浅谈汽车覆盖件模具的制造
典型汽车覆盖件模具及其加工工艺

典型汽车覆盖件模具及其加工工艺时代在发展*社公在逬步.生活水平在握高.人们对汽/・尤JC是宗叼汽乍的石求mi汽®不|叮!豎忡卞严TR我是H V 上匕泮返術成为人『]的忡代歩和休闲工具* 一种生活竝瞬品。
中国加入町oZJib汽乍丁•业又面临着新的股展形势’ 在汽车产最蛾册的同时’汽车品种也成倍增加F —般来讲'汽牟底盘类总成或部件的斐犁,尤H是爱功机的变醴周朋约在10-20年Z 同,和汽牟半身的变聲間期灼在2-3年,吐至0训川汕•」汽4&:乡們血速如怛必须依翰幻M 快速史环如I的九辽发述制洁乂庇烦依赖现代化的蠶字控制加丁技术即计算机辅助制isaiis札近年来*找国制造业信息化丁程发展迅速,成为全球匝要的制造棊地口2000年以来每年新帽柞爻数押谊备在5万合{套》以上,并以3詆的速度持续增fe l\所fl这贱都為技术九汽车车身覆孟件棋具制造中的应用与发展提洪r有利的釜件•与般的机械严砧和比,汽乍覆矗件从站构到制造工艺都有很大的区别,它貝有结构形拱St杂、匚罐空间曲面爭*尺寸较人,蒂度耍求高竹几瓦榄貝制造技棗难度人、戒卞髙、周期长:,质最难以捋制.汽乍人弔覆蔷件冲1® CAE/C J^D/CAM一体化技术作为现代汽牟设计制造方法’ZE縮親汽车车璽设计.榄具设计与调试周期、加快新车型开发速度等方閒都发彈着孕关莹缺的作用.且中汽车覆盖件棋只设计、冲斥丨艺设计分折此枪具制造是关撻技术的虧要组成議分。
作为孩心技术壬一的C酬技术是模具制造中a要的一环叫基于n®CAD模具结构设计,如何进行实型诲造(FMC)的泡沐模舉数控编程加工,如何实现包括型面和结构面任内的一体化数控「龙編程.全面应用. 呢好她刮用匚仃坡拧设备來实现汽乍覆孟件模貝优戍、乔效、低耗制竝込flT前币我的规实意丈“我圉汽车麹盖件棋具CAD/CAK1技术从2(]世纪M年代发展至今已有20參年历稈. 田内汽车親益件模具牛:产僅业普握采用了梯D昱术*槌4冲压方秦叩DL图的设计和I® 人结构图t勺设11沟C i-1 St :维CAD,现fl I K釘心衷向上维J; ' I H竝--SI I总削1;『甚至无图生产己逐步代汁穿件圏生产.模具CAM技术的疑展也足紧跟CAD的步伐"从最初的只対舉而部分进厅歎控编程加丁.到现在的菇面和型面全程序化裁控加I,都是随着EAD变化而隻化的.覆盖件1SHCAM技术的应用过粗是从当初仅二推型面的数控编程加I】慢慢涵盖至包括二维结构面在内的佢向数控编程加工“覆蠡件模貝实型铸造的泡诔模型也经历了纯手匚划线或用样板制作到型面2C加11、乩面手I】制作,再到当今采用全数控程序加工的制作模式。
《汽车覆盖件模具设计与制造》课程开发研究

制造 课程 , 在教 学模 式上有创新 。在模具设计教 学中利用企业真 实项 目, 采用项 目教 学
法进 行 教 学 , 并 通 过校 企 合 作 开 发 了汽车 覆 盖件 模 具 设 计 与 制造 教 学 资 源 , 填 补 了 国 内高 职 院校 在该 资源 上 的 空 白。
关键词 : 汽车覆盖件模具; 课程开发 ; 项 目教学; 教 学资源
F SO1 n‘ S
1 引言
基 础工 艺 装 备 , 模 具 工 业 是 重要 的基 础 工业 。 汽车 与
步, 对 高 职模 具 毕业 生 知 识 、 能力 、 素 质 的要求 在 不 断
有必要 开设 《 汽车覆 盖件模 具 设计与制 造》 课程。 模 具是 工业 生 产 中极其 重 要 而又 不可 或缺 的 特殊 提升 , 工 程 机械 是模 具 使 用 量 最 大 的行 业 , 9 0 %以上 的零 部 2 课 程 目标 和 教 学 内容 分 析 件需要模具 成形 , 冲压 是 汽 车 制 造 的 4 大 工艺之一 。 2 . 1 课程 的性 质 和作 用
