第一篇：關(guān)于沖壓品質(zhì)、模具提案改善管理辦法.

關(guān)于沖壓品質(zhì)、模具提案改善管理辦法

目的和范圍

變革謀轉(zhuǎn)型，創(chuàng)新求提升。營造公司全員參與品質(zhì)、模具等改善的氛圍，提升全員自主改善意識，激發(fā)所有人員的智慧，對目前主要生產(chǎn)瓶頸沖壓品質(zhì)問題、模具問題等方面進(jìn)行富有建設(shè)性的改善，以達(dá)到降低成本、減少庫存、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、周轉(zhuǎn)

率、團(tuán)隊(duì)協(xié)同的目的，特制定本管理辦法。

本管理辦法適用于鈑金分廠沖壓車間、模具分廠、品質(zhì)工藝。

定義

2．1沖壓品質(zhì)改善獎，主要針對目前沖壓產(chǎn)品存在毛刺、凹凸不平、壓印等品質(zhì)問題進(jìn)行改善，一次完成所有工序并沖壓合格產(chǎn)品進(jìn)行獎勵。

2．2模具改善獎，指主要針對目前模具存在毛刺、凹凸不平、易斷攻、難定位員工操作不方便、封閉高度、碼鐵不規(guī)范、安全性能不強(qiáng)、邊料以及廢料多不利用成本控制等進(jìn)行模具改善，對改善效果進(jìn)行獎勵。

管理內(nèi)容

3．1組織職能：

3.1.1沖壓車間、模具分廠進(jìn)行改善以及申報(bào)評獎；

3.1.2品質(zhì)工藝部，負(fù)責(zé)對沖壓品質(zhì)問題、模具問題進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)以及組織對沖壓車間、模具分廠提交改善項(xiàng)目進(jìn)行評審，對優(yōu)秀項(xiàng)目、方法形成技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行推廣；

3.1.3財(cái)務(wù)部，根據(jù)評審結(jié)果，落實(shí)獎勵。

3．2沖壓品質(zhì)、模具改善涉及相關(guān)內(nèi)容：

3.2.1一次完成所有工序并沖壓合格直接可入庫，無需刷毛刺、打磨、鎬打等返工浪費(fèi)；

3.2.2沖壓作業(yè)方法、動作程序的改進(jìn)方式，有效改善品質(zhì)并節(jié)省人力降低員工勞動強(qiáng)度； 3.2.3對沖壓原物料、產(chǎn)品之儲存、控制、搬運(yùn)等改善；

3.2.4模具毛刺、凹凸不平、易斷攻、難定位員工操作不方便、封閉高度不標(biāo)準(zhǔn)、碼鐵不規(guī)范、安全性能不強(qiáng)、邊料以及廢料多不利用成本控制等進(jìn)行模具改善；

3.2.5模具倉儲管理，減少找模時間提高換模效率；

3.2.6沖壓品質(zhì)控制、模具管理等技術(shù)方案、作業(yè)流程進(jìn)行制定、優(yōu)化。

3．3沖壓品質(zhì)、模具改善管理流程： YES

3.3.1 沖壓品質(zhì) 改善管理流程圖

3.3.2模具改善管理流程圖 YES

3.3.3具體流程說明： 3.3.3.1沖壓產(chǎn)品質(zhì)量改善獎，由操作員工進(jìn)行作業(yè)，所有工序完工后，把一次沖壓合格的產(chǎn)品數(shù)量、名稱填寫《一次沖壓合格申報(bào)表》，由跟線品質(zhì)工藝部現(xiàn)場跟線檢驗(yàn)員進(jìn)行檢驗(yàn)并核對數(shù)量簽名確認(rèn)，由車間月度進(jìn)行匯總次月

日前報(bào)財(cái)務(wù)部，財(cái)務(wù)部15日前落實(shí)獎勵；

3.3.3.2 模具改善獎，由發(fā)現(xiàn)問題者填寫《模具改善提案表》，送品質(zhì)工藝部評定可行性，可行項(xiàng)目送模具分廠并協(xié)助模具分廠實(shí)施改善，實(shí)施完畢后次改善提案獎勵申報(bào)表》送品質(zhì)工藝部，品質(zhì)工藝部部，財(cái)務(wù)

5月前填寫《模具

日前完成評審并通報(bào)結(jié)果送財(cái)務(wù)15日前落實(shí)獎勵。模具改善項(xiàng)目評審前提條件，必須是模具改善后生產(chǎn)沖次不少8千次。

3．4沖壓品質(zhì)、模具改善獎勵設(shè)置：

3.4.1沖壓品質(zhì)改善獎設(shè)置，以一次沖壓合格產(chǎn)品實(shí)施0.02元/件計(jì)算；

3.4.2依據(jù)模具改善的效益，設(shè)一等獎、二等獎、三等獎、四等獎、五等獎、六等獎，獎金額度分別為1000、500、300、100、50、20元，具體獎勵標(biāo)準(zhǔn)如下：

