关键词:模具设计;模具制造技术;发展趋势
引言:模具是制造业的重要工艺基础之一,在制造业中有着举足轻重的作用。我国将模具制造列入了专用设备制造业。模具制造和使用在我国起步上并不算晚,但由于企业分散、布局不合理,导致我国模具设计和制造始终没有形成一个产业,缺乏产业的支撑导致其发展相对滞后。随着改革开放,这让我国模具设计和制造获得了发展契机,进入发展的快车道。
一、模具设计与制造发展现状
1.1标准化水平较低
模具是专门用于塑形的工业零件,即使非常个性化,但也属于工业范畴,因此标准化水平十分关键。我国模具标准化的管理入手时间较短,模具标准化比生产滞后许多,更滞后于国籍上很多工业水平较高的国家。例如美国、日本、德国等模具工业先进国家,模具标准化至今已有百年进程,模具准则的提出、模具标准件的制作和配备,已有健全的系统。但我国模具标准化的起步仅在“全国模具标准化技术委员会”建立后的才进行。现在我国已存在两万多家模具制作企业,模具制作有了长足进步,然而和工业生产的需求相比,还不够现实的需要。
1.2在模具设计与制造管理层面存在诸多问题
首先,在模具设计阶段管理工作开展过程中,存在着模具设计方向缺乏针对性的问题。例如当前我国模具设计工作开展过程中,往往是模具企业首先制定一个较为宽泛的模具设计方向,而在模具设计人员开展设计工作,模具设计方案成型后,模具企业再进行试制,将所制造的模具进行公开展示,从而与具有合作意向的企业协商、签订模具制造合约。这模式存在两方面问题:一方面,模具企业所设计模具时常出现缺乏市场竞争力,或是与市场模具需求出现偏差的问题,从而导致所开展模具设计工作缺乏实际价值,并增加模具企业财务压力;另一方面,在模具制造合约签订过程中,采购企业往往会根据对模具性能的实际需求,对模具企业提出对模具一定程度的更改意见。这也使得模具重复设计工作的开展,极大降低了模具设计效率。
其次,在模具制造阶段中,也存在着管理模式较为粗放,无法对模具制造精度加以有效控制。例如在模具制造过程中,绝大部分模具企业的制造生产模式为半自动化半人工制造模式。因此在模具制造过程中,会受到一定程度的人为因素影响,而出现模具制造废品率过高,不同模具之间的制造精度有较大出入的问题。
1.3相关人才不足
随着目前全球正实行着影响深远的产业调整,我国正在变成全球模具大国,但当前我国模具工业人才不足已成为关键的障碍。按劳动部门统计,现在企业对模具人才的需求量逐渐提高,模具方面的人才、模具维护人才等正是社会需求最旺盛的人才之一。模具产业作为要在实践中积攒经验的产业,当前的工作者能一直学习且有所作为的不多。另外,中国一贯的教育模式,对模具人才的关注与教育投入仍不够。而社会里许多的的模具制作专业,因缺乏健全的行业准则,导致专业人员的实际能力不能完全适应需要。
二、完善模具设计与制造技术的对策
分层次的模具管理经验,使用合适的模具编号,使用适当及授权的模具提取及交还方式,把经常使用的模具放在较易提取的地方,同套产品模具应尽量放在一处等,都是良好的模具管理方法。而使用良好的模具管理软件系统也是企业在管理模具方面有益尝试。模具管理软件系统能全面记录模具的资料,迅速查找资料,其设有借用与归还功能,帮助公司执行对模具收交的管理。
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另外,需要拟定专业人才培训方案,加大对模具人才的教学力度,建立健全的模具行业准则,激励模具人才的发展。再者,要鼓励企业增加设备,特别是骨干企业要配齐从模具粗加工、热处理到各种精加工、光整加工、质量控制与检测等整套设备,一般企业要配备数控加工设备,实现模具制造的全自动加工。广泛采用计算机辅助技术、人工智能技术等进行设计决策、模拟分析和优化设计,增强企业技术创新能力。
三、模具设计与制造的发展趋势
3.1大力推进工程,满足市场需求
在国际领域当中,模具工业也属于公认的关键性工业领域,在多种产品都需要不断提升质量以及控制成本的环境之下,首要任务便是解决模具设计方面的制造周期,提升制造效率,最大可能性的缩短生产时所需要的周期时间,模具设计和制造过程中的正确方式应当是并行工程的方式,在实行模具设计与制造过程中采取并行工程相对于传统工作方式而言存在明显的推动性作用。
3.2智能化与自动化方向发展
在模具制造过程中,人为因素影响往往是所制造不同模具之间精度、规格型号、使用寿命出现细微差别的主要根源所在。因此在模具制造过程中,应注重于发展模具制造的智能化与自动化。首先,应将当前模具制造过程中的半人工半自动化制造模式,及时转变为全自动化制造模式。其次,在模具制造自动化系统运行过程中,企业需要采购相应智能化设备,并聘请智能化管理高级专业人才,对模具自动化系统进行编程作业,从而实现在模具制造过程中,智能化管理系统会根据不同制造环节与设备的实时性能参数、所出现的问题来开展智能化管理工作。总而言之,模具设计与制造的智能化与自动化发展,在一定程度上也可被称为模具设计与制造的标准化发展。
3.3加大应用数控化铣削机床的范围
相较于与普通零件,模具加工的难度比较大,且形状比较多,其最大特点是加工型腔的自由曲面,在加工时主要使用铣削加工的方式进行加工。而传统加工需要依赖于操作者的熟练度以及操作的技巧,对模具进行抛光打磨都具有很难的难度,不仅会使模具生产的时间增加,也无法保持稳定的产品质量。目前开始在生产中应用数控机床,数控机床能够很好的完成模具的生产中对型腔既自由曲面的加工,加工后的型腔规模和大小都更加接近产品所要求的形状,从而减少了铣削所需的时间,也降低了靠模以及样品生产的难度,提高了产品的质量,促进了生产效率的提升。
3.4模具检测与加工设备高精度、多功能方向发展
伴随着社会的不断发展,模具本身的使用价值必然会不断提高,同时市场中对于模具的精度要求也会不断的提高,模具必然会想着复杂、大型、精密多个方向发展,其中对于模具的检测设备要求也会很高。例如,当前欧美等国家已经基本实现了高精度三坐标测量机的数字化扫描技术,这一项技术也是我国目前需要引进并创新的技术,该技术能够实现实物的测量、数字模型的建设、工程图纸的输出、模具全过程制造检测等效果,是提高设计与制造水平的重点趋势。另外,高速铣削技术也是未来的主要发展趋势,其能够实现自动化的加工,是提高加工效益的有效方法。
四、结束语
目前我国机械设计水平已取得一定成就,市场竞争形势不断深化,对产品多样化、高性能化的需求也越来越高。因此要加大对模具设计制造的技术研究,进一步提高模具设计加工的技术含量,争取达到更高的模具设计制造水平,让中国制造走出国门,走向世界。
参考文献:
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[3]南长峰.模具设计与制造技术的发展趋势[J].航空制造技术,2019(09):42-45。
论文作者:肖靖鹏
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第21期
论文发表时间:2019/12/16
标签:模具论文; 模具设计论文; 模具制造论文; 过程中论文; 技术论文; 加工论文; 企业论文; 《工程管理前沿》2019年第21期论文;