覆盖件模具与冲压模具的教学内容对比序比较项目课本上冲压模具汽车覆盖件模具覆盖件模具需补充号的教学内容铸造模型制造泡1模具类型小型钢板模中大型铸造模沫实型制造产品图和一般可以用二维要用三维实体数三维实体设计的2模具结构图纸表达模才能表达清楚知识冲压工艺一般用二维软件要用三维软件设三维曲面设计的3计如拉伸工艺设计进行设计知识数模设计模具机加多用普通铣磨线除普通机加工复杂零件的数控铣4外用到复杂曲削加工加工设备切割电火花等面的数控加工为大型数控机床大型模具复杂型覆盖件模具钳工5模具钳工小型模具的研配面的研配制造6使用压机小型曲柄压力机大型冲压设备大型冲压设备3课程设计的理念与思路31依托本地汽车模具行业共同建设本课程柳州福臻车体实业有限公司以下简称柳福公司是广西最大的模具企业主要从事汽车模具开发2010年11月被评为国家级高新技术企业多年来校企双方进行了深度合作
(汽车行业)汽车覆盖件冲模设计时的一些基本要求和基本特点

(汽车行业)汽车覆盖件冲模设计时的一些基本要求和基本特点汽车覆盖件冲模设计时的壹些基本要求和基本特点汽车覆盖件冲模是工艺装备。
对它的设计要求和对其它工艺装备壹样,都是按规定(冲压工艺)冲制(加工)出合格的工序件(零件、制件、产品)。
这是对汽车覆盖件冲模设计的原则要求。
汽车覆盖件冲模的结构设计师,不但应当知道对设计的原则要求,而且应当了解具体要求,才能设计出象样的模具。
下面谈谈对汽车覆盖件冲模设计的具体要求。
壹满足冲压工艺要求任何工艺装备都应当满足工艺的要求,这是天经地义的事情。
具体到汽车覆盖件冲模主要有以下几点要特别注意:1工序数学模型的文件名和版本号是不是正确。
2使用压力机型号规格或代号是否满足公议要求。
3模具的轮廓尺寸是否符合工艺要求。
特别是闭合高度是否按规定。
4注意坯件进入方向和工序件出件方向。
5坯件的定位要求,挡料机构的形式。
6压料方式有无特殊要求。
7工序件的顶起装置和取出机构形式。
8废料的排除方法和溜料方向。
……二便于安装调试冲模在压力机上的安装和调试是冲压工作中技术含量高最高的工作。
为了给安装调试提供方便,模具上应当设置安装调试的装置和结构。
主要有:1模具在压力机上按装的定位结构。
2模具在压力机上安装的压紧位置和压紧结构。
3模具行程限制器。
4精度检查平台。
……有时实际使用的压力机型号和调试用的压力机型号不同。
设计时应当同时考虑俩种型号压力机的使用参数。
三运行安全可靠冲模在使用过程中,不论是基础件、工作零件,仍是辅助零部件、结构件都要运行安全可靠,不得松动位移。
活动零件轨迹稳定,定位准确可靠。
除开零件的机械强度保障其功能之外,装配也必须有准确地定位和牢固的夹紧。
安全问题是模具设计者必须重点考虑的问题。
活动件和静止件之间必须留有安全间隙。
安全间隙不但要考虑人身的安全,而且要考虑的模具和机床的安全。
必要时设有专用的安全设施,如防护板、安全网等。
四易于存放保管汽车覆盖件冲模的体积比较大。
设计时必须考虑模具在制造、运输、使用、存放、保管和维修过程中的打开、翻转、起吊、运输中的起重装置和翻转结构。
汽车覆盖件模具设计

汽车覆盖件模具设计汽车覆盖件模具设计随着汽车的普及及用户的需求不断提高,汽车的外观设计已经成为了购买者选择汽车的重要因素。
而汽车的外观设计,很大程度上取决于汽车覆盖件的设计。
汽车覆盖件是汽车的外壳部件,包括车身、前后保险杠、侧板等车身部件。
因此,对于汽车企业而言,如何设计出漂亮、实用且符合工艺要求的汽车覆盖件,就显得格外重要。
