模具零件的检测论文

模具零件的检测论文（精选9篇）

模具零件的检测论文 篇1

1 利用VB建立数据库

1.1 启动数据管理器

启动Visual Basic 6.0, 鼠标单击选择选项, 启动数据管理器, 进入数据库设计界面, 如图1。

1.2 建立数据库

单击数据库管理器的→命令, 在下级菜单中选择命令, 出现对话框, 在文件名中输入:压入式模柄, 则在数据管理器中出现如图2中和两个子窗口。新建的数据库不含任何数据表。

1.3 建立数据表

将鼠标指针移到区域内, 单击鼠标右键出现快捷菜单, 单击命令, 则出现对话框, 在对话框中单击添加字段按钮, 添加有关字段后结果如图3.

表结构中需要添加字段包括Access类型的数据表各个字段的名称、类型、宽度等。

注意:所添加的字段的类型设定要与后面准备输入的数据相匹配, 否则录入记录时会出错。

1.4 输入记录

数据表设计好后, 就可以输入记录, 在单击鼠标右键, 选择命令, 记录的显示可以单记录形式显示, 也可以多记录的形式显示。然后在各相应的字段名称中输入数值, 形成数据表中的记录。这时一张简单的压入式模柄的数据表已经形成。

2 建立有关控件及链接

2.1 ADO的基本概念

在VB中用户可使用三种数据访问接口:即ActiveX数据对象 (ADO) 、数据访问对象 (DAO) 和远程数据对象 (RDO) , 这三种接口代表了数据访问技术的三个发展时代, 其中最新的是ADO, 它最简单也最灵活, 因此本篇论文采用此接口。

2.2 创建ADO Data控件

ADO Data控件不是内部控件, 因此在使用前必须将其添加到工具箱。通过用鼠标左键单击, 在下拉菜单中选择命令, 打开对话框选中选中复选框, 则在工具箱中增加了ADO Data控件 (Adodc) 的图标。将ADO Data控件放置到窗体中, 默认的控件名为“Adodc1”改为:压入式模柄参数表, 更改相关属性后ADO Data控件的外观为:。

2.3 创建连接

(1) 右键单击Adodc控件, 在弹出的菜单中选中项, 结果如图5。

“使用连接字符”, 单击, 则弹出对话框中选择“Microsoft Jet 4.0OLE DB Provider”项, 其它项的使用在此不再详述。

(2) 单击“下一步”, 则出现“连接”选项卡, 在连接选项卡中可以设定要连接数据库文件。单击浏览文件, 在出现的对话框中选择已建立的数据库文件“F:数据库压入式模柄.mdb”如图6。

(3) 单击“测试连接”按钮, 如果出现“测试连接成功”的消息框, 则说明我们用Adodc控件连接成功。出现错误, 则继续检查数据提供者是否选择正确, 及数据库文件是否也设置正确。

(4) 单击“确定”按钮返回属性页对话框。单击“记录源”选项卡, 在“记录源”的命令类型列表中选择2-adCmdTable项, 在“表或存储过程名称”列表中选择“压入式模柄”, 这样就可以利用Adodc1控件打开压入式模柄数据表。结果如图7

3 实现文本框与数据表连接和图形的参数化控制

开放数据库互联ODBC (Open Data Base Connection) 提供了一整套的应用程序接口 (API) 函数, 可以方便实现与Access相连。现将用ODBC技术与VB的支持, 实现程序与数据的链接, 使设计所需的数据随时从数据库中调取, 同时也可以在使用过程中不断的扩充和修改数据库, 从而使模具设计更加合理和高效。

在本例将以“压入式模柄”为例说明:实现在文本框中显示从数据库中提取来的数据, 并实现模柄三维图形 (利用SolidWorks造型过程忽略) 与文本框中数值的自动链接 (三维图形各尺寸之间和位置之间应进行必要的约束) , 点击按钮可以实现三维图形的自动更新。 (1) 双击按钮添加如下代码, 将实现从在文本框中显示数据表中数据并将数据传递到相应SolidWorks三维图形, .实现模具图形的自动更新。

(2) 双击“上一组参数命令”按钮添加如下代码:可以实现数据向上翻转.

(3) 双击“下一组参数”按钮添加如下代码:可以实现数据向下翻.

制订的VB窗体如图8, 点击【模型更新】按钮, 三维图形更新后的结果如图9。

4 结语

数据库与图形链接技术最终使数据库数据直接转化为产品零件三维模型, 通对模具零件数据库数据修改和增加而改变零件的尺寸和形状, 达到了“立优即现”的动态效果。为模具更高层次的参数化控制奠定了基础, 极大地缩短了模具零件的设计周期, 是企业信息化工程的重要组成部分。后续可以利用AetiveX Automation技术, 将生成的.dll文件集成到客户应用程序中, 订制菜单集成于SolidWorks中, 使软件更加客户化、专业化, 具有很好的工程实用价值。

参考文献

[1]程宝义.计算机辅助设计基础[M].长沙:国防科技大学出版社, 1999.

[2]江洪, 李仲兴, 邢启恩.SolidWorks2003二次开发基础与实例教程[M].北京:电子工业出版社, 2003.

模具零件的检测论文 篇2

国家职业资格全省（或市）统一鉴定

工具钳工论文

（国家职业资格二级）

论文题目：防松垫圈冷冲压复合模具设计

姓 名： 陈 尚 洲

身份证号：***037

准考证号：

所在省市： 盐 城

所在单位：江苏省盐城技师学院

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防松垫圈冷冲压复合模具设计

姓 名 陈尚洲

单 位 江苏省盐城技师学院

摘 要：本文所叙述的设计已经经过了实际制造，并成功的冲出了所需的实体冲件。由此证明本文所述的模具设计方案是正确可行的。

关键词：倒装式复合模

引 言

本人是江苏盐城技师学院的一名技师班学生，因为在校期间多次发现实习车间内部分机械设备有松动现象，所以产生了设计防松垫圈的冲压模具的念头。以下部分是我的设计方案。

一、冲裁的工艺性和工艺方案的确定

冲裁工艺设计包含冲裁件的工艺性分析、冲裁工艺方案的确定和技术经济分析的内容。良好的工艺性和合理的工艺方案，可以用最少的材料，最少的工序数量和工时，并使模具结构简单，模具寿命高，最终稳定地获得合格工作劳动量和工艺成本是衡量冲裁工艺设计的主要指标。工艺性是否合理，对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大的影响。

（一）冲裁件的形状和尺寸

１．冲裁件形状应尽可能简单、对称、排样废料少。在满足质量要求的条件下，把冲裁件设计成少、无废料的排样形状。

２．除在少、无废料排样或采用镶拼模结构 时，允许工件有尖锐的清角外，冲裁件的外形或内孔交角处应采用圆角过渡，避免清角。

３．尽量避免冲裁件上过长的悬臂 与狭槽

４．冲裁件孔与孔之间、孔与零件边缘之间的壁厚，因受模具强度和零

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件质量的限制，其值不能太小。一般要求 c≥1.5t，c′≥t。若在弯曲或拉深件上冲孔，冲孔位置与件壁间距 应满足图示尺寸。

5．冲裁件的孔径因受冲孔凸模强度和刚度的限制，不宜太小，否则容易折断和压弯。冲孔最小尺寸取决于材料的机械性能、凸模强度和模具结构。

（二)冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度要求

冲裁件的精度要求，应在经济精度范围以内，对于普通冲裁件，其经济精度不高于 IT12级，冲孔件比落料件高一级。

(三)冲裁件的尺寸基准

冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模时的定位基准重合，以避免产生基准不重合误差。孔位尺寸基准应尽量选择在冲裁过程中始终不参加变形的 面或线上，切不要与参加变形的部位联系起来。

形状：该零件的形状是一个腰形链片形状（40×20）厚度2(单位：毫米)尺寸：20±0.1 40±0.1 R10±0.1 φ10±0.1 2±0.1(单位：毫米)

二：工艺方案的分析和确定

从制件的结构上看，冲压工艺可以大致分为两个工序：落料和冲孔。根据对加工要求和工序先后顺序的合理性的分析，我制定出的加工顺序是先落料，后冲孔（冲孔、落料复合模）。

这种复合模具的缺点有：生产成本较高，模具结构比较复杂，制造难度大。但是它因为只有一个工位，所以冲压方便，生产效率高，而且所冲出的制件精度较高，尤其是容易保证制件的同轴度。

所以它一般适用于产品利润较大，且批量较大的生产中。

三：模具结构形式的确定

1.由于材料厚度不大，为了保证冲压出的制件表面的平整性，所以选择采用弹压卸料装置。为了有利于制件的取出和工人操作的方便，可以选用开式压力机横向送料，模架形式为后置式。为了保证制件的加工精度，本复合模使用了挡料销和导料销作为板料的定位和导向装置。2.排样设计方案，如图所示：

