根据经济性选择工艺方案，先考虑粗加工机床，后考虑精加工机床；先考虑普通机床加工，后考虑数控机床、电加工机床加工；先考虑热处理前粗加工工序，后考虑热处理后的精加工工序；先考虑本企业的加工能力，后考虑外协加工能力；多考虑级进模、热流道、模腔压力控制等先进的工艺；考虑加工周期长短，可以多尽量采用先进的加工设备加工。有必要进行工艺成本分析，如工时，主要材料和加工机床选择的价值等。
2.4 工艺技术文件的编制
模具制造工艺规程是在模具制造前，根据模具结构设计图样和技术要求合理确定模具零件的加工工艺和加工机床，合理确定模具制造工艺顺序和流程，并以规定格式形成工艺文件，使之能够指导制造工艺的全过程有序实施；使之能够控制模具制造精度和质量以及模具周期与费用。
模具加工工艺设计是进行模具生产的前期策划和设计工作。模具工艺技术文件不同于其他产品工艺技术文件，它由工序规程、机床选择、工时定额、材料以及试模所用设备、制件选材等指标组成，它是模具制造、生产调度、加工实施、质量检验、材料供给等重要依据，其中最重要的是工艺（序）规程，制定工艺规程应有利于保证模具零件质量，缩短生产周期，节约原材料消耗，同时为生产部门计划，组织生产提供依据。模具制造工艺规程是指导在模具制造过程中，每一道工序如何保证模具制造质量的工艺文件。一般企业采用工艺路线卡（或称工艺流程卡），它是以模具的每种零件编制的，规定这一零件在整个制造规程中所要经过的路线，列出零件经过各个工序、各工序名称、所使用的设备及加工事项等（如表1所示）。模具零件的工艺规程一般订得比较简单，用模具上行业用语，甚至可以用符号进行表述，而零件的工艺（序）应考虑整个模具装配的需要。
表1 模具零件工艺流程工时定额卡
工时定额一般按自己企业的情况，结合机械加工行业工时定额标准，考虑到模具是单件生产，又是订单式生产的特点，相对的辅助时间和工艺计算时间比一般零件加工时多等原因，进行对各工序进行估工。许多企业的工艺员都是有现场操作经验很丰富的师傅来担任的，对工序的估工是比较熟练和正确的。
编制工艺规程的依据是模具类型，零件制造的精度和表面粗糙度，热处理，加工零件所用材料性质以及设备、工夹刀量具等，在编制工艺规程中，注意工艺规程典型化编制，这也是推行模具标准化的重要任务之一。模具标准化是模具制造技术发展的重要标志。
2.5 工夹刀量具等设计工作
按照工艺规程进行模具零件加工过程中，各种刀具、辅助夹具等是必不可少的，搞好专用工夹具的设计以便提高模具加工质量，缩短制造工时和生产周期。模具制造中大多数应用标准刀具，夹具，量具等，但由于模具制造难度大，特别是形状复杂的模具，完全依赖标准工刀夹量具是不行的，如数控加工程序设计，EDM电极设计，辅助刀夹量具等设计和准备，材料消耗定额的计算，模具标准件采用等任务交给主管工艺员，由主管工艺员设计，工艺部门审核，与模具任务一起下达到制造车间实施。由于模具是小批量，单件生产，不能完全套用一般产品加工方法，工夹刀量具设计尽可能设计成整合式，通用性好，起到综合利用的作用。
2.6 其他管理工作
(1)深入现场、指导制造。工艺人员应到现场去了解自己编制的工艺在制造过程中出现的问题是很有必要的。模具制造的过程中涉及许多工（序）种，操作者对零件加工理解，接受水平不同，工艺人员有责任到现场进行模具加工方面指导，讲清设计与工艺的意图，让操作者在短时间里，理解加工工艺的要求，制造出合格的模具零件。尤其在模具零件加工中出现超差时（当然不排除设计人员和工艺人员的失误），工艺人员应组织设计人员、车间施工员，检验员等进行现场分析，找出原因，及时提出整改措施，协助现场解决质量问题，并督促有关人员明确职责，吸取教训。同时，更改模具底图，保证模具进度。