提案種類 特級提案 高級提案 一般提案

提案創(chuàng)造的年度收益X X＞100萬元

100萬元≥X＞

50萬元≥X＞10萬元≥X5萬元≥X1萬元≥X

50萬元

10萬元 ＞5萬元 ＞1萬元 ＞5000

提案類型 一等獎 二等獎 三等獎 四等獎 五等獎 六等獎

獎金額度 1000元 500元 300元 100元 50元 20

3.4.3改善獎金的分配

3.4.3.1一次沖壓合格產(chǎn)品，同由該新產(chǎn)品線（各工序）平均分配； 3.4.3.2模具改善具體分配比例：

分配比例 獎 金 參與人員 發(fā)現(xiàn)問題者

提出解決總體方制定具體實(shí)施方

實(shí)施者

案者 案者

20%

20%

40%

23%

附件

附表1：《一次沖壓合格申報(bào)表》 附表2：《模具改善提案表》 附表3：《模具改善提案獎勵申報(bào)表》

附側(cè)

5．1本管理辦法由鈑金分廠制定，有修訂、最終解釋權(quán)；

5．2目前對沖壓品質(zhì)問題、模具問題的主要影響交貨瓶頸因素，以獎勵方式推動改善，希望全員積極參與自主改善，本辦法試行至6月份，8月將制定公司全面生產(chǎn)經(jīng)營改善體系，推動公司持續(xù)改善；

5．3 本管理辦法，自簽發(fā)即日起執(zhí)行。

盈特金屬制品有限有公司 二00八年五月九日

發(fā)：鈑金分廠、模具分廠

送：品質(zhì)工藝部、財(cái)務(wù)部、業(yè)務(wù)部

報(bào)：管理部

呈：夏總、何副總

日期 設(shè)備 產(chǎn)品名稱 一次沖壓合格數(shù)量 操作員 檢驗(yàn)確認(rèn)

編制/日期：提案人 班組/

一次沖壓合格申報(bào)表

車間主任審核： 廠長審批：

所在部門

崗位

提交日期

聯(lián)系方式

改 善 建

模具名稱

議 內(nèi) 容

1、原有缺失2、3、1、2、詳細(xì)改善方

3、法及措施4、5、1、預(yù)期效果2、3、品質(zhì)工藝具體意見： 可行性評評定人/日期： 定結(jié)果

模具改善提案表 模具改善提案獎勵申報(bào)表

項(xiàng) 目

日 期

申報(bào)獎級

改善前 改善后 改善前存在問題描述：

改善措施及效益：

改

善 前 的 照 片

以下內(nèi)容由品質(zhì)工藝相關(guān)人員填寫

提案改善現(xiàn)場核實(shí)：

提案實(shí)施

提案

者

提案單位

參與成員

改 善 后 的 照 片

確認(rèn)

日

者

期

投入經(jīng)費(fèi)

確認(rèn)者

日期

品質(zhì)工藝部意見欄：

評定結(jié)果：

簽字：

第二篇：5s改善提案管理辦法

5S改善提案管理辦法

為進(jìn)一步提升5S管理水平，降低勞動強(qiáng)度，提高工作效率，充分調(diào)動和發(fā)揮員工的聰明才智，激發(fā)員工的改善熱情。特制定本5S提案管理辦法。

1、5S提案的范圍

① 制約產(chǎn)品質(zhì)量提高的問題；

② 制約生產(chǎn)效率提高的問題；

③ 生產(chǎn)組織中的各種浪費(fèi)的消除；

④ 物流改善；

⑤ 制約5S提升的問題；

⑥ 管理流程中出現(xiàn)的問題；

⑦ 利用信息技術(shù)、新技術(shù)、新工藝推廣應(yīng)用的提案；

⑧ 其他制約Q（質(zhì)量）C（成本）D（交貨期）S（安全）方面提升的問題。

2、5S提案活動的主體

⑴ 全員參與，尤其是現(xiàn)場作業(yè)者、現(xiàn)場技術(shù)人員和現(xiàn)場管理人員?，F(xiàn)場改善提案活動要求操作者立足本職工作，從我做起，從完善本職工作做起，從改善小問題做起，就本工序、本班組的待完善或可以提高的項(xiàng)目進(jìn)行改善、提高。

⑵ 題目大小、范圍不限，不僅僅是某個方面，也不必非有顯著的效果，只要是能夠比現(xiàn)狀提高一步即可，哪怕是只能節(jié)約一分錢，縮短一秒鐘的作業(yè)時間。

3、5S提案流程

（1）提出與接收

現(xiàn)場人員完成提案后，交給本部門主管，由單位領(lǐng)導(dǎo)確認(rèn)后交給生產(chǎn)改善項(xiàng)目組備案。

（2）提案的登記、發(fā)出

生產(chǎn)改善項(xiàng)目組接收改善提案后，登記在臺賬上，本部門能夠?qū)嵤┑霓D(zhuǎn)給本部門實(shí)施，不能實(shí)施的經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)批復(fù)后發(fā)給實(shí)施主責(zé)部門，按完成難易程度規(guī)定其完成期限。

（3）提案的實(shí)施與反饋

實(shí)施主責(zé)部門接收后，實(shí)施改善，完成后填寫《現(xiàn)場改善提案書》。如需多個部門聯(lián)合改善，完成后由牽頭部門填寫《現(xiàn)場改善提案書》并反饋到項(xiàng)目組。項(xiàng)目組最后以書面形式把改善情況反饋給提案者。如提案無法實(shí)施或?qū)嵤┻^程中產(chǎn)生了新的問題，實(shí)施部門須向生產(chǎn)改善項(xiàng)目組報(bào)告，待落實(shí)后確定停止或變更提案。

4、考核及獎勵

為鼓勵員工提出5S改善提案，生產(chǎn)改善項(xiàng)目組將定期開展改善提案的評比和表彰，對優(yōu)秀提案進(jìn)行獎勵。獎勵分為一、二、三等獎。優(yōu)秀提案將制作成看板在各單位展示。