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3.材料利用率η的计算。η=n*S/LB*100% η表示材料利用率;S表示冲裁件面积（平方毫米）;L表示条料长度（毫米）;B表示条料宽度（毫米）.4.计算冲压力。一般来说，冲裁力、卸料力以及推件力，三者的代数和就是冲出制件所需的冲压力。

冲裁力F冲=KLTτ 或 F冲=LTσ 式中K：系数 K=1.3 L：冲裁周边长度 单位：（mm）τ：材料抗剪强度 单位：（Mpa）

σ: 材料抗拉强度 单位：（Mpa）

5.压力机的选择。选择压力机主要需要考虑以下内容： A．压力机的类型

B．压力机的能力：压力机的公称压力、功率。C．滑块行程；压力机的装模高度。6.压力中心的确定。

一般来说，冲件的压力中心可由求冲件轮廓各部分冲裁力的合力作用点得到，也可转化为求轮廓线的重心位置。7.模具的各工作部分尺寸的计算。

a．落料:以凹模为基准,凹模刃口的基本尺寸取接近或等于零件的最小极限尺寸,以保证凹模磨损在一定的范围内也能冲出合格的制件。其计算公式为:

凹模: DA(Dmaxx)0，凸模：DT(DAZmin)0。

A

T

b．冲孔：以凸模为基准，凸模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最大极限尺寸，以保证凸模磨损后在一定范围内仍可使用。其计算公式为：

凸模：dT(dminx)0。； 凹模：dA(dTZmin)0AT

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8.确定模具各主要零件的外形尺寸。

a．凸模长度：它一般等于凸模固定板的厚度+卸料板的厚度+材料厚度+附加长度（一般去10～15mm）。

b．凹模长度：一般采用国家标准，作为选择模架的依据。9.凸、凹模的加工工艺。

首先下料，使用锯床依据所要求的尺寸将一定长度的热轧圆钢切断，并将毛坯用锻造的方法做成长方体，再对其进行退火处理；然后进行粗加工，接着在磨平面后钳工划线；再然后攻螺纹，并进行淬火、回火处理；最后在精磨平面后进行线切割编程，并对加工好的工件进行研磨抛光。

10．模具闭合高度的计算。

冷冲模的闭合高度是指冷冲模在工作位置闭合时，上模座的顶面到下模座的底面的距离。

模具闭合高度=上模座厚度+下模座厚度+凸模厚度+凹模厚度+垫板厚度－凸模与凹模相互重叠的高度（模具处于闭合状态）。

四：腰形链片冷冲压复合模具的结构设计

1.凹模结构的设计。

a.凹模厚度的确定：通过查《冷冲压技术》中凹模厚度的确定公式3－5，确定厚度H值。

b.凹模周边尺寸的确定：由《模具设计指导》中3－43矩形凹模标准，可得靠近凹模周界尺寸。

选择模架及确定其他冲模零件尺寸。凹模的周界尺寸以及模架闭合高度在一定的范围内，选用后置式模架，有利于制件的取出和工人操作方便。然后对所收集的数据参数进行综合处理，最终根据处理后的数据参数画出模具总装图。

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1打料杆 2—模柄3—上模座 4—打料板5—顶料销 6—导套 7—上垫板8—导柱9—销10—冲孔凸模固定板11—顶件器12—落料凹模13—冲孔凸模14—卸料板15—凸凹模16—橡胶17—凸凹模固定板18—下垫板19—下模座20—螺钉21—挡料销

五：本文所述设计模具的基本工作过程

如图所示，该模具的落料凹模和冲孔凸模装在上模，凸凹模装在下模。所以由其结构可以看出，该模具属于倒装式复合模。

如图所示，该模具处于闭合位置。当冲模开始运行时，滑块的移动会带动模柄向上运动，与模柄相连的上模座会与垫板、凸模固定板、凸模、凹模、推件块等零件发生联锁的向上运动，条料被自动送料装置送到模具的正确位置。模具中的挡料销和导料销与加工条料相接触，对条料起到导向和固定的

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作用，这样可以确保其在冲压时处于正确的位置且不发生位移。压力机带动滑块向下运动，这时毛坯会被卸料板和凹模固定压紧，接着就开始冲裁。被冲下来的毛坯材料会被凸凹模压在孔内，而外部的毛坯材料则在凸凹模上被压紧。然后，冲床滑块开始它的回程运动。坯料会在弹簧的作用下，通过卸料板推出凸凹模，剩下工件则被留在了凹模的孔内。当推杆接触到冲床的打料横梁后，会向下移动带动推板，推板则会推动推销向下运动，而推销会推动推件块向下运动，最终将工件从凹模孔中顶出落下。六．模具设计完成后的注意事项

1.模具安装后，要进行空运转或试冲，用以确保上、下模在模具中占有正确的位置,以及卸料、打料、顶料装置可以灵活、可靠。再在模具上装好安全防护装置并确定其达到要求，就可以投入生产了。

2．在加工生产过程中，安全文明生产尤为重要。以下是几点注意事项：对冲压机床必须定期检查，同时在进行每次操作之前也要认真检查各部分零件；严禁几个人同时对同一台机床进行操作；冲小型工件时，注意不要用手送料；如果工件卡在模具中，不要用手拿，而应该使用专用工具将之取出。

七：参 考 文 献

1.冷冲压工艺与模具设计（汤习成 主编

唐监怀·傅玲梅 副主编 中国劳动社会保障出版社）。

2.模具钳工技术与实训（教育部机械职业教育指导委员会·中国机械工业教育协会 组编

殷铖·王明哲 主编

机械工业出版社）

3.模具制造工艺学（郭铁良主编 高等教育出版）

模具零件的检测论文 篇3

关键词：流道系统 设计 优化

一、注塑模流道系统的组成

（一）主流道

主流道作为连接注塑机喷嘴和分流道的材料进出通道，在设计时应注意以下事项：

1、主流道的设计形状为圆锥形，如果设计材料的流动性较好，锥角可以控制在2度到4度，如果设计材料的流动性较差，可以适当增加锥角的度数，但是不能超过10度，以方便清理其中的凝；2、为了减少熔料的流动阻力，设计主流道时应当把粗糙度控制在0.4mm～0.63，并且在圆锥孔大端处采用r=l～3mm圆角进行过渡；3、根据具体情况，主流道进口端的截面直径一般控制控制4mm～8mm，要根据熔体流动性情况和制件的大小，适当调整。

（二）分流道

分流道作为连接主流道和饶口的材料进入通道，对于保持冲模过程中的压力有着十分重要的影响，在设计过程中要注意以下事项：1、在满足塑性设计的条件下，应当尽量控制分流道的横截面积；2、为控制分流道的总体面积，应采取恰当的方式设计分流道的排放位置和排列方法；3、注意控制分流道的粗糙度，按照以往的设计经验一般设为1.6；4、总体设计过程中，要设计足够的空间用于安置冷却系统。

（三）浇口

在绕口的设计过程中要注意以下几点：1、避免熔体破裂后在塑件上留下缺陷；2、绕口应幵设在塑件截面的最厚处；3、减少熔接痕和增加熔接强度；4、饶口位置的选择应使塑料流程最短，料流变向最少。

二、浇口位置及数量确定

为了确定流道系统中浇口位置和数量，本文首先制定了出多套的绕口设计方案，对于几种方案分别进行流动实验分析，分析各方案中绕口的平衡充填水平，从中选择最优方案，最终得出浇口设置的最佳数量和最宜位置。通过观察分析，我们得出以下结果，如表1所示：

表1 不同浇注方案的实验结果

从上表看出，三种方案中，方案b的绕口设计方案最优。

三、流道系统设计及优化

评估一个流道系统设计的合理性，一般从以下几个方面综合分析考虑：

（一）充填时间

对于改进前和改进后两类塑件，分别进行填充时间实验，实验结果如图1所示。

（a）改进前 （b）改进后

图1改进前后的充填时间

上图中不同的颜色代表不同的熔料填充时间，在图片的右侧的颜色变化条对其进行了具体的说明，越接近底端的蓝色，表示填充时间越短，随着颜色向上的递变，表明填充时间的不断增加，最顶端的红色表示填充结束。

通过分析观察图1改进前后的（a）、（b）两图，可以得出以下结论：

1、两类塑件都可以填充满熔料；2、熔体填充到塑件底端的时间差分别为0.024s和0.00ls，这表明两类塑件都达到了流道系统的填充时间要求。

（二）流动前沿处温度

对于改进前和改进后两类塑件，分别进行填充时间实验，并得出以下结论：

1、改进前的流动前沿处的温度升降幅度较大，变化最剧烈时降低了10.3℃，不符合熔体前沿的温度的变化要求，这表明塑件的温度分布均匀性较差，最终将导致塑件的质量大大降低，因此该注浇系统的设计还需进一步改进。2、改进前的流动前沿处的温度升降幅度不是很大，一直维持在一个稳定的状态，最大温度变化也才6.3℃，这表明塑件的温度分布较为均匀，能够有效保障塑件的质量，因此该设计方案基本合理。

