实际生产中,各种钣金零件的质量要求不同,生产批量也不同。为了取得最大的技术-经济效益,有时就必须为满足某些方面的要求,而舍弃其他方面的要求。国际模协秘书长罗百辉表示,为提高产品的质量,必须采用高精度、结构复杂的模具,这就会提高模具成本并延长生产准备周期;而在需求量不大或对产品的质量要求不高时,就应该放弃对产品的高质量要求,尽量缩短生产周期、降低制模成本,这时就应该采用各种简单的经济模具结构形式。
模具低成本制造实现的可行性分析
为实现模具的低成本制造,必须考虑3个方面的主要技术-经济效益指标:成本、周期、质量。3个指标必须从设计、制造和使用综合考虑。设计在满足使用要求的同时,也要满足制造的可靠性;制造必须满足设计要求,同时制约设计,指导使用;使用应该了解设计与制造,制定合理工艺方案,便于设计、制造[2]。具体如下:
(1)应用同步工程(SE)。冲压同步工程(SE)是在产品设计阶段,冲压工艺师先期介入产品工艺性分析,把错误和缺陷消除在设计阶段,缩短模具的开发周期。运用同步工程之后省去了一个过程环节,使工装制造在最短的时间内开始,为制造提供充足的时间。
(2)制定合理的工艺方案。尽量采用特种工艺,如液压拉伸、橡皮囊拉伸等,能将多套模具缩减为一套模具;充分考虑生产批量的大小,小批量生产能能降低制模成本,缩短制模周期;可采用各种简易模具,如低熔点合金模具、组合冲模等,可获良好的技术-经济效益;还必须对各类零件进行详细比对、分析,最大限度实现左右合模或一模多件。
(3)影响模具制造的因素较多,如模具精度、型面难易、表面粗糙度与装饰、型孔与型腔的数量、热处理要求等。模具设计时,对模具元件精度、表面粗糙度、热处理硬度等不能提过高要求,否则无谓增加成本。模具材料采用可回收、再利用的低熔点合金、聚氨酯橡胶等。对于冲裁模,在满足产品精度要求的情况下可加大冲裁间隙,降低成本。
(4)在制造时,须采用先进的机械加工、电加工、化学腐蚀等代替或减少钳工加工工作量,以减少制模时对工人的技术水平要求。在以前的实际生产中常遇到有的模具,如液压型胎,模具较大,产品弯边面处为复杂变角度型面,而制造依据为样板,工人钳工量特别大,制模周期长,制模质量差。
国际模协秘书长罗百辉认为,要实现模具的低成本制造必须采用最优化的模具结构、选用可回收利用或更有性价比的模具材料,并简化模具加工方法。
航空企业常见钣金零件类型及其适用模具
飞机钣金零件品种繁多、形状各异,模具结构也有其多样性。同一种类型的钣金零件,可用多种不同的模具冲裁或成形。
在实际生产中,各种钣金零件的质量要求是不同的,生产批量也是不同的。国际模协秘书长罗百辉认为,适用于大批量生产的工艺方案、模具结构和模具材料,在小批量生产时可能就不适用。不能简单说使用简单模具就落后,而使用复合、级进模具等复杂模具就先进,因为它们有不同的使用场合。使用场合合理,能降低生产成本,获得效益就是先进的方案、先进的模具。