為加強(qiáng)各單位對改善提案的重視，每月各單位改善提案數(shù)量不低于員工人數(shù)的50%。對各單位改善提案的數(shù)量，列入對各單位的5S考核評比內(nèi)容。評比結(jié)果和各單位提案數(shù)量統(tǒng)計(jì)在公司內(nèi)公示。

第三篇：提案改善管理辦法

生產(chǎn)部提案改善管理辦法（試運(yùn)行）

1、目的

為了激發(fā)員工全員參于精益生產(chǎn)、讓員工積極融入提議改善工作，充分發(fā)揮員工創(chuàng)新能力，使改善能起到提高效率、減少成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少勞動強(qiáng)度；對安全、環(huán)保等有利于公司發(fā)展、特制定本文件。

2、范圍

涉及范圍適用于公司生產(chǎn)部各車間。.1提案改善內(nèi)容包括生產(chǎn)現(xiàn)場、工藝范圍內(nèi)具有建設(shè)性及具體可行的改善方法等、包括： a)各種操作方法、制造方法、工具設(shè)備加工能力的提升；生產(chǎn)流程的改善。b)有關(guān)機(jī)器設(shè)備操作.維護(hù)和保養(yǎng)的改善；

c)有關(guān)提高原料的利用，改善原材料（替代品），節(jié)約能源等； d)廢料、廢棄能源的回收利用；

e)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改善，設(shè)計(jì)缺陷、工藝性不合理、清單與圖紙等問題。e)有關(guān)預(yù)防設(shè)備、人員、財(cái)產(chǎn)等安全隱患的； 提案內(nèi)容如屬于下列范圍，為不適當(dāng)?shù)?，不予受理?/p>

a)夸夸其談、無實(shí)質(zhì)內(nèi)容的、為完成改善提案的任務(wù)而無新意的提案； b)訴苦或無合理要求.改善待遇的；

c)公司正在實(shí)施屬于驗(yàn)收階段的項(xiàng)目，與曾被提出或被采用過的提案內(nèi)容相同的；

3、職責(zé)權(quán)限

精益生產(chǎn)工作小組推進(jìn)小組組長工藝組組長改善組 組長5S組 組長工藝專員焊接專員設(shè)備專員非標(biāo)設(shè)計(jì)專員資料專員鈑金車間專員電器車間專員設(shè)備車間專員櫥柜車間專員木器車間專員

1.1 “提案改善評審委員會”：組長由總經(jīng)理、副總經(jīng)理擔(dān)任，負(fù)責(zé)監(jiān)督、督促精益生產(chǎn)工作，負(fù)責(zé)批準(zhǔn)、授權(quán)各重大改善項(xiàng)目的實(shí)施、保留及獎金審批等工作。

1.2評審委員會成員：由生產(chǎn)、公司辦、質(zhì)保、技術(shù)、售后等部門人員組成。

1.3總經(jīng)理：負(fù)責(zé)持續(xù)改進(jìn)立項(xiàng)的審批和500元以上獎勵的審批。常務(wù)副總負(fù)責(zé)500至200元（含500元）提案的獎勵審批。2.“推進(jìn)小組”：組長由生產(chǎn)部部長擔(dān)任、負(fù)責(zé)處理200元以下的獎勵審批、及精益生產(chǎn)相關(guān)的各項(xiàng)工作。

3.工藝組組長：由生產(chǎn)部副部長擔(dān)任，負(fù)責(zé)工藝類相關(guān)工作。

4.5S小組組長：由副生產(chǎn)部副部長擔(dān)任，負(fù)責(zé)現(xiàn)場5S類相關(guān)工作。

5.提案改善小組組長：負(fù)責(zé)組織召開提案改善相關(guān)會議、以及重大項(xiàng)目提案獎勵申請，維護(hù)

提案改善體系的正常運(yùn)行、協(xié)調(diào)提案改善相關(guān)工作。

6.車間主任：負(fù)責(zé)幫助和引導(dǎo)本車間員工參于提案改善活動，對本車間的《員工提案改善表》進(jìn)行預(yù)審并簽署初步意見；參于小組重大改善項(xiàng)目和專項(xiàng)改善的評價、實(shí)施、效果驗(yàn)證，向提案改善副組長提交《提案獎勵申請》表。

7、工藝員：負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)、實(shí)施、驗(yàn)證、采集信息、收集提案改善的相關(guān)資料。

8.資料專員、負(fù)責(zé)對所有的提案改善資料進(jìn)行分類、整理、存檔、會議記錄等工作。

4、程序內(nèi)容

一.提案改善提交

1.凡涉及到改善提案的均需填寫《員工提案改善表》，并交到所屬車間，由所屬車間評審小組初步評審、統(tǒng)一交提案改善組。

2.《員工提案改善表》分電子版和紙質(zhì)版兩種形式。電子版的《員工提案改善表》由車間工藝員填寫后發(fā)生產(chǎn)部備案；紙質(zhì)的《員工提案改善表》有文員進(jìn)行登記、編號.備案。二.提案改善的處理.車間主任對收到的每一份《員工提案改善表》均應(yīng)進(jìn)行細(xì)致的審查、分析，必要時應(yīng)與提議人進(jìn)行溝通，并簽署初步的意見、將《員工提案改善表》上交提案改善組。