（三）气穴

如果塑件中存在许多孔和栅格的结构设计，则在这些孔和边的边缘通常会出现气穴，这是不能避免的，只要在向模具填充溶料时注意设置排气槽排气，就会消除气穴对塑件成型质量的影响。

（四）体积收缩率

实验结果表明，最大体积收缩率分别为7.348%和7.318%，并且没有对塑件的均匀分布造成很大的影响，总的来说，只要把体积收缩率控制在一定范围之内，对于塑件成型后的使用不会产生显著影响。

（五）熔接痕

熔接痕一般出现在塑件结构较为薄弱的位置、孔间以及塑件的表面。如果熔接痕分布较多，将达不到对表面要求较高的汽车零件的使用要求，例如仪表板等。但是汽车零件多孔的特殊性质将直接导致塑件上熔接痕的出现，通过改进模具设计，可以有效减少熔接痕的数量并减小了熔接痕的覆盖范围，同时改变了熔接痕的分布范围，将不会出现在塑件结构相对薄弱的区域，这将大大增加汽车零件的使用寿命。

四、结束语

本文通过对汽车零件注塑模具流道系统的深入分析，明确浇口的最佳设计数量和位置，然后通过Moldflow软件进行了一系列模拟实验，制定了一套优化流道系统的设计方案并进行了详细分析，结果表明该方案可以限制体积收缩率、熔接线等因素对汽车零件质量的不利影响。这将对汽车零件注塑模具的进一步改进和发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]单岩，王蓓，王刚.Moldflow模具分析技术基础[M].北京：清华大学出版社，2004.9

[2]申长雨.注塑成型模拟及模具设计优化设计理论与方法[M].北京：科学出版社.2009

模具零件的检测论文 篇4

关键词：高职院校,模具零件,数控加工,教学

为社会输送知识能力、实践能力相结合的专门型人才是高等职业教育的核心培养目标。模具零件数控加工作为一个典型的应用型课程,是高职教学中理论与实践结合的重要阵地,因而探讨其课程教学具有重要的现实意义。

一、课程内容与教学思路

模具零件的数控加工是高职机械专业的核心课程之一,其课程设置旨在帮助高职生独立掌握模具零件数控加工与生产,以满足模具零件精度及质量的要求。因而,高职模具零件数控加工课程应实现三大主要目标:一是让学生掌握模具零件工艺规程编制及数控铣削等工艺的编程;二是让学生全面掌握CAD/CAM软件,并能利用软件自动生成模具零件的程序;三是学生编制或通过软件生成的模具零件程序可以在数控设备上加工出符合要求的零件。在高职模具零件数控加工课程内容的具体设置上,本课程应符合技能人才培养目标与模具零件数控加工领域的职业岗位(群)的职业需求,要有利于提升学生未来职业能力与职业素养,并能够与机械专业的其他课程有机结合。高职模具零件数控加工是一个典型的应用型课程,其课程内容的设定需要学校教师与行业专家以人才市场需求、生产工艺规程等一系列因素来综合考虑。在本课程的教学思路方面,需要充分利用高职院校实习实训基地的现有资源,以“工学结合”理念使高职机械专业学生毕业后具备从模具零件加工机床操作工向模具零件数控加工编程员、工艺员等岗位迁移的能力。教学应坚持理论与实践相结合,以先进的模具零件数控加工工艺过程为导向展开情境教学,以帮助学生实现知识、技能与社会生产需求的有效结合,切实提高高职模具零件数控加工课程的教学质量。

二、课程内容的教学组织

在高职“模具零件数控加工”课程教学组织中要体现模具先进制造技术发展理念,用典型实例,帮助学生提升模具零件数控加工的综合能力———不但要帮助学生掌握模具机床操作的基本能力,还要具备数控机床的编程、工艺等更高层次的能力。此外,要与时俱进,始终关注行业发展态势,时刻掌握最新的技术环节,并建立模拟仿真、真实职业相结合的实训体系,以“产、学、研”相结合的现代模具零件数控加工制造的全过程。(1)将模具零件数控加工工作系统化过程作为课程教学的组织理念,以零件为载体,展开情境教学。在模具零件数控加工课程的教学实践中,可以根据生产工艺流程采用递进式教学模式,进而对数控铣加工、电加工技术、CAM技术应用等学习情境进行教学实践,实现“教、学、做”合一,推进学习情境,切实提升学生的实践动手能力、创新能力、自主学习能力、可持续发展能力与团队协作能力。(2)根据行业企业发展需要和岗位工作的能力、素质等要求有针对性地组织课程教学。在模具零件数控加工课程的组织教学中,要做到深入浅出,教学内容应由简单到复杂递进式的安排。同时,遵循职业能力培养的基本规律,以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容,科学设计学习性工作任务,“教、学、做”结合,合理设计实训、实习等教学环节。(3)实践教学与职业技能鉴定相结合。模具零件数控加工是典型的理论与实践高度融合的课程。学校要增加实践教学所占课时的比重,完善实训大纲与指导书,实训课时占总课时的50%以上为宜。在实训课中,要求学生人人动手、理论与实践相结合。

三、课程教学效果及讨论

为达成教学目标,教师在教学指导过程中可采用情境教学法,职业情境教学法能够使学生实践动手能力大大增强。学生在“学中做,做中学”,真正实现了理论与实践的结合。当然,为更好地提升高职模具零件数控加工课程的教学质量,在未来的实践中,还应该进行更为广泛的调研,要尽可能对企业相关岗位进行深入研究,并选取符合学生认知规律与未来职业需求的典型零件加工案例作为课程教学的内容,并有机衔接同类型的机械专业的其他课程内容,真正构建起一个以模具零件数控加工为中心的课程体系。此外,还应不断创新高职模具零件数控加工课程的教学模式,明确教学目标与学生的学习目标,提高学生学习的积极性与自主性,提升学生解决问题的能力,培养出一批能够适应现代制造企业需求的高素质模具零件数控加工人才。

参考文献

[1]王德山,邵剑平.高职院校机械制造类精品课程建设的研究[J].北京电力高等专科学校学报,2010(9):164-165.

[2]谢绪明.浅谈数控技术应用专业课程体系的构建[J].职业教育,2014(15):88-89.

[3]王德.高职院校精品课程《模具数控加工》教学设计[J].职业技术教育,2011(5):21-22.

模具零件的检测论文 篇5

关键词：尼龙轮辋零件,加工,新型浇筑模具,设计

尼龙长期作为一种热塑性材料, 在化工、电气、仪表等制造领域广泛应用, 主要制造一些减磨耐磨性质的零件。在制造过程中, 它所选用的工艺为注射成型, 而且大多数的模型采用传统的注射模结构。近年来, 新型浇筑模具工艺引起社会各界的关注, 采用新型浇筑模具工艺所制造出来的尼龙轮辋零件具有强度高、刚性好、减磨耐磨、耐油且耐腐蚀等优良性能, 能够有效提升尼龙轮辋零件的使用价值。基于此, 本文对尼龙轮辋零件加工中的新型浇注模具设计展开阐述, 期望能够产生一定的积极作用。

1 尼龙轮辋零件加工

传统的尼龙轮辋零件浇筑模具设计工艺为:将两种液态原料混合进行浇筑, 且通过底部料口将混合后的原料注入到内浇口、横浇道及型腔, 且在此过程中要科学控制混合料的流速、温度, 且保证混合料的重量浇筑满足轮辋零件加工的要求。这种传统型的尼龙轮辋零件浇筑模具设计工艺常常会出现以下几点问题: (1) 轮辋零件的加工过程中, 在浇口部位容易出现气孔现象; (2) 轮辋零件顶部容易出现大面积的缩孔现象; (3) 轮辋零件局部区域容易出现排气不畅、浇筑不满等现象; (4) 轮辋零件分型面以及型芯的配合面容易出现漏料现象。因此, 现代尼龙轮辋零件加工打破这种传统的浇筑工艺, 全面落实新型浇注模具工艺。下面将具体介绍新型浇注模具工艺。

1.1 新型浇注模具工艺的模具材料选取及热处理方法

新型浇注模具工艺的模具材料选取:根据所要设计制造的尼龙轮辋零件的外形特征、厚度尺寸大小等, 选取强度高、好减磨耐磨的制作材料 (如锻铝) 。

热处理方法:为了有效延长浇筑模具的使用寿命, 需要在动、定模板 (锻铝材料) 的便面进行硬质阳极氧化处理, 也就是热处理。

1.2 新型浇注模具设计系统介绍

设计之前, 需要充分考虑所选用材料的工艺特点, 根据材料的工艺特点, 采用恰当的浇筑系统, 且保证浇筑系统中的液体平稳流动, 连续无冲击地在型腔中充满。与此同时, 要阻止气体被液体带入, 从而有效保障原料的交联反应中所产生的奇特能够顺利排出, 有效避免气孔、缩松、缩孔等现象的发生, 提升浇筑模具的制造质量。根据上述特点, 在浇筑模具的设计及制造中, 均要采用底注式交口。同时, 在类似金属型模具设计中, 要在内浇口结构的支持下, 进行横浇道浇筑。除此之外, 在浇筑过程中, 需要先将混合料注入到横浇道 (通过喷嘴) , 且要科学控制混合料的流速, 按照层流的方式促使混合料进入内浇口以及型腔, 最终实现自下而上、循序渐进的充满。这样的设计优势有利于型腔排气, 有效避免零件接口与交口之间出现气孔现象。另外, 值得注意的是, 将浇筑设备的喷嘴尺寸设计为20mm×6.2mm, 以保证料头能够顺利完成脱模, 并且通过将横浇道截面局部增大, 保证与底面的距离为6mm, 与其他部位之间的距离缩小, 有效保证密封槽部分材料的强度能够满足制造要求, 从而有效延长浇筑模具的使用寿命。