汽车覆盖件的制造过程中,模具是关键的生产工具。
模具设计是汽车覆盖件制造的核心环节,设计水平的高低直接影响整个制造过程的质量和效率。
因此,汽车覆盖件模具设计成为整个汽车制造的重要方面。
汽车覆盖件模具设计需要考虑的因素非常多,除了机械性能、加工工艺、成本等因素外,更需要考虑的是外观设计。
在汽车的外观设计中,包括了构造设计和外貌设计两个方面。
而汽车覆盖件模具设计的基本原理则是在保证其正常使用功能的基础上,注重外观设计、材料分配、制造工艺的优化,全面提高模具的品质和寿命。
因此,汽车覆盖件模具设计需要考虑以下方面:1. 实用性汽车覆盖件是汽车外观设计的重要组成部分,因此模具的实用性要得到充分考虑。
模具应该具有良好的刚性和稳定性,能够保证汽车覆盖件的加工质量以及尺寸精度。
此外,模具的寿命也是一个重要考虑因素。
因此在制造模具的时候,应该选用高质量的材料,并且注重加工工艺的优化,从而提高汽车覆盖件模具的使用寿命。
2. 外观设计汽车覆盖件的外观设计非常重要,要求每一件覆盖件的外观必须具有美观、大方、时尚、科技感等要素。
因此,在模具设计过程中,必须考虑外观造型的合理性、美观性、线条流畅性等方面,使得汽车覆盖件能够具有良好的整体外观效果和吸引力。
3. 材料分配汽车覆盖件通常有内部支架和外部覆盖部分。
因此,在模具设计中,不仅需要考虑外观设计,也要注意材料的分配。
内部支架通常选用高强度、高刚度的材料,如钢板、铝板、碳纤维等,以保证汽车的安全性和稳定性。
而外部覆盖部分则需要采用质量轻、外表美观的材料,在模具设计中合理选用材料,可以有效提高工艺效率。
基于UG的汽车覆盖件模具设计

基于UG的汽车覆盖件模具设计随着汽车行业的快速发展,汽车零部件之间的联系越来越密切,汽车覆盖件作为汽车外部零部件之一,具有保护车身,美化外观的重要作用。
为了更好地满足市场的需求,汽车覆盖件的生产需要使用高质量的模具进行制造。
本文将基于UG软件,探讨汽车覆盖件模具设计的各个方面。
1. 模具的材料和结构设计首先,汽车覆盖件模具的材料和结构设计至关重要。
优质的模具材料和合理的结构设计不仅可以提高模具的使用寿命,还可以提高模具的加工精度和模具内部的冷却效果。
在进行模具材料的选择时,需要考虑到模具的生产环境和寿命要求,在此基础上选用耐磨性、耐腐蚀性和导热性等儿材料进行生产。
在模具结构设计时,需要考虑到汽车覆盖件的形状、制造工艺和生产效率等要素,以确保模具的精度和质量。
2. 模具的三维建模和工艺分析在模具设计中,三维建模是不可或缺的一步。
基于UG软件平台可以进行具体的模具建模和工艺分析。
首先需要将汽车覆盖件的CAD图纸导入UG平台,然后围绕其特定的几何形状和工艺特点进行模具三维设计,确定骨架、冷却系统和出模方式等技术要素,以确保汽车覆盖件能够精准匹配模具。
此外,还需对模具的注塑工艺进行分析,以便于确定合理的注塑工艺流程和提高生产效率。
3. 模具的制造和加工在模具制造和加工的过程中,需要确保模具精度和加工质量,避免因质量问题带来的生产延误和浪费。
基于UG平台,可以使用CAM技术进行模具制造和加工,这可以使模具制造过程更加精细化、全面化和高效化。
同时,CAM技术可对生产数据进行自动化处理和管理,提高生产效率和生产质量。
4. 模具制造的自动化技术与传统的手工模具制造技术相比,现代模具制造技术更加先进和自动化。
借助CAD/CAE技术和数控加工技术,可以实现模具的自动化生产,减少人力成本和生产周期。
采用自动化技术制造的模具,具有更高的制造精度和更长的使用寿命,从而可以为汽车覆盖件的高质量生产提供更为可靠的保障。