2.改善組對于需要立項(xiàng)實(shí)施持續(xù)改進(jìn)的項(xiàng)目，組織評審組成員討論、評價，提出實(shí)施意見和獎勵意見。必要時填寫JC/GY.QR-034《員工提案改善表》,由生產(chǎn)部報(bào)常務(wù)副總經(jīng)理審批后立項(xiàng)

3、生產(chǎn)一線員工、針對生產(chǎn)現(xiàn)場的改善建議（質(zhì)量、安全、5S、流程等）填寫《員工提案改善表》；其他職能人員（工藝員、改善專員）提出的屬于本職工作范圍以外的或本職工作范圍以內(nèi)的，但難度明顯高于現(xiàn)有工作難度的提案，納入改善提案進(jìn)行評審。

4.針對各部門不能實(shí)施的或是需要投入資金過大的、周期過長的、對安全、質(zhì)量、效率影響特別大的改善提案，組織成立專項(xiàng)改善小組，組長由總經(jīng)理指定； 5.所有提案、改善組在一周給予提議人答復(fù)。三.提案改善的實(shí)施

1.車間可直接實(shí)施的提案改善內(nèi)容，由精益生產(chǎn)推進(jìn)組組長制定實(shí)施計(jì)劃。

2.提案內(nèi)容涉及到技術(shù)改進(jìn)等技術(shù)性問題時，由“提案改善委員會”評審，評審?fù)ㄟ^后，相關(guān)部門更改文件，車間進(jìn)行實(shí)施方案驗(yàn)證、工藝員對本方案進(jìn)行跟蹤，驗(yàn)證得出結(jié)論后，相關(guān)部門更新文件，并給予實(shí)施。

3.在近期內(nèi)暫不具備實(shí)施條件的提案，生產(chǎn)部應(yīng)記錄在案并備案，在條件具備時經(jīng)重新審核后實(shí)施。

四.改善提案的獎勵標(biāo)準(zhǔn)

1.提議人提出問題沒有被采納的，改善組給予口頭或書面鼓勵，并形成文件歸檔。2.提議人提出限額BOM清單、圖紙與清單不符等糾錯類內(nèi)容給予每條5元獎勵。3.提議人提出問題并有成熟解決方案，方案批準(zhǔn)采納后，給予30-100元獎勵。

4.提議人口頭提出問題，沒有解決方案的，經(jīng)過工藝人員或其他人員給予支持的，按分配比例給予提議人50%-70%獎勵，給予參與方案的團(tuán)隊(duì)30-50%的獎勵。

5.重大項(xiàng)目的改進(jìn)，或時間久的項(xiàng)目，待工程結(jié)束后，給予一次性獎勵。

6.在近期內(nèi)暫不具備實(shí)施條件的提案，在條件具備時經(jīng)重新審核后實(shí)施的，實(shí)施后給予獎勵 7.相同內(nèi)容的提案不可重復(fù)提交、在其他部門或車間已經(jīng)運(yùn)用的可以借鑒，當(dāng)有兩人同時提出同一個內(nèi)容的提案時，獎勵只按照提交時間靠前的計(jì)算（若無法區(qū)分則平分獎勵）。8.a)年節(jié)約或新創(chuàng)價值 100 萬元以上, 按 1% 計(jì)算。

b)年節(jié)約或新創(chuàng)價值 50 萬元以上至 100 萬元以下，按 1.5%~1% 遞減計(jì)算。c)年節(jié)約或新創(chuàng)價值 10 萬元以上至50 萬元以下，按2%~1.5% 遞減計(jì)算。

d)年節(jié)約或新創(chuàng)價值 1 萬元以上至 10 萬元以下，按 3%~2% 遞減計(jì)算。e)年節(jié)約或新創(chuàng)價值 1000 元以上至 1 萬元以下，按 4%~3% 遞減計(jì)算。f)該提案的提出者作為本改善提案小組成員進(jìn)行獎勵。.改善提案改進(jìn)結(jié)果導(dǎo)致注冊了公司所有的專利、專有技術(shù)和成果，經(jīng)總經(jīng)理批準(zhǔn)后可給提案人一次性特別獎金1萬元(按記大功)，或比照數(shù)額給予相應(yīng)的物資獎勵。10.聯(lián)名提案的獎勵分配.由第一提案人主持平均分配,其他提案人如有爭議可向“提案改善評審委員會”組長申訴。.獎勵包括精神獎勵、現(xiàn)金獎勵（如通報(bào)表揚(yáng)，大會表彰，宣傳欄等）以及操作法命名等方式，改善后的提案每周將在OA上公布。

6、提按改善獎勵申請制度

1.“評審委員會”評審?fù)ㄟ^的提案，經(jīng)過驗(yàn)證判定后、由提案改善副組長填寫?yīng)剟钌暾埍?，上?bào)至副總批準(zhǔn)。

2.提議人提出關(guān)于現(xiàn)場5S、管理方面等具有建議性的提案，由車間主任填寫?yīng)剟钌暾埍?。上?bào)至推進(jìn)小組組長批準(zhǔn)。

3、部門或領(lǐng)導(dǎo)提出的改善提案主要以立項(xiàng)的方式體現(xiàn)，提案內(nèi)容需要經(jīng)過“提案改善評審委員會”評審，再確定是否設(shè)立項(xiàng)目獎金（原則上本職工作內(nèi)的不設(shè)項(xiàng)目獎金）； 4.所有審批后的獎金都是以現(xiàn)金的形式發(fā)放。