2 细化分解新型浇筑模具工艺设计

2.1 横浇道设计制造

新型浇筑模具工艺中的横浇道设计, 作用在于有效减缓液体的流动, 及时避免反应过程中所产生的气体进入型腔, 目的在于提升浇筑模具的使用价值。但是, 由于横浇道的横截面积一般大于内浇口的横截面积, 为了有效避免气体的卷入, 需要采取梯形结构。

2.2 内浇口设计制造

在新型浇筑模具工艺的指导下, 内浇口的设计位置需要尽可能与型腔开设位置相同, 但是要避免直对型芯 (或者直对型腔中的突出部分) 。这样设计的目的为了有效避免反应过程中所产生的气体卷入。另外, 为了保证浇筑零件能够实现同步凝固, 需要将内浇口开设在薄壁处。除此之外, 要保证浇筑零件的接口与内浇口之间的横截面厚度不得超过铸件壁厚的1/2, 特殊情况下, 不得超过浇注零件壁厚的2/3。

2.3 冒口设计制造

冒口的设计及制造, 要尽可能将冒口安排在能够产生缩孔的区域。这样做的目的为了使能够产生缩孔现象的区域在凝固时, 能够通过冒口及时获得液体的补缩, 降低浇筑失败率。另外, 冒口的重量设计应当满足足够存续能量的要求, 并且保证冒口能够顺利且通畅自由地送达要求补缩的区域。也就是说, 在保证有效补缩的状态下, 冒口的设计及制造要尽可能的小, 在整个浇筑零件重量所占份额为1/4左右。

2.4 模板与型芯之间的配合度要求

浇筑模具选用强度高、刚性强、减磨耐磨、耐油耐腐蚀的尼龙材料。在浇筑过程中, 要保证混合液的流动性, 且采取注射的方式, 有效降低漏料的发生率。经反复工艺实验证实, 模板与型芯之间实施注射尼龙混合料方式, 是杜绝漏料现象发生的重要手段。

2.5 新型浇筑模具分型面的密封设计及制造

为了有效延长模具的使用寿命, 也就是提升模具的设计制造质量, 且有效避免漏料、气孔、缩孔等不良现象的发生, 需要在设计中采用6mm的硅橡胶密封绳, 并且保证密封槽的尺寸为5.7mm×5.5mm, 保证新型浇筑模具分型面的密封要与型腔外形相符。

3 设计成果及探讨

经过反复的新型浇筑模具工艺设计实验发现, 新型的浇筑模具工艺是对传统浇筑模具工艺的极大优化, 而且新型浇筑模具工艺已经处于稳定成熟发展阶段, 广泛应用于我国各个领域, 如化工、电气、仪表等制造领域。另外, 新型浇筑模具工艺弥补了我国生产高强度尼龙产品的空白, 如新型浇筑模具工艺应用在汽车制造业, 车辆的轮胎均采用新型浇筑结构, 极大提升了行车的安全性, 能够有效控制交通事故的发生率。另外, 形象浇筑模具工艺具有较为宽广的市场, 未来发展前景一片光明。但是, 我国应该加强技术自主研发。目前, 我国的尼龙材料仍然以国际进口为主, 因此提升我国原材料自主研发是当务之急。除此之外, 需要强化新型浇筑模具工艺设计及制造人才的培养, 保证足够的人才储备, 全面提升我国的供给竞争软实力, 促进我国尼龙产业的健康、可持续发展。

4 尼龙轮辋零件加工浇筑模具未来的设计方向

未来, 尼龙轮辋零件加工浇筑模具未来的设计将呈现数字化。从设计到制造的过程主要包括:设计产品图——模腔布置——分型设计——模架设计——冷却水道——浇筑系统——三维模具。利用先进的数字化技术, 改变传统的浇筑模具繁杂的设计及制造程序, 解决尼龙轮辋零件加工密度低等问题。另外, 数字化的浇筑模具能够极大程度地提升工作效率, 且保证工作质量, 有效减小尼龙轮辋零件的体积, 且不会发生形变, 能够快速成型, 保持新型浇筑模具的优势。简言之, 它具有强度高、刚性好、减磨耐磨、耐油且耐腐蚀等优良性能。另外, 经数字化技术设计后, 尼龙轮辋零件加工中的浇筑模具呈三维形态, 更加立体化。此外, 在材料选用上, 需要利用复合粉末作为制造原料, 然后利用激光烧结技术, 对模具镶块进行型坯。如此所得到的浇筑模具经打磨和抛光处理后, 便可以装配到模架上, 进行批量生产。数字化浇筑模具更加集约, 充分彰显出降耗节能的原则, 对社会发展具有良性作用。总之, 尼龙轮辋零件加工浇筑模具未来的设计方向——数字化, 是在数字信息技术高速发展 (成熟) 的状态下形成的, 具有较好的应用市场, 可拓展空间大, 发展前景一片光明。因此, 我国应当不断提升我国数字化浇筑模具设计、制造技术的自主研发能力, 培养专业的高素质、复合型、创新型数字化尼龙轮辋零件加工人才, 且做好相应的人才储备工作。此外, 要在现有的工作状态基础上, 积极探索数字化发展渠道, 拓展我国尼龙轮辋零件的国际应用市场, 提升核心竞争力, 从而保障我国尼龙轮辋零件加工行业的可持续性发展。

5 结语

总而言之, 尼龙轮辋零件加工中的新型浇注模具设计需要结合设计要求及企业发展实际需要来确定, 并且应当加强尼龙原材料的自主研发, 强化人才储备力量, 保证在设计过程中充分彰显出可持续发展原则, 尽可能保证横浇道、内浇口、冒口、模板与型芯之间的配合度、模具分型面的密封度符合相关要求, 从而有效推动我国尼龙模具产业的健康、可持续发展, 同时带动相关产业的崛起与发展。另外, 数字化是尼龙轮辋零件加工浇筑模具未来的设计方向, 需要不断提升我国数字化浇筑模具设计、制造技术的自主研发能力, 提升我国尼龙轮辋零件加工产业的核心竞争力, 缩小与世界发达水平之间的差距, 从而促进我国尼龙轮辋零件加工行业的健康、可持续发展。

参考文献

[1]王晓梅, 樊百虎.尼龙轮辋零件的新型浇注模具设计[J].轻工机械, 2013, (5) :5-6.

[2]高洁.新型环氧树脂浇注模浇冒口的应用[J].河南科技, 2013, (8) :54-55.

[3]Zhou Zhiming, Song Xiaofang, Chen Yuanfang, et al.Research on a Metal Mobility Test Device[J].Experimental Science and Technology, 2014, (5) :1-2.

[4]许豪劲, 万里, 吴克亦, 等.连续式低压铸造技术的研究与开发[J].特种铸造及有色合金, 2013, (1) :29-32.

模具零件的检测论文 篇6

塑胶模具零件由于外形复杂且精度要求较高, 广泛采用数控加工技术。科技的进步, 使得加工设备和加工技术也有了极大的发展。随着高速数控铣床和高速加工中心等设备的发展进步, 模具零件运用高速加工技术己成为了一个紧迫的课题。高速数控铣床和高速加工中心的主轴转速和进给速度高, 应用于模具生产中将会提高生产效率, 提高模具的加工精度和表面质量, 但是高速数控铣床和高速加工中心有其自身的使用特点, 这就要求我们在使用时转变已有的思维方式及工作方法, 最大限度的发挥先进设备的作用。

2 问题的提出

曾经接手一套手机面壳塑胶模具, 交货期非常短, 要求在十二天内第一次试模。图1为手机面壳塑胶模具的型腔零件示意图, 此型腔零件外形尺寸为198*108*40.5, 材料为NAK80钢, 预硬HRC38~42, 型腔表面要求粗糙度为Ra0.4。此型腔零件形状结构较复杂, 存在大量R0.5的小凹圆角, 且材料为NAK80钢材, 硬度较大。如此小圆角的结构如果用机加工方法加工需要应用R0.5的球刀才可以完成。普通数控铣床加工时主轴转速低、刀具切削力大, 而R0.5的球刀相对来说比较脆弱, 容易断刀, 因而难以完成此零件的加工。按传统的加工工艺, 如此小圆角结构的零件用普通数控铣床加工无法完成时, 需进行铣削——电火花——抛光的工艺过程, 因为电火花加工是个很慢的过程, 耗时长, 还需要额外的步骤去制作电极, 而且, 放电以后模具表面的火花纹需要大量时间抛光去除。累计起来时间上无法满足模具交货期限。