总之,基于UG的汽车覆盖件模具设计具有很高的精度和适应性,它将生产过程全面化和自动化,提高了汽车外部零部件的质量和生产效率。
汽车覆盖件模具工艺设计

汽车覆盖件模具工艺设计汽车覆盖件模具是汽车工业中一个非常重要的关键部件,通常情况下,其实现了进一步加工成型的目的。
随着汽车工业的不断发展,汽车覆盖件模具工艺设计也日趋成熟和完善,本文将从设计思路、制造工艺等方面阐述汽车覆盖件模具工艺设计的相关知识。
设计思路方面,汽车覆盖件模具工艺设计主要是以汽车外部构造的形态为基础,在此基础之上进行模具的分配、结构、尺寸以及模具使用材料等因素的选择,并且还需要对模具使用的具体使用条件以及维护保养方案进行充分的考虑,从而为模具的使用安全和效率上保障。
在汽车覆盖件模具工艺设计的过程中,关于模具的理论知识是非常重要的,比如需要根据具体的加工要求选择合适的成型方式,此配合选择合适的材料可以有效地降低模具的制造和维护成本,提高了模具的使用寿命。
在制造工艺方面,汽车覆盖件模具工艺设计需要考虑带有较高精度的组件成型及生产工艺的实际要求。
在制造模具前,需要对因模具工艺特点对材料所产生的变形、热处理方法等进行充分的分析与计算,针对不同的变形形式及其对材料的影响,制定合理的加工方案,从而进一步提升模具的加工质量。
同时,要确保模具的重要部位有足够的强度和韧性,避免在模具的使用过程中发生形变甚至破裂等情况。
当然,在汽车覆盖件模具工艺设计中还需要考虑到模具使用和维护带来的问题。
经过实际应用和使用,模具可能会因为使用或维护时疏忽或者过度使用等原因出现劣化甚至破坏的情况,因此,在汽车覆盖件模具工艺设计的过程中,还需要制定出相应的保养方案,保证模具能够正常使用和维护,确保模具在使用过程中可以及时发现和修复模具出现的问题。
在总的来说,汽车覆盖件模具工艺设计是汽车工业的必要组成之一,其质量的保障需要全面而完善的思路和相应的技术来支持。
对于制造模具的企业及从事汽车制造的相关人员来说,深入研究和实践汽车覆盖件模具工艺设计,对于提升汽车工业的质量、效率和生产力有着重要意义。
汽车覆盖件冲压工艺及模具设计技术研究
汽车覆盖件冲压工艺及模具设计技术研究摘要:汽车覆盖件是我国汽车车身设计中不可缺少的组成部分。
随着我国汽车制造业的快速发展和人们生活质量的不断提高,人们对家用汽车车身设计的基本要求也越来越高。
如何追求高品质、低成本、实用的智能汽车已逐渐成为直接影响我国汽车产品选择的重要因素之一。
高度重视我国汽车整体覆盖件冲压制造工艺、模具设计等新技术的深入研究,可以大大提高我国汽车车身的整体设计质量,增强我国汽车加工产品的市场实力和竞争力,促进加工企业汽车产品的不断升级,为汽车企业的发展创造更大的社会效益和经济效益。
关键词:汽车覆盖件;汽车覆盖件冲压工艺;模具设计技术1.汽车覆盖件概述所谓汽车覆盖件,是指构成车身或驾驶室,覆盖发动机和底盘的异形表面和汽车零部件。
由于车内部及其覆盖件不仅需要具有较强的车身整体性和装饰性,还需要能够同时承受一定的地面力和冲击力,因此车内部及其覆盖件的整体结构和功能非常复杂。
除了我们经常直接看到的一些车外板,如车门外板、侧壁外板、发动机罩等,车上的内盖件也可能包括一些小型车内板,例如一些可以隐藏在车内的车辆地板和左右两侧的异形纵梁。
2.覆盖件冲压工艺特点在车身的设计中,需要从整体形状和结构功能两个方面进行设计,而汽车罩是完成汽车形状和结构功能的重要部件,所以汽车设计师往往十分重视它。
然而,尽管面板是汽车的重要组成部分,但由于设计师专业知识的限制,一些制造工艺可能没有得到充分考虑,导致了面板制造过程中的一些问题。