5.任何部門或個人都不得弄虛作假、凡發(fā)現(xiàn)有此情況一律給予開除。如發(fā)現(xiàn)弄虛作假者可向總經(jīng)理舉報(bào)。7評審會議制度

1.提案改善小組每周三下午一點(diǎn)、邀請相關(guān)部門人員對上周的改善項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行評審、指導(dǎo)。包括提案改善涉及的一系列事項(xiàng)。

2.評審委員會每月三十號(如星期天就提前一天)上午九點(diǎn)、對本月提案改善進(jìn)行月度總結(jié)評審、參會人員由提案改善組長通知參會人員。

3.車間預(yù)審以不定期形式、臨時召集人員參加議會。

4.激勵大會生產(chǎn)部每月召集兩次、獎勵大會，生產(chǎn)部每月召集一次；會議以晨會的形式進(jìn)行。

8、相關(guān)文件和記錄

JC/GY.QR-034《員工提案改善表》 JC/GY.QR-035《實(shí)施報(bào)告表》 JC/GY.QR-040《提案獎勵申請表》

批準(zhǔn)：審核：編制：

第四篇：沖壓模具課程設(shè)計(jì)

前言

沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。

我國的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在飛行器鈑金件、高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達(dá)到國際水平。

因此我們在學(xué)習(xí)完《飛機(jī)鈑金成形原理和工藝》等模具相關(guān)基礎(chǔ)課程后，安排了模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，以幫助我們掌握模具設(shè)計(jì)的過程，為以后參加工作打下基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)內(nèi)容

一、零件的工藝性分析

圖1 零件圖

1）零件的尺寸精度分析 如圖1所示零件圖，該零件外形尺寸為R11，19；內(nèi)孔尺寸為R3，6，均未標(biāo)注公差，公差等級選用IT14級，則用一般精度的模具即可滿足制件的精度要求。

2）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件形狀簡單，適合沖裁成形。

3）制件材料分析 制件材料為45鋼，抗剪強(qiáng)度為432～549Mpa，抗拉強(qiáng)度為540～685Mpa，伸長率為16%。適合沖壓成形。

綜合以上分析，得到最終結(jié)論:該制件可以用沖壓生產(chǎn)的方式進(jìn)行生產(chǎn)。但有幾點(diǎn)應(yīng)注意：

1）孔與零件左邊緣最近處僅為2mm，在設(shè)計(jì)模具是應(yīng)加以注意。2）制件較小，從安全方面考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞健?/p>

3）有一定批量，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。

二、工藝方案的確定

由零件圖可知，該制件需落料和沖孔兩種沖壓工藝，設(shè)計(jì)模具時可有以下三種方案：

方案一：先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔、落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。方案三：落料和沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案一采用單工序模生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件年產(chǎn)20萬件的需求，而且要考慮第二套模具中工序件的定位問題，操作不便。

方案二采用級進(jìn)模生產(chǎn)，可有效地提高生產(chǎn)效率，但連續(xù)模制造和設(shè)計(jì)難度大，費(fèi)用高，用于生產(chǎn)該制件達(dá)不到經(jīng)濟(jì)性要求。

方案三采用復(fù)合模生產(chǎn)，亦有很高的生產(chǎn)效率，復(fù)合模能在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，完成落料、沖孔兩道工序，所沖壓的工件精度較高，不受送料誤差影響，能較好的滿足該制件內(nèi)孔與外形同心的要求。

通過對比，故采用方案三，比較適合該零件。

三、模具結(jié)構(gòu)形式的確定

（一）模具類型及卸料方式分析

因制件材料較薄，為了保證制件的平整度，所以采用正裝式復(fù)合模，即凸凹模安裝在上模，這樣，從模柄中穿入導(dǎo)桿可以直接把嵌在凸凹模里的廢料從刃口中打下，卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用彈性卸料板卸料；沖孔凸模與落料凹模安裝于下模，用頂件器帶動卸料板頂出制件。

（二）模具定位方式分析

在模具設(shè)計(jì)中，拋棄了傳統(tǒng)的銷釘定位，而是把凸凹模和凹模分別在上、下模座定位，上、下模座的定位沉臺在制造時是和導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定在一起加工完成的，這樣保證了上、下模工作零件的同軸度，從而達(dá)到保證零件尺寸精度的目的。同時沒有使用銷釘，也使模具的維修方便了很多，即使多次拆卸也能保證零件的精度不變。

四、工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算

（一）制件排樣與材料利用率計(jì)算

采用單排直排有廢料排樣，如圖2所示。

由文獻(xiàn)【1】表3-17查得制件間搭邊值a=0.8mm，側(cè)搭邊值a1=1mm,則送料步距L=19+0.8=19.8；條料寬度B=22+1+1=24；經(jīng)計(jì)算制件面積S=284.73mm2，一個步距的材料利用率為：

η=S/(BL)×100%=284.73/(24 ×19.8)×100%=59.92%

圖2 排樣圖

由文獻(xiàn)【2】表4-1冷軋鋼板的尺寸，選板料規(guī)格為1200mm×600mm×1mm，剪裁條料時采用橫裁法，于是條料尺寸為24mm×600mm。

每板條料數(shù)n1=1200/24=50(條)；

每條制件數(shù)n2=(600-0.8×2)/19.8=30(件)； 每塊板制件數(shù)n3= n1×n2=50×30=1500(件)材料總利用率η=1500×284.73/（1200×600）=59.3﹪