3 解决方案

由于传统的加工工艺无法满足要求, 必须寻求新的加工方案。相对普通数控铣削加工, 如果将高速数控铣削工艺用于此手机面壳模具的型腔的加工, 则能够产生较好效果:

3.1 缩短此零件的机加工时间

此型腔零件形状较复杂, 材料为NAK80钢, 预硬HRC38~42。普通数控铣削加工较困难。高速铣削工艺一般采用高的铣削速度, 适当的进给量, 小的径向和轴向铣削深度。高速铣削工艺用于此零件加工, 切削力较小且铣削速度较快, 材料去除率高。能大大提高加工生产率, 缩短机加工时间。

3.2 改善加工精度和表面质量

高速数控铣床具备高刚性和高精度等性能, 同时, 加工时铣削力较小, 工件变形小。所以, 高速铣削加工的加工精度较高, 所得到的表面粗糙度较小。高速铣削加工的表面粗糙度可达Ra0.8~0.4。

3.3 有利于使用直径较小的刀具

此型腔零件形状较复杂, 存在大量R0.5的小凹圆角。高速铣削较小的铣削力适合使用小直径的刀具, 在小凹圆角部位用铣削替代电火花加工, 可以减少放电加工工作量或避免放电加工, 同时, 省去了额外的制作电极的步骤, 也不需要消耗大量时间抛光因放电产生的火花纹表面, 缩短工艺路线, 节省大量时间, 进而大大提高加工生产率。

综上所述, 手机面壳塑胶模具的型腔零件通过高速铣削加工, 能缩短此零件的机加工时间, 减少电火花加工工作量和减少抛光加工时间。

4 手机面壳塑胶模具型腔零件的加工策略与数控编程

此手机面壳塑胶模具的型腔零件的技术要求为:型腔零件材料为NAK80钢, 预硬HRC38~42, 型腔表面粗糙度为Ra0.4。通过对零件结构分析可知, 为达到此手机面壳塑胶模具的型腔零件的技术与装配要求, 在模具加工时应注意以下问题:

手机面壳塑胶模具型腔分型面为曲面, 加工时满足曲面轮廓度要求, 才能使型腔分型面与型芯分型面很好吻合, 确保模具实际生产时不出现飞边缺陷。

手机面壳塑胶模具型腔上有多个碰贴面亦为曲面, 加工时也要满足曲面轮廓度要求, 同时应控制好碰贴面与分型面相对位置。

手机面壳塑胶模具型腔上有大量R0.5的凹圆角, 需用R0.5的球刀进行最后的精加工才能得到如此小的圆角。

为实现上述的手机面壳塑胶模具型腔零件的技术与装配要求, 采用粗加工——半精加工——精加工步骤来进行零件的加工。

UGNX是目前功能比较强大的CAD/CAM软件, 它为我们提供了功能齐全而且灵活的编程功能, UGNX6是目前应用广泛的版本, 采用它来进行手机面壳塑胶模具型腔的加工编程能够比较好的实现零件的高速加工。

5 粗加工

5.1 首次粗加工

粗加工的目的是为了尽可能快地去除毛坯材料, 得到接近最终的零件形状。加工效率是粗加工主要考虑的因素, 在机床、刀具允许的情况下, 用尽量大的刀具及加工切削参数, 如机床主轴转速S、切削进给量f、轴向切深ap、切削步距ae等。日立SH系列机夹刀具加工能力比较强, 能切削最高硬度为HRC45的钢材, 适合加工NAK80钢。为了尽可能快地去除毛坯材料, 选用日立SH系列机夹刀具及合适的切削参数来进行铣削粗加工。

在高速加工过程中刀位轨迹中如何处理拐角是十分重要的。为了生成优化的高速铣削加工轨迹, 自动编程软件必须有效处理刀位轨迹的尖角。高速铣削的拐角处理须将存在于刀位轨迹中的尖角变成圆弧。如果存在这些尖角, 机床控制器的预览功能则会发现它们, 加工时机床会提前降低进给率。切削拐角时, 如果自动编程系统软件能生成流畅的刀具运动轨迹, 加工时就可以保持更一致的高速进给率。UGNX6为我们提供了完善的加工程序拐角控制功能, 如图2示。

5.2 二次粗加工

首次开粗加工用了大直径的刀具进行加工, 但零件上还有许多大的刀具加工不到的部位。UGNX6引入了“二次粗加工”的思想, 它以“毛坯残留知识”算法的为核心。它的工作过程是:先执行首次粗加工, 将加工得到的形状作为生成下次粗加工刀位轨迹的新毛坯。然后, 根据新毛坯, 使用各种的走刀方式进行粗加工。整个切削策略则是始终让刀具切削到材料, 减少空走刀, 从而使切削结果更为有效。

5.2.1 半精加工

半精加工的主要任务是使零件的表面达到一定的精度, 同时留出均匀的余量为精加工作准备。只有半精加工时留出均匀的余量才能确保零件在精加工时加工表面达到规定的尺寸精度和表面粗糙度要求。

完成二次粗加工后, 零件上还有许多加工不到的细部结构。还须用多把由大到小的刀进一步完成毛坯残料去除工作, 直至整个零件都只保留了均匀的余量给精加工。

5.2.2 精加工

精加工的主要任务是保证加工表面达到规定的尺寸精度和表面粗糙度要求。高速铣削精加工主要考虑加工效率、加工表面质量、刀具磨损以及加工成本。根据零件不同的表面特性, 需选择不同的刀具和加工工艺参数对零件的外侧面、底面、分型面、胶位面、碰贴面进行精加工, 此外, 还需用清根的方法对多处小凹圆角进行精加工。

5.2.3 手机面壳塑胶模具型腔切削模拟

型腔零件编程完成后, 可以对所编制的加工刀具路径进行模拟加工, 来检验所编制的加工刀路是否正确合理, 模拟结果如图3所示。

3 结束语

手机面壳塑胶模具的型腔零件采用高速铣削方法进行加工, 零件上除了局部小于R0.5的部位仍然需由电火花等后续其它加工手段进行加工外, 型腔零件大部分的尺寸已能够满足图纸的要求, 且零件的表面粗糙度可达到Ra0.8, 后续经过少量的手工抛光, 零件的表面粗糙度也能够满足图纸的要求。相比传统的加工方法, 采用高速铣削加工, 可以极大地减少电火花加工和抛光加工时间, 减少电火花加工所需电极的数量及电极准备的时间和工作量, 从而缩短了产品的交货期, 满足客户的需要。

参考文献

[1]王爱玲.数控机床加工工艺[M].北京:机械工业出版社, 2006.

[2]马秋成, 聂松辉.UGCAM篇[M].北京:机械工业出版社, 2002.

[3]汪文虎, 刘晓辉, 张军.我国模具CAD/CAM技术的现状及发展趋势研究[J].模具技术, 2007, (01) :55-58.

[4]陈晓英, 徐诚.UG软件在数控加工中的应用[J].机床与液压, 2006, (01) : 64-66.

模具零件的检测论文 篇7

当前, 我国加工产业正处于转型状态, 在机械加工的过程中, 机床的运用十分广泛。数控加工机组是现代机械加工产业当中的核心, 而模具则是数控加工当中的核心构件。因此, 模具本身的设计和质量与加工行业的发展息息相关。

1 数控技术的发展情况

目前我国的经济技术正处于高速进步当中, 人们的日常需求越来越趋向多样化, 也使得生活当中对于日用品及其它产品的要求越来越高, 而这就导致现代产品的更新换代速度较快, 加工企业小批量生产业务增加。同时, 当前我国轻加工业的生产速度也在不断攀升, 各类日用品的消耗速度也较快, 那么对模具本身的精度要求更高。但当前我国相关模具设计和生产方面仍存在一定的问题, 对模具的使用和制造产生一定的阻碍, 亟待解决[1]。

2 数控铣加工技术的特点

(1) 能力强。对于数控铣加工技术来讲, 其具备较强的复杂加工能力, 在飞机、轮船等制造过程中, 均会应用到数控铣加工技术。其加工质量同产品质量及性能间密切联系。该技术能够进行普通加工技术所无法进行的复杂加工任务。

(2) 质量优。该技术属于数字化技术, 能够在程序操控下完成自行加工操作, 从而防止由于人为因素导致的加工误差等问题。另外, 如果加工期间参数出现错误, 铣加工技术能够借助数控系统对其进行校正、补偿, 从而确保加工顺利进行。

(3) 效率高。与传统的模具零部件加工技术进行比较发现, 数控铣加工技术在进行模具零件加工时效率更高, 特别是针对一些五面体零部件及柔性单元零部件, 一次操作就能够完成多数位置的处理, 可以高效降低因为重复加工而导致的误差出现概率, 同时增快加工速度[2]。