盖板件的冲压工艺对盖板件的制造具有重要意义,必须给予足够的重视。
设计面板时必须考虑冲压工艺。
3汽车覆盖件冲压工艺与设计方案本文主要以某汽车生产公司的一辆小型货车的后门为分析对象。
后门内板尺寸大,形状多样,是典型的汽车覆盖件。
3.1汽车覆盖件冲压工艺分析汽车后门内板分为后窗内板和后门外板。
后车门的内板和外板通过内板的焊接边缘和冲压工艺相互连接,形成汽车的后车门,后车门直接安装在汽车的行李箱上。
汽车覆盖件模具设计总结
汽车覆盖件模具设计总结模型1. 实体模型传统的冲模加工方法是采纳实体模型作为加工依据。
实体模型具有直观、采集数据可靠、加工设备要求低等优点。
因此,目前国内大多数厂家仍采纳实体模型加工方法。
工艺模型通常利用主模型按冲压工序的需要,高速冲压方向,并增加工艺补充部分改制而成。
由于工艺模型的型面都取覆盖件的内表面,因此工艺模型可直截了当用来仿型或数控仿型加工拉延模的凸模和压料圈。
至于拉延模的凹模加工,目前有两种方法:其一是按凸模的工艺模型反制一个凹的工艺模型,再按凹的工艺模型由运算机直截了当生成凹模的加工程序,这种方法正逐步取代前一种方法。
由此可见,实体模型只需制造一个具有凸模形状的正工艺模型,即要满足模具加工的需要,工艺样架等过渡模型已不再采纳。
2. 数学模型应用电子运算机建立覆盖件的数学模型,为汽车模具的运算机辅助设计与制造制造了条件,数学模型能够在运算机的屏幕上进行模拟装配、调整冲压方向,这是实体模型无法实现的。
因此,采纳数学模型加工模具代表了模具工业的进展方向,它将完全改变模具质量依靠工匠技艺的状态。
四、覆盖件模具的成套性覆盖件具的成套性有两个含意,一个是指全车模具的成套性,另一个指某个覆盖件所需假设干模具的成套性。
汽车车身由数百个冲压件构成、全车所需冲模高达一千套以上〔见下表〕。
全车模具的和谐一致和成套性供应是保证全车质量的关键。
假如把全车模个的成套性视为一个大的系统工程,那么每个覆盖件的成套模具确实是一个子系统,子系统的成套和谐是保证全车质量的基础。
采纳运算机辅助设计和辅助制造方法,可有效地保证模具的成套性。
几种汽车产品选用模具数量工艺设计内容工艺设计是在模具设计制造之前的技术预备工作,通常由用户方进行,其要紧内容有以下诸项:〔1〕依照生产纲领确定工艺方案。
〔2〕依照覆盖件结构形状,分析成型可能性和确定工序数及模具品种。
〔3〕依照装配要求确定覆盖件的验收标准。
〔4〕依照工厂条件决定模具使用的压床。
汽车覆盖件模具设计与制造
1) 单件中心对称 2) 异性件 3) 左右对称 4) 具有凸缘平面的覆盖件 5) 压弯成形的覆盖件
1)形状精度 2)尺寸精度 3)刚度 4)表面质量 5)工艺性能
覆盖件的要求:
覆盖件冲模与普通冲模区别
压机(类型、参数) 材料 工序集中程度 导向形式 结构形式(减轻孔)
覆盖件模具的分类:
1)拉延模(正装、倒装) 2)修边模 3)翻边模 4)整形模 5)剖切模 6)冲孔模 7)包角模(扣合模)
汽车覆盖件的夹具
汽车覆盖件的检具
汽车覆盖件的模型(实体模型——主模型、 游离模型,数学模型)
汽车覆盖件的定义
汽车覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底 盘的薄金属板料制成的表面或内部零件,轿车的车前板和 车身、载重车的车前板和驾驶室等都是由覆盖件和一般冲 压件构成。
覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的全部外部和内部
形状,它既是外观装饰性零件,又是封闭薄壳装的受力零