（二）沖壓力的計(jì)算

沖裁力可按以下公式[1]計(jì)算：

F=KLtτ

kp，式中：t—材料厚度（mm）； L—沖裁件周長（mm）；τ已知K=1.3, t=1 mm；查文獻(xiàn)【2】表4-12得τ

kp

kp

--材料抗剪強(qiáng)度（Mpa）。

kp

=432～549，取τ=500；經(jīng)計(jì)算得外形周長L1=67.57mm，內(nèi)孔周長L2=30.85mm。所以

落料沖裁力 F1= KL1tτ沖孔沖裁力 F2= KL2tτ

kp

=1.3×67.57×500×1=43.92kN =1.3×30.85×500×1=20.05 kN

kp推件力和卸料力可用以下經(jīng)驗(yàn)公式[ 1]進(jìn)行估算：

F推件=nK推F F卸料=K卸F 式中：F—沖裁力；n為同時卡塞在凹模內(nèi)的零件數(shù)，一般為3～5；K推—推件力系數(shù)；K卸—卸料力系數(shù)。查文獻(xiàn)【1】表3-15得，K推=0.055，K卸=0.04～0.05，所以

F卸料=K卸F1=0.04×43.92=1.7568 kN F推件=nK推F2=5×0.055×20.05=5.51 kN 由于該制件模具采用彈性卸料裝置，所以總沖壓力的計(jì)算公式為： F總= F1+F2+F卸料+F推件=43.92+20.05+1.7568+5.51=71.24 kN(三)初選壓力機(jī)

根據(jù)總壓力71.24 kN,查文獻(xiàn)【2】表4-33開式壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，初選壓力機(jī)型號規(guī)格為J23-10，其主要參數(shù)如下：

公稱壓力：100 kN 滑塊行程：45mm 最大閉合高度：180mm 最大裝模高度：145mm 工作臺尺寸：370mm×240mm 模柄孔尺寸：?30mm×55mm(四）計(jì)算壓力中心

該制件圖形較規(guī)則，上下對稱，故采用解析法求壓力中心較為方便。建立如下圖所示坐標(biāo)系。

1x

設(shè)壓力中心為（x0,y0）,因?yàn)樯舷聦ΨQ，所以y0=0，只需求x0，又因?yàn)閮?nèi)孔為軸對稱圖形，所以只需考慮外形。經(jīng)計(jì)算得L1=15.1mm,L2=52.47mm,x2=3.165, x1=-8。根據(jù)合力矩定理得

所以，壓力中心為（0.72，0）。

（五）計(jì)算凸凹模刃口尺寸

本制件形狀簡單，可按分別加工方法制造凸、凹模，凸、凹模的制造公差 δp和δp必須滿足不等式[ 1]：

δp+δd≤Zmax-Zmin。

根據(jù)制件的材料和厚度,由文獻(xiàn)【3】表2-14 汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)沖裁模初始雙邊間隙值，查得 ：

Zmax=0.140mm,Zmin=0.100mm；

根據(jù)制件的基本尺寸和厚度，由文獻(xiàn)【3】表2-19 汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)簡單形狀制件凸、凹模的制造偏差，查得：

落料部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 沖孔部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 驗(yàn)證制造偏差是否合格：

δp+δd =0.02+0.02=0.04 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.04 所以，δp+δd=Zmax-Zmin=0.04，合格，可以采用該公差值。

由于零件圖未注公差，為了降低工作難度，所以在實(shí)際生產(chǎn)中按照IT14等級確定制件各尺寸公差，查文獻(xiàn)【3】附錄一 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值和表2-17 磨損系數(shù)x得：

落料部分：尺寸R11，公差為0.43mm，取x=0.5；

尺寸19，公差為0.52mm，取x=0.5；

沖孔部分：尺寸R3 ,公差為0.25mm，取x=0.5；

尺寸6，公差為0.3mm，取x=0.75。

1）落料 尺寸R

Dd=(Dmax-xΔ

=(11.215-0.5×0.43=

Dp=(Dd-Zmin=(11-0.100= 尺寸 Dd=(Dmax-xΔ=(19.26-0.5×0.52=

Dp=(Dd-Zmin=(19-0.100=

2)沖孔 尺寸R dp=(dmin+xΔ=(2.875+0.5×0.25=

dd=(dp+ Zmin=(3+0.100=

尺寸 dp=(dmin+xΔ=(5.85+0.75×0.3=

dd=(dp+ Zmin

五、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）凹模設(shè)計(jì)

=(6.075+0.100=

因制件形狀簡單，輪廓近似圓形，且總體尺寸不大，選用整體式圓形凹模較為合理。因制件精度較低，厚度較小，由文獻(xiàn)【2】表3-5 冷沖模工作零件的材料及熱處理要求，選用9Mn2V為凹模材料。

1)確定凹模厚度H值:由凹模厚度經(jīng)驗(yàn)公式[4]估算：

H=K1K

2式中，F(xiàn)—沖裁力，N；K1—凹模材料修正系數(shù)，合金鋼取1，碳素鋼取1.3；K2—凹模刃口周邊長度修正系數(shù)。

本例中沖裁力F=43.92kN；凹模材料為合金鋼，故K1取1；凹模刃口周邊長度為67.57mm，查文獻(xiàn)【4】表3-34凹模刃口周邊長度修正系數(shù)，得K2=1.12，所以