(4) 柔性好。良好的柔性主要表现在对不同零部件模具进行加工期间, 仅需要调整设定程序, 就可以对不同种类的元件进行加工, 从而避免了专门制定工装夹具的问题。由此, 也在很大程度缩减了产品生产及加工的时间, 更适合现代社会小零部件生产的需求。

3 对模具数控编程的基本流程进行优化

在进行模具零部件加工期间, 数控铣加工技术从本质上分析依旧需要在数控机床上操作, 那么, 就需要对数控的编程流程进行控制, 从而确保加工的质量。一般情况下, 流程主要包括准备、方案、编程、定型四个阶段[3]。 (1) 准备阶段。在进行零部件加工前, 需要预先做好准备工作, 编程人员仔细阅读、分析相关数据信息后, 需要对数控编程程序进行制作、处理; (2) 方案阶段。在完成准备阶段后, 编程人员就需要结合车间现有资源, 即刀具、机床、设备、生产能力等条件编订生产零部件模具的相关规程。 (3) 编程阶段。此阶段是整个基本流程中最为重要的环节。程序编订期间, 结合零部件的特性, 构思加工方法及过程, 另外, 需要系统考虑加工机床及车间的情况, 选取合适的夹具等零件, 同时在选定方案的前提上借助计算机计算出相应的运动轨迹。之后利用仿真软件进行认证, 调整刀轨, 进而确保程序的正确性。 (4) 定型阶段。此阶段不仅是数控流程编订的最后阶段, 而且也是极为关键的验收阶段。该阶段较为常用的程序包括CLS格式文件及PRT格式文件。

4 对模具数控刀具进行优化

在进行模具零部件加工期间, 刀具具有十分重要的作用, 为了保障加工质量, 需要对刀具进行优化, 可以从以下两方面入手:其一, 合理选择刀具的类别及型号。刀具在数控铣加工技术中被广泛应用, 主要用于切割模具的成型面, 一般来讲, 较为常用的刀具类别包括球头刀、平头刀等, 型号一般在满足模具零部件质量基础上选用大型号的刀具;其二, 合理选择刀具的材质。在选择刀具的材质方面, 需要结合零部件的原材料及切削要求进行挑选, 尽量避免出现硬质刀具无法完全发挥切割功能而出现浪费的问题。在生产一些形状复杂、硬度较高的零部件时, 尽量选择高速钢材质的刀具, 进而确保符合耐磨性及切割速度、刚想强度等方面的需求[4]。

5 对模具数控零件进行优化

(1) 优化加工方法。在加工模具零部件期间, 首要注意的内容就是确保切割刀能够平稳的在斜面的运行, 不可以出现突然转变运动轨迹的问题, 另外, 保证刀具切割斜面、圆弧等位置时速度稳定。当切割刀同零部件的倾斜面接触时, 会出现一定摩擦, 从而发生共振问题, 那么就需要对切割的长度及切入角进行控制, 减少共振情况发生。

(2) 优化切削量。在进行数控铣加工技术操作期间, 切削量的多少与模具零部件整体质量之间存在紧密关联, 因此, 需要对切削量及切削的速度进行调控, 进而保证零部件表面光滑, 加工质量符合要求。通常来讲, 切削的数量需要建立在零部件原料刚性强度允许的基础上, 保证加工深度同切削深度相统一, 从而降低走刀概率, 提高加工质量。

(3) 优化内斜面。当对模具零部件的内斜面进行铣加工处理时, 需要对入刀方法进行优化, 以往多采取竖直入刀, 就需要相应降低切割的速度, 同时模块零部件表面也较粗糙, 刀具受损较严重。可以采用螺旋入刀的方法, 能够获得良好的切割效果, 但是需要注意入刀的半径。

6 总结

总而言之, 本文对模具零部件应用数控铣加工技术的方法、特点等内容进行了分析, 提出了优化措施, 目的在于更好的提高铣加工技术的水平, 保证零部件加工质量, 降低成本投入, 为生产企业增加经济收益。

参考文献

[1]刘汉华.数控铣加工模具零件工艺优化策略研究[J].科技创新与应用, 2015 (08) :64.

模具零件的检测论文 篇8

1 复合模具及其冲压工艺

以往, 在对汽车内外板、加强板及覆盖件进行冲压时, 都是在板料冲裁之后再拉延、修边和打孔。除了冲裁这一步骤之外, 每道工序都需要经过多步操作。在这种情况下, 整个冲压过程较为复杂、耗时较长, 并且因材料的利用率较低而使模具成本增加。为了克服以上冲压工艺存在的局限性, 需要优化复合冲压的模具结构及工艺流程。对于复合冲压模式来说, 其一般由2道工序组成, 具有拉延、冲孔、整形及翻边等功能, 不仅能够显著节约冲压板料, 还能够降低生产成本。

1.1 汽车金属板材模具结构

对于汽车板材复合冲压模具而言, 其在生产中一般由1道或者2道工序制作完成, 具有修边、整形、拉延、再拉延和冲孔等功能。本文所研究的模具由上模、上压垫、上模座、修边刀、下模、冲孔冲头及其他传统模块组成。

1.2 模具冲压工艺的应用

1.2.1 车窗架加强板

在制作车窗架加强板时, 要将向下的方向定为拉延方向。应用传统的冲压技术时, 除了冲裁下料之外, 冲压件还包括修边、分离、拉延、翻边和冲孔这几道工序。冲孔时, 要在下料的同时完成切割, 并保证此时所用压料板的体积远远大于普通压料板。对于部分形面来说, 其拉延高度变化并不大, 且在复合凸模主要由具有较大拉延高度的工作形面组成, 凹模则在上模座固定。当在模具上放置板料时, 板料靠带在精确定位方面具有一定的推力, 以此保证板料初始定位的精确度。而在单动压机方面, 复合压料板则会按照相反的方向移动, 并在氮气缸及气垫顶杆的支撑下使复合凸模和复合压料板顶部处于相同的高度。凹模最低点要比板料稍稍高出几毫米。在凹模向下移动, 与复合压料板间实现闭合之后, 板料则会形成复合压料板的形状, 且该区域在闭合、成型之后, 能够对后续拉延工作的开展起到引导的作用。而当凹模和复合压料板移动到模具底部时, 凸模与凹模间则会形成良好的闭合, 并被压缩成模具形状。在此过程中, 应用复合冲压方式能够将以传统方式冲裁下料之外的工作从5个步骤简化到2个步骤, 在简化施工流程的同时降低了模具的制造成本。

1.2.2 车顶天窗加强板

在车顶天窗加强板冲压中, 将向上的方向定为拉延方向。在复合成型方面, 其冲压原理则与上述车窗架加强板的冲压原理基本相同。但是, 两者存在一定的差异, 即在复合凸模中, 车顶天窗加强板是由一定数量的曲面组成的, 且在天窗的翻边方面, 第一道工序与其他工序合并。实际中, 如果孔及修边线的精度要求不高, 那么, 则可以根据实际情况简化后续的施工工序;而如果制作过程中对孔及修边线的精度要求较高, 可以在第一道工序或者第二道工序冲压中对孔及修边线进行冲孔和修边。可以说, 应用该种复合冲压方式能够简化传统冲裁下料的步骤。一般情况下, 可以将之前的5步工序缩短至2步, 这样不仅缩短了施工时间, 还降低了工程成本。

1.2.3 发动机罩内板

在发动机罩内板冲压中, 同样将向下的方向定为拉延方向。发动机罩内板冲压方式与车窗架加强板的冲压方式基本相同, 两者的差异在于, 在锐角位置处, 前者的复合压料板所占的面积相对较小, 这在一定程度上降低了起皱程度。如果孔及修边线对精度较高不高, 可简化后续施工工序;而如果两者对精度具有较高的要求, 可以在第二道工序或者第二次冲压过程中对其进行处理。应用这种方式能够在很大程度上简化以往的处理步骤。

2 结束语

在汽车零件冲压生产中, 工艺的选择具有十分重要的作用。鉴于此, 希望更多的专业人员能够对汽车零件复合模具及其冲压工艺进行深入的研究, 以促进汽车产业更好的发展。

参考文献

[1]谷玉峰.边支柱的另一种冲压工艺[J].黑龙江科技信息, 2010 (04) :15.

[2]陈宝亮, 韩春明.基于冲压工艺的产品造型分割设计探析[J].装备制造技术, 2010 (02) :119-120.

