提高模具设计与制造水平的匹配性探析

1、提高模具设计与制造水平的匹配性探析    提高模具设计与制造水平的五个匹配性问题 【关 键 词】模具|设计与制造|匹配 模具是工业生产中极为重要而不可或缺的特殊基础工艺装备，有人把它比作工业发展之母，一点也不为过，其生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体，既是高新技术的载体，又是高新技术产品，被广泛用于机械、电子、汽车、信息、航空、航天、医疗及军工等制造领域，为我国经济发展作出了重要贡献。结合笔者自身多年工作实际和经验，根据当今模具发展的形势，如何实现模具行业“十二五”发展规划提出的宏伟目标在2020年步入模具强国之

2、列，谈谈几点思路和看法。 1.注重金属切削参数的匹配与优化  根据发达国家平均刀具费用和生产成本的比较情况，提高50%的刀具寿命，可降低1%的生产成本;而提高20%的加工效率，则可降低15%的生产成本，这充分说明利用现代切削技术，选择高速、高效刀具和加工手段，进行合理的参数匹配，充分发挥机床的性能和效率，对降低企业制造成本具有重大意义。    金属加工，简单地讲就是金属切削，切削的要素主要有三个，即切速、背吃刀量和进给。随着旧设备的日益更新和新装备的不断出现，新技术、新工艺的应用也在不断变化，切削参数的匹配与选择(包括常用电火花设备参数匹配)，

3、将直接影响模具制造的质量和效率，而最直接的影响就是表面粗糙度。    实践证明，用高品质的切削刀具，不仅可以提高生产效率和零件质量，还可以进一步降低制造成本，缩短生产周期。比如:高速铣加工中心设备(德国Rders，n=42000r/min，f=30m/min)，它的加工特点是:高转速、快进给、轻切削，经过参数匹配和充分试验可以证明，切削效率比普通加工中心要高23倍，表面粗糙度可以提升12个等级。    特别是对难切削材料(5565HRC)的加工具有明显优势，尤其对复杂曲面、异形型腔的切削具有突出特点，有效减少或去掉了后道电火花清角工序

4、。当然，高速铣加工中心设备对刀具的要求比较高，只有选择切削性能高、耐磨性好的刀具，才能使设备和刀具的功能、特点得到充分发挥与体现。通过对不同材料，在不同硬度下进行合理的刀具选择与参数匹配，我们发现可以在切削效率、表面质量及刀具成本之间找到一个平衡点，对提高生产效率、提升模具质量和降低制造成本起到十分重要的作用。尽管有时选择同一规格的刀具，但切削参数的选择与匹配并不一定相同，而且差异很大，这主要是因为刀具材料的差别所致。当然，要完整地获得各种刀具的匹配参数绝不是短时间内所能办到的。但是，我们相信通过较长时间的总结和积累，可以得到各种更加完美的切削匹配参数，而且，还能将其做成数据库以备查询和使用。

5、尽管随着装备的更新，各种参数的匹配也在不断变化，但是，我们相信这些数据将是机械制造企业提升工艺能力和制造水平的宝贵资源。 2.注重模具设计与制造的工艺匹配  很多人已经习惯了把产品当作精品来做，却没有把制造产品的模具当作精品对待。而随着模具制造业的不断进步，对设计提出了更高的要求，所以，模具设计的合理与否将直接关系到制造工艺的好坏和制造成本的高低。通俗地讲，好模具不是制造出来的，而是设计出来的;模具成本的高低重点不由制造决定，而由设计决定。所以，模具设计的关键就是要考虑企业自身的制造工艺特点和整个制造业的装备特点，否则，就很难从根本上提高企业的模具设计与制造水平。 

6、;   工艺，通俗地讲就是先干什么，后干什么的过程。工艺过程把设计和制造联系到了一起，也只有关注工艺过程，才能使设计和制造相互成长，共同进步。可是，很多设计人员并不太注意模具的制造过程，也不关心模具的使用过程，更不关注模具的失效原因。其实，模具的整个寿命周期都值得也是应该关注的，因为整个周期都可能反映出设计中的缺陷、制造中的不足或使用中的不当等问题。只要足够重视这些出现的问题，分析问题产生的原因，就能避免各种缺陷的再次发生，使模具设计与制造水平一步步提高。另外，要有把模具做成精品、模具也是产品的理念，充分考虑模具制造的工艺特点，充分重视模具设计、制造与使用的全过程，吸取教训

7、，及时归纳和总结经验，就会少走弯路，把模具设计与制造越做越精。 3.注重企业内外资源的匹配与利用  前面提到了模具设计要考虑企业自身的工艺特点和制造业的装备特点，这里要说明的是如何利用企业内部和外部资源来充分发挥企业自身优势，走专业化制造路线。人力资源方面:引进人才，让模具设计人才进行合理、必要的流动，吸引具有一定设计经验的人才充实设计队伍;同时，注重对整体设计能力的培养和提升。这是改变一些模具企业不良设计习惯的有效途径，尤其对人员流动性较差的企业，显得十分必要。引进人才可以弱化或改掉平时“约定俗成”的一些不良习惯、定势思维，使设计水平不断提升。装备资源方面:除了力求更加有

8、效地利用好企业内部的装备资源外，还要根据企业内部模具制造的工艺特点，充分利用企业外部的装备资源。比如:直接购买专业标准件企业生产的标准模架和标准配件，可以有效压缩模具制造周期，降低制造成本，以利于有更多的时间和精力在模块化、参数化设计上下功夫，在核心部件上总结制造经验，进一步提升模具设计与制造的附加值，进一步提高企业的软实力与竞争力。简单地说，就是用智慧和实力去市场中赢得更大的利润空间。 4.注重零件批量大小与模具寿命的匹配  目前，国内模具设计、制造技术基础相对薄弱，尽管现在发展十分迅速，但整体水平还比较低，模具使用寿命与国外相比还有较大的差距。  &

9、#160; 作为模具设计人员来说，总想设计出“健康长寿”的模具;作为模具制造人员来说，也想制造出“万寿无疆”的模具，但事实上从未有人做到。随着社会的进步和财富的增长，人们对新产品、个性产品的渴望与追求越来越强烈，致使企业产品的批量大小不一;就世界当今工业发展趋势看，也证明了这样一个事实。就模具最佳使用寿命来说，只有将目标放在使单位产品获得最低成本的基础上，这样的模具寿命才有意义。从这方面来看，注重产品零件批量大小与模具寿命长短的匹配显得十分重要。这就给设计人员提出了一个问题:根据产品零件材料特性和批量大小，选择什么样的模具结构、设计思路、模具材料及其热处理方法才能满足使用要求，而且最合理、最经