H=K1K2

=1×1.12×

=19.06mm 2)確定凹模周界尺寸D：根據(jù)條料寬度B=24mm,材料厚度t=1mm,由文獻(xiàn)【4】表3-33，查得凹模孔壁厚c=22mm。所以 D=2R+2c=22+266mm 由文獻(xiàn)【2】表5-45 圓形凹模板尺寸，可查到較為靠近凹模周界尺寸為63mm×20mm，故凹模周界尺寸取為63mm×20mm。其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 凹模

（二）其他沖模零件設(shè)計(jì)

據(jù)以上確定的凹模周界尺寸，查文獻(xiàn)【2】表5-5 復(fù)合模圓形厚凹模典型組合尺寸，可得其他沖模零件的數(shù)量、尺寸及主要參數(shù)。

1)卸料板 標(biāo)準(zhǔn)編號JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×8mm,結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

圖4卸料板

2)凸凹模固定板 標(biāo)準(zhǔn)編號JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×12mm，結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

圖5凸凹模固定板

3)頂件塊 非標(biāo)準(zhǔn)件，尺寸根據(jù)凸、凹模尺寸確定，結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。

圖6頂件塊

4）凸凹模

凸凹模采用直通式結(jié)構(gòu)，固定部分簡化為圓形，因采用彈壓卸料，所以凸凹 模長度按下式[6]計(jì)算

L=h1+h2+t+h 式中，h1—凸凹模固定板厚度，mm；h2—卸料板厚度，mm；t—材料厚度，mm；h—增加長度。它包括凸凹模修磨量、凸凹模進(jìn)入凹模的深度（0.5～1mm）、凸凹模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取10～20mm。

本例中，h1=12mm，h2=8mm，t=1mm，h取14mm，所以凸凹模長度 L=h1+h2+t+h=12+8+1+14=35mm

凸凹模結(jié)構(gòu)圖如圖7所示。

圖7 凸凹模 5)凸模

凸模亦采用直通式，固定部分簡化成圓形，長度L=19.5mm,其結(jié)構(gòu)圖如圖8所示。

圖8 凸模

（三）選擇模架

由凹模周界尺寸63mm×20mm及模架閉合高度110mm，查文獻(xiàn)【2】表5-8滑動導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架規(guī)格，選用后側(cè)導(dǎo)柱模座,其主要參數(shù)如下：

上模座 63mm×63mm×25mm(GB/T2855.5-1990)； 下模座 63 mm×63mm×30mm(GB/T2855.6-1990)； 導(dǎo)柱 16mm×110mm×30mm(GB/T2861.2-1990)； 導(dǎo)套 16mm×50mm×23mm(GB/T2861.6-1990)。模架具體結(jié)構(gòu)尺寸，參照文獻(xiàn)【5】表4-6后側(cè)導(dǎo)向模柱、表3-38導(dǎo)柱和表3-39導(dǎo)套設(shè)計(jì)。

（四）模柄設(shè)計(jì)

本例采用凸緣模柄，尺寸與模柄孔配做。

六、校核壓力機(jī)安裝尺寸

模座外形尺寸為63mm×63mm，閉合高度為110mm，J23-10型壓力機(jī)工作臺尺寸為370mm×240mm，最大閉合高度為180mm，故此壓力機(jī)能滿足要求。

七、繪制裝配圖

圖9 裝配圖

結(jié)束語

鈑金沖壓成形課程設(shè)計(jì)是我們在大學(xué)期間的一門重要課程，是對我們將理論應(yīng)用于實(shí)踐能力的考核。通過這次課程設(shè)計(jì)我加深了對沖壓成形的理解，掌握了模具設(shè)計(jì)的基本方法，很好地鞏固了以前所學(xué)的知識，相信對我將來從事工作將有很大幫助。在本設(shè)計(jì)過程中，各位老師和同學(xué)們給予我大量的指導(dǎo)和幫助，在此表示衷心的感謝。

由于個人水平有限，在設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)錯誤和不足，還請老師批評指正。

致謝

經(jīng)過兩周的忙碌和工作，本次課程設(shè)計(jì)終于完成了，作為一個本科生的課程設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的幫助，想要完成這個設(shè)計(jì)是很難的。

在這里首先要感謝郭拉鳳和張春元老師。他們平日里工作繁多，但在我做課程設(shè)計(jì)的整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的裝配圖較為復(fù)雜，但是郭老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的研究精神也是我學(xué)習(xí)的榜樣，并將對我今后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生積極影響。

其次要感謝和我一起作課程設(shè)計(jì)的謝現(xiàn)龍同學(xué)，在本次設(shè)計(jì)中他給了我極大的幫助。

然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?。此次課程設(shè)計(jì)才會順利完成。

參考文獻(xiàn)

【1】翟平.飛機(jī)鈑金成形原理與工藝.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1995 【2】史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2006 【3】孫京杰.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009 【4】康俊遠(yuǎn).沖壓成型技術(shù).北京:北京理工大學(xué)出版社.2008 【5】王立人.沖壓模設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:北京理工大學(xué)出版社.2009 【6】李奇涵.沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì).北京：科學(xué)出版社，2007

第五篇：沖壓模具論文

引言

在目前激烈的市場競爭中，產(chǎn)品投入市場的遲早往往是成敗的關(guān)鍵。模具是高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品生產(chǎn)工具，模具開發(fā)周期占整個產(chǎn)品開發(fā)周期的主要部分。因此客戶對模具開發(fā)周期要求越來越短，不少客戶把模具的交貨期放在第一位置，然后才是質(zhì)量和價格。因此，如何在保證質(zhì)量、控制成本的前提下縮短模具開發(fā)周期是值得認(rèn)真考慮的問題。