模具零件的检测论文 篇9

竞争力不仅仅是成本价格单一指标的表现, 而是综合实力的体现。成本价格作为最直观、最外在的表现, 往往成为人们对竞争力的直接感受。因此成本价格的竞争必然引发综合实力的竞争。采购与供应作为成本价格涨跌的操盘手, 一直以来都扮演着紧张的竞争对手关系。如何制造良性的“摩擦”, 调整好采购与供应的关系成为本文浅析的核心内容。

汽车生产中, 90%以上的零部件是通过模具批量生产出的, 模具品质的优劣直接决定了汽车零部件及整车的品质和生产效率, 模具可以说是汽车工业之母。模具产值与汽车零部件产值比约为1:100[1], 就东风日产而言, 一个完整车型, 10亿元的模具采购量背后, 是1000亿元的零部件采购量。模具的采购与供应在汽车行业中, 起到了四两拨千斤的杠杆作用。因此, 我们将模具作为本文的核心对象。同时本文所论述的模具采购指零件供应商所使用的外置模具采购。

二、东风日产模具采购与供应关系调整的背景

本部分介绍了现行的模具采购模式遭遇的困境和国内主流汽车厂采购方式的启发, 以及面对中国汽车模具行业发展前景与危机的思考。

(一) 现行的模具采购模式遭遇之困境及国内主流汽车厂采购方式的启发

东风日产现有的模具采购模式基本照搬了日本日产的方式。日产的采购方式就是为达成必达目标, 以削减成本为中心展开的。在必达目标预算指导下, 模具采购的谈判对象不是模具供应商, 而是零部件开发商。这一采购模式, 通过预算的达成保证了整体收益性, 但也直接带来了两大问题:一是模具报价的黑盒子效应。主机厂既不清楚零件供应商所报模具的市场真实价格, 也不知道模具的承制开发商。二是对预算的依赖性。由于预算作为必达目标, 其精确度要求极高, 这是一种单纯追求成本消减, 而将问题与压力抛给零件供应商的模式。多年的采购经验告诉我们, 这样的采购模式下, 存在脱离市场的风险, 同时也存在主机厂与供应商之间不信任危机的产生, 不利于实际的成本消减, 更不利于全价值链竞争力的提升。

2008年, 东风日产开始参与日产车型外置模具发包采购工作以来, 采购与供应商之间的黑盒子关系一直困扰着我们, 而由于预算是日方人员设定的, 因此预算的精度问题也一直是中日双方讨论的焦点之一。如很多合资公司一样, 东风日产在成立之初 (2003-2005年) 外置模具的中国现地化率低于60%, 为提高现地化率, 中日双方采购员致力于向零件供应商推荐有竞争力的模具供应商, 希望借此提高中国现地化率。在中日双方采购员的努力下, 2011年东风日产模具现地化率提升到85%左右, 与此同时, 日方开始了解和认识到中国模具供应商的能力, 也对中国模具市场的竞争能力给予了充分的肯定。中国模具市场价格水平也开始反映到日本对模具预算的设定中, 东风日产模具采购工作有了很大改观。但向零件供应商推荐模具供应商的工作, 虽然促进了现地化率的提升, 却没有从根本上打开采购与供应之间的黑盒子。而预算总是在车型发包前1年即完成设定, 时间差导致了预算与市场必然存在差距。

如何打开现行采购模式下的黑盒子, 如何优化预算精度, 如何在预算指导下, 既能掌握市场资源, 又能达成成本消减, 同时还可以帮助供应商提升竞争力, 达到双赢和多赢的效果, 这些都成为了东风日产探讨的方向。

带着这些问题, 2012年东风日产开始对中国国内排名前5的主流乘用车厂商的模具采购方式进行调研。调研结果显示, 上海通用、上海大众、一汽大众在重点零件上直接指定模具的开发商, 而非重点零件采用划圈不定点的采购方式;长安福特50%左右的零件采用联合招标的采购方式, 而北京现代采用指定韩资企业进行模具开发的采购方式。无论哪一种采购方式, 中国排名前5的主流乘用车厂商都最大限度的把握着自己投资的模具市场资源, 同时让采购贴近最直接的供应商市场, 打开黑盒子, 使竞争力得到充分的提升。

(二) 中国汽车模具行业发展前景与危机的思考

汽车行业的快速发展为汽车模具带来了空前的发展前景。首先是汽车市场的产销量带来广阔的模具市场空间:2009年, 中国汽车产销分别为1379.1万辆和1364.5万辆[2], 首次成为世界汽车产销第一大国。2010年、2011年、2012年中国蝉联世界汽车产销第一。2012年更是达到产销均突破1900万辆[3]。根据预测, 2020年中国汽车产销有望达到3500万辆, 中国、印度、日本、韩国将占全球汽车产量近一半, 亚洲将成为世界汽车及制造行业的生产、销售中心, 由此带来的全球采购中心也将转移到亚洲。其次, 新车型开发周期的缩短, 也为汽车模具的需求带来了增长空间:各汽车厂商新车型推出速度缩短为1.5年至1年[4], 每年上百款新车的推出, 迫切要求汽车模具的开发周期调整为半年甚至季度。最后, 随着欧美、日韩经济增长乏力以及制造加工成本、人工成本的增加, 大量的出口业务也呈连年增长趋势, 近年中国汽车出口增长率超40%[4]。汽车市场的需求, 国内外环境政策的导向, 都给中国汽车模具行业带来无比巨大的市场空间和发展前景。2012年中国模具行业达到2500亿元规模 (汽车模具占30%) , 未来3至5年内汽车模具仍将以高于汽车行业, 高于中国GDP增长的速度持续高速发展, 预计到2015年中国模具行业将达到3500亿规模, 而汽车模具比重将达到40%[4]。

然而, 回顾世界制造业和汽车工业发展史, 以及近几年世界制造格局的演变趋势, 我们发现在中国汽车模具高速发展的背后, 隐藏着可怕的危机。从1766年英国发明家瓦特改良蒸汽机拉开第一次工业革命的序幕开始, 到1920年日本成立东洋汽车工业公司, 世界汽车发展近150年的历史中没有亚洲的身影。1980年日本汽车产量超过美国, 成为世界头号汽车生产王国, 同时日本汽车模具称霸全世界, 日本花了60年。进入90年代, 日本汽车工业渐呈颓势, 1999年日产汽车公司严重亏损、濒临破产, 被迫将36.8%的股权卖给法国雷诺汽车公司事件, 成为日本汽车工业危机的一次大暴露[5]。

不过20年的时间, 日本汽车工业由鼎盛转向衰败, 同时日本大量模具工厂在2005年前后纷纷倒闭或转移到韩国、中国等国家。1956年中国第一汽车制造厂成立, 2009年中国成为世界汽车产销第一, 中国成为全球模具生产强国, 中国花了53年。中国汽车工业的鼎盛能持续多久, 中国汽车模具行业的强盛能走多远, 现在还无法断言。然而中国的汽车产业结构及汽车模具态势却令人堪忧。首先, 中国产销量居首的厂家, 合资品牌占据了主要位置。其次, 我国的汽车模具绝大多数处于中低端水平, 而高端的复杂模具还需要进口, 如注塑模中的阴模吸附成形模、搪塑模等, 冲压模中980以上高强度板、热冲压成形模等。最后, 东南亚低成本模具市场的不断扩张, 目前与中国模具市场虽然还存在差距, 但也已经表现出了一定的竞争压力, 这样的竞争压力在服装 (耐克、阿迪达斯工厂的搬迁) 、电子 (三星、富士康转向印尼投资) 等行业中体现的尤为突出, 今后也将波及到汽车模具行业及汽车行业本身。总而言之中国模具行业与中国的制造业一样, 目前还处于“中国制造”阶段, 还未能挤身“中国创造”行列。

中国的汽车模具市场前景很美好, 但高端市场的开拓乏力, 低端市场的竞争压力, 都给未来发展之路带来不少危机。东风日产作为一家国内的知名汽车企业, 对于模具资源的合理开发利用已经到了时不我待的时刻, 对于倡导汽车模具行业的良性发展也责无旁贷。

三、东风日产模具采购与供应关系的调整

为了在实现汽车零件外置模具成本消减的同时, 改善及深化与零件供应商的合作关系, 达到帮助供应商提升竞争力, 东风日产紧抓中国汽车模具市场, 开创了新的采购模式。图1为新采购模式与原有采购模式的对比示意图。

原有采购模式下, DFL (东风日产) 只与T1 (一级零件供应商) 确认模具价格, 而由T1自由选择TM (模具供应商) , 直线式的采购方式, DFL既不清楚TM真实的报价, 也不清楚T1具体选择的TM是谁。新的采购模式下, 模具的承制开发商由东风日产推荐的模具供应商, 与零件供应商推荐的模具供应商通过竞标产生。模具价格由模具供应商直接报出, 与预算对标后最终通过东风日产与零件供应商、模具供应商三方合意确定。这一模式, 保留了预算指导方式, 同时打开了报价黑盒子, 在公平、公正、公开的招标平台环境下进行, 充分挖掘了市场的竞争力, 并开发和掌握了一定的模具市场资源。

为了确保模具开发品质及进度, 切实做到帮助零件供应商提升竞争力。东风日产对推荐的模具供应商做了严格的选择, 以确保其模具开发能力及市场竞争能力。图2为2008年至2012年对模具供应商的评价选择过程示意图。