件。覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节
1-发动机罩前支撑板 2-固定框架 3-前群板 4-前框架 5-前翼子板 6-地板 总成7- 门槛 8-前门9-后门 10-车轮挡泥板 11-后翼子板 12-后围板 13-行李舱盖 14-后立柱 15-后围上盖板 16- 后窗台板 17-上边梁 18顶盖 19-中立柱 20-前立柱 21-前围侧板22-前围板 23-前围上盖板 24-前挡泥板 25-发动机罩 26-门窗框
特点:
覆盖件具有材料薄; 形状复杂; 结构尺寸大; 表面质量要求高等特点
不规则翻边多
覆盖件的成型特点:
1)尽量一次拉深成形 2)变形复杂 3)拉胀复合成型
变形的分类 :
浅谈汽车覆盖件冲压成形模具中锻造技术和铸造技术
浅谈汽车覆盖件冲压成形模具中锻造技术和铸造技术作者:刘毅来源:《中国新技术新产品》2013年第09期摘要:汽车覆盖件冲压理论和技术的发展将带来汽车工业的发展和相关领域的发展。
汽车覆盖件冲压理论和技术的发展将带来汽车工业的发展和相关领域的发展。
关键词:汽车;覆盖件;冲压;汽车工业中图分类号:X734.2 文献标识码:A汽车覆盖件冲压理论和技术的发展将带来汽车工业的发展和相关领域的发展。
1 汽车锻造模具技术1.1 概述锻造模具的主要技术发展方向是提高模具设计水平,采用新型模具材料,使用高效高精度加工手段,以期在模具高寿命的状态下实现锻件高精度。
1.2 未来市场需求及产品锻造技术在汽车工业中应用最为广泛,在铁路、航空、航天、船舶等工业领域的应用也在逐渐增加。
预计未来国内汽车工业和其他行业仍将保持持续快速发展的态势,锻造工业也将随之持续发展,与此相伴,锻造模具的需求将会逐渐增加。
1.3 关键技术1.3.1 锻造模具CAD/CAM/CAE 一体化技术及信息化技术(1)现状。
CAD/CAM技术已广泛应用,CAD/CAM/CAE 一体化技术应用还较少,锻造模具信息化技术鲜有使用。
(2)挑战。
CAD/CAM/CAE软件大部分来自国外,价格昂贵,使用不便。
成形过程数值模拟技术尚需突破。
(3)目标。
普遍采用CAD/CAM/CAE一体化技术,精确化数值模拟替代传统工艺调试,开发出具有自主知识产权的锻造模具CAD/CAM/CAE软件,促进集成PDM、ERP、 MIS系统与Internet平台的锻造模具信息化网络技术广泛使用。
1.3.2 锻造模具延寿、快修及再制造技术(1)现状。
模具寿命较低,平均寿命热锻模6000件,温锻模4000件,冷锻模10000件,锻造模具快速修复及再制造技术刚刚起步。
(2)挑战。
国内模具材料技术水平还不高,热处理和表面处理技术重视程度不够,缺乏针对不同工艺条件下的模具润滑技术细致研究。
(3)目标。
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浅谈汽车覆盖件模具的制造
国内整车产销量的攀升使得汽车模具的产值持续冲击新高,但生产企业同时也遇到了前所未有的挑战:模
具的交付期变短;验收标准和质量要求逐渐增高;模具价格逐渐下降;而企业内部人力资源成本逐年增加
(薪资福利、人员流动和员工培训等),即使是在生产模具的原材料、标准件、机床维护和刀具等辅料价
格不变的条件下,企业的压力也日益严峻。那么覆盖件模具厂家如何在这种“内忧外困”的环境下保持旺盛
的生命力,实现可持续发展,笔者计划从以下四个方面来阐述自己的观点,希望能够对大家有所启发。
模具设计和制造
模具的制作过程如图1所示。对于一般的模具企业来说,环节①中工法与CAE分析部分自制,结构局部外