(2)推广新技术，提高制造水平。模具制造技术的提高很大程度上依赖于新技术，新工艺的推广应用。随着计算机技术的发展应用，模具设计与制造向着数字化方向发展。特别是模具成型（形）零件方面软件，进而将数据交换到制造设备，实现计算机设计与制造连成一体化。目前，许多企业把计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助工程(CAE)、计算机仿真分析(MoldFlow)、快速成型制造(RPM)，逆向工程应用于模具设计和制造技术上，一些新型加工方式（模具零件数控NC、计算机数控CNC加工、模具型腔电加工EDM)出现，为模具制造技术的发展拓展了一条新路，但是，国内的模具制造水平同国外发达国家相比较，存在者一定的差距，无论是制造精度和使用寿命，还是制造周期和制造成本；无论是加工工艺设计上，还是加工手段上，还有设计理念等都是落后于发达国家，这需要工艺部门加强工艺情报，信息交流，时常了解到国内外模具加工新技术、新材料、新工艺，进而与本企业的实际情况相结合，把先进的技术逐步应用到生产实践上，促进本企业的模具制造水平提高。
(3)组织员工遵守工艺纪律。模具工艺不同于产品加工工艺，一次做上千件，做上万件产品，而模具加工零件不会生产很多的（除标准件加工外）。因此，组织操作者学习模具工艺文件，加强模具工艺纪律的宣传教育是工艺员的职能。工艺员应深入现场操作者学习模具制造工艺文件，讲解工艺纪律的要求，使操作者和检验员了解工艺要求，掌握操作方法和检验要求。企业也应对操作者进行加工技术、工艺标准化、相关的产品成型知识和质量等方面的强化培训，使操作者自觉遵守工艺纪律和质量意识认真按图，按工艺、按操作规程办事，以保证模具制造质量。
(4)配合车间，搞好定置管理。定置管理是现场管理和谋求系统改善的科学管理方法，模具制造实行定置管理是为了严肃工艺纪律，贯彻操作规程、文明生产的需要。工艺部门应配合现场搞好定置管理，对工艺装备的合理定置，保证工艺设备处于完好状态，使模具制造工序流通，对工位器具合理配备与定置，为在岗操作者创造良好的工作环境，确保工艺规程贯彻执行，对现场文明，安全生产起着督促作用。
(5)协调关系，搞好试模工作。模具最终的要通过试模来鉴定模具制造水平，检查模具设计和模具工艺的正确性，合理性和经济性。工艺部门应协调好试模设备或地方，工艺员应全程跟踪，对试模规程中出现的问题，应分清责任。属于设计的问题，应反映到设计人员，属于工艺的问题，工艺员应现场解决，属于制造问题，由现场操作者尽快整改。一般试模，最多为三次，第一次试模时尽可能的发现问题，工艺员应该进行汇总，通知现场操作者整改。第二次试模时已经是把第一次的问题应该解决到98%，剩下的2%的问题，在第三次试模时全部解决，基本上可以出产品了。
3 结束语
“工欲善其事，必先利先器”生动的指出了工艺和产品的关系。模具工艺管理是模具制造企业的基础管理工作，其中心是为企业生产出成本低、周期短和质量高的模具产品，同时也推动企业的模具设计水平的提高，培养人才的必不可少的工作，值得模具制造企业借鉴。
核心关注：拓步ERP系统平台是覆盖了众多的业务领域、行业应用，蕴涵了丰富的ERP管理思想，集成了ERP软件业务管理理念，功能涉及供应链、成本、制造、CRM、HR等众多业务领域的管理，全面涵盖了企业关注ERP管理系统的核心领域，是众多中小企业信息化建设首选的ERP管理软件信赖品牌。
转载请注明出处：拓步ERP资讯网http://www.toberp.com/
本文标题：模具制造工艺管理要素分析
相关文章