模具供应商的评选由NML (日产汽车有限公司) 与DFL (东风汽车有限公司东风日产乘用车公司) 共同进行, 以RNPO (雷诺日产采购组织) 确定的零件为对象, 目标价格为指导, 对13个零件的18家模具供应商进行了测评, 测评从QCDDM (品质、成本、开发、交货、管理) 、财务风险以及价格承诺三方面进行, 所有测评合格的模具供应商最终成为我们的NRTM (Nissan Recommend Tooling Maker日产推荐模具供应商) 。

通过精心挑选, 东风日产在启程品牌某新车型发包项目上, 向11件代表性树脂部品推荐15家模具供应商参与竞标, 推荐状况如表1所示。

四、新的采购与供应关系带来的成效

新的采购与供应关系带来的成效主要体现在以下三个方面。

(一) 打开黑盒子, 通过充分竞争带来模具成本价格的改善

在启辰品牌某一新车型上, 东风日产大胆的对11部品实施了新的模具采购方式:打开了原来由零件供应商报价, 造成无法了解模具真实价格以及模具具体承制供应商的黑盒子;通过建立公开的招标平台, 模具式样由零件供应商根据自身生产条件设定, 让东风日产推荐的15家模具供应商与零件供应商推荐的模具供应商进行充分竞争, 其结果如图3所示:招标的公开、公正、公平性, 带来了充分的竞争效果, 从中标比率来看, 东风日产推荐的模具供应商、零件供应商自有的模具供应商, 以及零件供应商推荐的模具供应商大约各占1/3, 结果与预期效果相似。与基准车相比11部品整体模具成本达到34%的消减效果。通过东风日产、零件供应商、模具供应商三方对产品式样、模具式样、生产条件等全方位的评价与合意, 最终达成了与原型车相比41.5%的降成本效果。图4为结果示意。

(二) 零件成本消减、生产效率改善带来的全价值链竞争力提升及双赢效果

在模具的充分竞争过程中模具供应商积极提案, 不仅达成了模具成本的消减效果, 还为零件成本的消减、零件供应商生产效率的提高带来了极大的效益。图5所示为模具供应商提案前大灯高配置与低配置车灯灯体共用, 以及远近光灯饰圈模具共用的案例, 不仅减少了两套模具, 降低了模具的整体成本, 由于模具的减少还带来了零件加工工艺的优化, 减少了加工工时及加工成本, 提高了零件供应商的生产效率。这一提案在实现成本消减的同时, 确保了零件供应商的产品利润空间, 提升了零件供应商的综合竞争力, 是双赢效果的完美体现。

(三) 与日产零件采购战略的调整有异曲同工之妙

东风日产在启辰品牌上大胆创新, 调整采购与供应关系的做法, 与1999年后日本日产公司为挽救濒临破产的局面, 在采购战略上实施一系列的调整改革有着异曲同工之妙。

日本日产在调整之前, 始终坚持为了达成目标利润, 在零件材料、纳入方式、调达价格等方面采取不和供应商讨论, 而直接由日产独自判断制作预算指标并将指示下达交易方的方式。这一方式将压力和责任推向了供应商, 造成了供应商与主机厂之间的抵触和对抗。

改革后日产和供应商两者之间就工艺和材料的改善进行充分讨论, 实施共存亡、共荣辱的方针。首先由日产生产技术、采购、物流等部门组成的队伍高举通过Monozukuri来打开局面的旗帜, 进入供应商内部, 与之一起商讨如何降成本、提高成品率。改变了单纯要求降价的旧局面, 创造了共同展开降成本的新体系。其次2009年全新起航的以“相互传达感谢, 建立相互信赖关系”的理念为出发点来命名的“Thanks活动” (Trusty and Harmonious Nissan Kaizen activity with Suppliers) 。2011年开始推行的新中期计划中的, 为了精准把握每台车的制造成本, 转变为对采购零件、物流、制造一系列的流程负责的“TDC挑战” (Total Delivered Cost) 活动。

所有这些调整和改革, 改善了日产与供应商的关系, 更重要的是同时带来了双赢的效果, 采购成本降低的同时, 供应商的利润却有了显著的提高。例如鬼怒川橡胶业有约6成的业务是面向日产的, 在2012年3月份的结算中营业利润率达11.8%;优尼冲压约9成业务是面向日产的, 在同期为10.3%;日产子公司大型变速箱加特可在同期为5.3%。在汽车零部件行业营业利润率只要超过5%即达到合格。就算和丰田系列相比较, 也比生产变速箱的爱信机械5.2%略胜一筹。

如此可见, 日产在零件采购上所倡导的, 联合零件供应商充分挖掘成本改善对策, 实现降成本、保利润双赢的采购战略, 与东风日产进行的调整模具采购与供应关系的战略不谋而合。而于模具采购的调整改革, 东风日产走在了日产前面。

五、新模具采购与供应模式实施过程中问题及今后深化调整的思考

任何改革和创新都不会是一帆风顺的。在东风日产本次对启辰品牌11部品模具采购调整试点过程中, 我们同样碰到了许多的困难, 同时也发现了许多待改善的课题。归纳起来, 主要体现在两方面。

(一) 零件供应商配合度问题

实施过程中, 零件供应商表现出各类不配合的现象, 主要表现为:

第一, 对模具式样设定苛刻条件, 以提高模具报价。

第二, 提出高昂的模具开发管理费。

第三, 向不同的模具供应商传递不同要求的报价条件, 制造不公平竞争环境。

第四, 甚至以拒绝产品开发相要挟的极端表现。

所有这些, 归根结底原因在于零件供应商直观的认为, 新的模具采购方式触动了其模具利润的蛋糕, 从而产生了抵触对抗的情绪。零件供应商并没有充分意识到, 这一调整将给他们带来的深远影响。

(二) 模具供应商潜能及竞争力未能充分发挥

从结果来看, 三分之一的中标率说明, 东风日产推荐的模具供应商存在竞争乏力的表现;而过程中的问题点也暴露的很充分。

第一, 不积极主动向零件供应商及东风日产确认模具式样, 导致报价偏离。

第二, 对产品区别对待, 对于小型零件及含金量少的产品模具缺乏兴趣, 主动放弃竞争, 等等。

模具供应商的表现, 除了由于零件供应商制造的环境因素外, 以其自身观望等待, 对东风日产采购战略实施信心不足, 政策理解不充分等内在因素不无关系。

(三) 持续深化调整的思考

目前东风日产对汽车零件外置模具购买模式的调整, 虽然打开了困扰已久的黑盒子, 同时引入了中国模具市场资源的竞争, 取得了一定的降成本效果。但由于对象范围不够, 想要达到降成本的同时, 提升零件供应商的利润和竞争力, 实现双赢效果, 还必须从如下几方面入手以深化调整和改革。

第一, 要确保本次启辰新车发包过程中的成果。保证中标模具供应商承接业务, 让模具供应商对东风日产的改革充满信心。同时在模具开发过程中发掘供应商的潜能, 确保模具品质、交期、售后服务等全方位得到提升和超越。让零件供应商感受到, 这一战略调整为其在产品开发进度, 产品品质保证, 模具及产品成本等方面带来实际好处, 让其意识到双赢效果的存在, 从而积极配合战略实施。

第二, 要联合日本日产, 将战略推广到日产品牌车型, 并借助日产的推动力, 对日系零件供应商强化战略调整。

第三, 要扩大战略调整的对象零件范围及车型范围, 联合产品开发、零件采购、品质保证、制造技术等部门在更多的零件和车型上实施采购战略调整。

第四, 要广泛挖掘有竞争力的模具供应商, 并根据零件类别对模具供应商进行甑选, 以充分发挥模具供应商的竞争力和积极性。

第五, 要加强政策的宣导及管理措施的完善。

第六, 既要借助中国汽车模具市场资源, 营造双赢甚至多赢的市场氛围, 确保汽车全价值链竞争力的提升, 也要致力于倡导中国汽车模具行业良性竞争及规范化、标准化、国际化的健康市场环境。

六、总结

本次东风日产从自身需求出发对汽车零件用外置模具购买模式的调整, 顺应了中国汽车行业、中国模具行业发展需求, 在充分发挥采购杠杆作用, 深度挖掘成本消减潜能的同时, 为创造多赢的供求关系, 保持和提升汽车全价值链竞争力的方向上迈出了实质性的一步。其无论出发点、方式方法还是成果都值得肯定。然而, 今后的调整改革之路任重道远, 仍然需要不断的探索和创新。

参考文献

[1]罗百辉.2010年模具发展将保持强劲势头[J].中国模具, 2010 (1) .

[2]李高阳.2009年中国汽车产销量居世界第一[EB/OL] (.2010-01-12) .http://www.caijing.com.cn/2010-01-12/110356593.html.

[3]中商情报网.2012年中国汽车产销量连续四年全球第一[EB/OL]. (2013-01-12) .http://www.askci.com/news/201301/12/121041554859.shtml.

[4]罗百辉.模具出口回暖技工短缺融资困难[J].福建模具工业, 2009 (5) .