协较多;环节②基本上全部外协(部分厂家会有消失模型的自制);环节③大部分厂家能够“较好”地管控
进度;环节④在绝大部分企业是失控的,靠激励或者职业操守在维持,根据不完全调查,大部分的覆盖件
模具钳工都会患有“腰间盘突出”的职业病;环节⑤、环节⑥基本上是钳工部门在孤军奋斗。笔者走访了很
多覆盖件模具厂家,普遍的现象是数控工段的“能力”高过钳工工段,钳工工段模具“堆积如山”,有几十台数
控铣床而只有一两台或者三四台CMM测量机,与此同时,钳工队伍也被赋予了“五最”:人员最多、工作时
间最长、工资最高、流动性最大以及话语权最响。将比较集中的问题予以归纳后如表所示。
前11项属于上游工序把不良制件转到了钳工工段,而后五项属于钳工工段自身的技术管理薄弱造成,15
项加起来造成了钳工的五宗最。从图1我们可以判断出,④完成后从模具制作的角度,专属于钳工的工作
已经完成,而⑤⑥应该属于公司整个层面的任务。
偏差加工技术
国内偏差加工的介绍源自天汽模与丰田展开技术合作,常总去丰田考察后介绍的丰田模具的“质量保证图”,
业内称其为“间隙指示图”,也有叫做“精细模面设计”、“不等间隙设计指示图”等。
1.原理
冲压模具的成形性决定了模具的成败,成形性主要靠拉延模具来保证。根据冲压模具主要靠凸形状成形的
原理,即在成形的基准侧的相反侧有偏差(与板料的间隙)也会成形。因此我们在偏侧实施某个数值的偏
差加工来达到少钳工的目的(见图2)。
2.意义
实施偏差加工等同于把成熟的经验由人转移到机械加工环节,让CNC机床实现钳工的手工修正和合模试模,
从而减少对人的依赖。
3.类型
偏差加工的类型包括产品部位的偏差加工;压料面部位的偏差加工;拉延筋的偏差加工;工艺部位的偏差
加工;切边冲孔工序的偏差加工;翻边整形工序的偏差加工;因压机变形引起的模面补偿;因产品自重产
生的模面补偿。
4.原则
(1)提升质量 根据主机厂提供的产品图对搭接位置、棱线和安装位置等做相应处理。
(2)改善成形性 针对CAE分析报告对板件的起皱、开裂做相应的料厚加减处理,对回弹、扭曲等现象做
相应的预处理。
(2)提高效率 在非基准侧进行偏差逃料处理,降低钳工的研配合模工时。
上述叙事本质是把钳工的经验和调试技术迁移到加工数据环节,从而使得模具的质量、制造周期更加有保
障。图3是一个非常常见例子,其实偏差加工技术所涉及到的内容非常广泛,从中可以看出此类工作的“繁
杂”,这也就是我们通常看到国外(德国、日本尤甚)模面设计人员多于CAM编程人员,甚至替代工法设
计(冲压工艺设计)的现象。
高精度、高效率的编程与数控加工
覆盖件模具的加工是基于成形理论的一种加工技术,不同的功能区域采取不同的加工步距、走刀方式以及
加工工艺路线,此处的高精度是针对影响成形性和尺寸精度的部位而言的,需实现按需加工。对于任何的
形状面加工我们可以分为三部分:基于体积的粗加工、角落加工以及基于轮廓的精加工,对于这三个部分
我们可以形象地将其比喻为吃肉、啃骨头和缝衣服阶段。
高精度的编程和加工包括对于流料影响较大的部位进行精加工和超精加工,确保工艺要求得到有效体现;
加工过程的余量在线监测,尤其要检查精加工之前的余量,避免因精加工余量的不均匀造成刀具刃口的过
度磨损而产生的加工误差;工基准的传递和“引基准”,确保模具加工基准的一致性;机床主轴锥孔和刀具
夹持锥度部位的清洁保养,刀具夹持和刀杆材质的选配;大曲率表面的刀具几何参数的选择;精加工刀具
路径控制点分布的合理设置;高效率的编程与加工。
1.粗加工——吃肉阶段
大口吃肉方可体现效率,根据机床的主轴功率、转矩和模具的形状选择合适的粗加工刀具进行区域清除粗
加工,基于覆盖件铸造毛坯的余量分布推荐直径在50~63mm,刀尖圆角半径大约切削深度1.5倍左右的
刀具进行切削。路径中注意选择光顺轮廓的修圆和路径光顺的高速加工选项。在扫描铸件毛坯用于CAM计
算的前提下可以非常容易实现自动换刀的无人值守加工。
2.角落加工——啃骨头阶段
角落加工具有以下特点:
(1)切削环境较为封闭,排屑不易
(2)切削路径全部是转弯,刀具跑不起来,感到有劲使不出
(3)刀具两面受力或者三面受力情况比较多
(4)余量大,影响角落余量的关键因素 开口角度,钝角和锐角区域相比锐角区域更难加工;刀具半径,
对于锐角区域来说残留余量更多的取决于刀具直径并非仅取决于刀尖圆角半径(见图4)。
角落加工的效率和质量决定了精加工的成败,几乎80%的短刀、弹刀以及过切等质量原因是因为角落加工
的不理想造成的。假如,我们整体模具的加工工艺是从0.5mm—0.3mm—0.1mm—0.0mm这样的加工路线
来安排,那么我们的角落加工很多情况下是2mm到0.1mm再到0.0mm这样的路线来安排,这种条件下
基本没有质量保证可言。
3. 精加工——缝衣服阶段
区域划分的合理性以及每个区域的走刀方式决定了我们这件成衣是否穿的出去。随着加工技术的发展,一
个加工策略加工整个模具的现象越来越少了,但是抛开模具对加工表面质量的要求不谈,国内绝大部分覆
盖件模具的加工技术不可否认落后于江南注塑模具的加工技术至少3~5年。
提升数控效率的方法和建议
鉴于数控工段的提升,笔者建议突出以下4点:
1.加工的连续性
加工连续性是加工效率提升的最大障碍,需要调查引起停机事故(比如超过5min以上的停机事件)的各
种原因,统计归纳后进行分析,制定解决措施,检查实施情况,进行持续改进。
2.机床的维护费用
此处所指为正常保养之外的费用,比如说由撞刀、撞机等因技能型和失误引起的额外维护费用。
3.加工效率
此处所说的加工效率是指用同型号的数控机床在满负荷任务前提下的产出量。加工是刀具系统、机床、控
制系统、CAM编程和机床操作的综合作用,实现5者的有机结合方可产生良好的连锁反应。
4. 加工管理
不管是什么类型的模具公司,数控工段永远是整个公司的核心。加工管理大体上可以分为数据管理(稼动
率、切粉率、停机率、返工率和日程进度等)和技术管理(CAM编程标准化、加工工艺标准化、加工操作
标准、技术闭环管理、自工序完结品质确认体系和效率管理等)两个部分,收集本公司数控阶段的数据方
可分析制约产能提升、品质提高的因素。进度管理和自工序完结的质量要求是两条主线,推进持续改善、
遵守“现地现物现实”原则,运用可视化和数字化的技术分享手段方可在保证质量的基础上提高效率。
质量保证体系和闭环的技术管理
质量是在作业过程中得到保障而非靠检验出来的理念,已经得到大家的认可,从公司的角度来说要有一个
大的从接单一直到模具移交的品质保证体系图,而每个部门又要有相应的工序保证体系图来详细的描述该
工序在本部门的运行过程中如何保证产出符合要求的半成品给后工程客户。这些不能仅仅停留在口头或者
书面的文件中,我们从德系、日系模具公司的人员配置可以看出,其加工数据设计人员多于CAM编程人员,
而CAM编程人员多于机床操作人员;对于工法设计和结构设计都有丰富而庞大的数据库供工程师参考设计。
技术闭环管理是每个企业需要借鉴的方法,PDCA已经在国外企业广泛应用,但是国内企业应用情况不很
理想,图5和图6简单说明了该方面的应用步骤。
结语
偏差加工技术究其根源同样来自于国外持续的改善和闭环管理,我们在引进设备和技术的同时,更要学习
这种用数字化和闭环管理来分享经验以及持续改善的方法,才能让模具行业健康持续稳定发展。