模具開發(fā)周期包括模具設(shè)計(jì)、制造、裝配與試模等階段。所階段出現(xiàn)的問題都會對整個開發(fā)周期都有直接的影響，但有些因素的作用是根本的、全局性的。筆者認(rèn)為，人的因素及設(shè)計(jì)質(zhì)量就是這樣的因素。因此科龍模具廠采取了項(xiàng)目管理、并行工程及模塊化設(shè)計(jì)等管理上及技術(shù)上的措施，以提高員工積極性并改善設(shè)計(jì)質(zhì)量，最終目的是在保證質(zhì)量、成本目標(biāo)的前提下縮短模具開發(fā)周期。

1模具開發(fā)的項(xiàng)目管理實(shí)施方法

項(xiàng)目管理是一種為了在確定的時間范圍內(nèi)，完成一個既定的項(xiàng)目，通過一定的方式合理地組織有關(guān)人員，并有效地管理項(xiàng)目中的所有資源（人員、設(shè)備等）與數(shù)據(jù)，控制項(xiàng)目進(jìn)度的系統(tǒng)管理方法。

模具之間存在著復(fù)雜的約束關(guān)系，并且每套模具的開發(fā)涉及到較多種崗位、多種設(shè)備。因此需要有負(fù)責(zé)人保證所需生產(chǎn)資源在模具開發(fā)過程中能及時到位，因此需要實(shí)施項(xiàng)目負(fù)責(zé)制。另外，項(xiàng)目負(fù)責(zé)制的實(shí)施還便于個人工作考核，有利于調(diào)動員工積極性。

模具廠有沖模工程部與塑模工程部。沖模工程部管轄四個項(xiàng)目組，塑模工程部為三個。模具任務(wù)分配方式以競標(biāo)為主，必要時協(xié)商分配。每個項(xiàng)目組設(shè)有一個項(xiàng)目經(jīng)理、約兩個設(shè)計(jì)員、四個工藝師和四個左右的鉗工，工藝師包括模具制造工藝與數(shù)據(jù)編程人員。而其它的各種生產(chǎn)設(shè)備及操作員的調(diào)度由生產(chǎn)部的調(diào)度員統(tǒng)籌安排。如果項(xiàng)目組之間有資源需求的沖突而調(diào)度員不能解決時由廠領(lǐng)導(dǎo)仲裁。

廠內(nèi)員工可通過競職方式擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，選拔項(xiàng)目經(jīng)理有三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)：（1）了解模具開發(fā)的所有工序內(nèi)容；（2）熟悉模具開發(fā)過程中的常見問題及解決方法；（3）有較強(qiáng)的判斷和決策能力，善于管理和用人。

項(xiàng)目管理的內(nèi)容之一就是要確定項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)擔(dān)負(fù)的職責(zé)。本廠項(xiàng)目經(jīng)理的職責(zé)有：（1）負(fù)責(zé)組織項(xiàng)目組在廠內(nèi)競標(biāo)、承接新項(xiàng)目；（2）負(fù)責(zé)與客戶交涉，包括確定產(chǎn)品細(xì)節(jié)、接受客戶修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求、反映需要與客戶協(xié)商才能解決的問題；（3）檢查產(chǎn)品的工藝性，如果產(chǎn)品工藝性存在問題，則向客戶反饋；（4）制定具體的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃；（5）負(fù)責(zé)對承接項(xiàng)目的全過程、全方位的質(zhì)量控制、進(jìn)度跟蹤及內(nèi)外協(xié)調(diào)工作；（6）負(fù)責(zé)完成組內(nèi)評審及對重大方案、特殊結(jié)構(gòu)、特殊用途的模具的會審；（7）負(fù)責(zé)組內(nèi)成員的工作分配、培訓(xùn)及考核；（8）對組內(nèi)成員的過失行為負(fù)責(zé)；（9）負(fù)責(zé)在組內(nèi)開展 “四新”技術(shù)的應(yīng)用與技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目的立項(xiàng)、組織、實(shí)施等各項(xiàng)工作；（10）及時解決新模具在維修期內(nèi)的各項(xiàng)整改及維修。

廠領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)項(xiàng)目完成的時間、質(zhì)量與成本考核項(xiàng)目經(jīng)理。然后由項(xiàng)目經(jīng)理考核項(xiàng)目組內(nèi)員工，使責(zé)、權(quán)、利落實(shí)到每一位員工，有效調(diào)動了員工積極性并顯著減少以前反復(fù)出現(xiàn)的問題。模具開發(fā)的并行工程實(shí)施方案

并行工程是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質(zhì)量與降低成本的有效方法。實(shí)施并行工程有助于提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、裝配等多個環(huán)節(jié)的質(zhì)量。并行工程的核心是面向制造與裝配的設(shè)計(jì)（DFMA）[1]。在模具開發(fā)中實(shí)施并行工程就是要進(jìn)行產(chǎn)品及模具的可制造性與可裝配性檢查。

筆者為模具廠提出并實(shí)施了如圖1所示并行工程實(shí)施方案。IMAN是基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的PDM系統(tǒng)，基于IMAN集成各種CAX及DFX工具，并利用IMAN的工作流模型實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)過程的集成。基于統(tǒng)一的產(chǎn)品三維特征模型，設(shè)計(jì)員利用CAD工具進(jìn)行模具設(shè)計(jì)；工藝師利用CAM功能進(jìn)行數(shù)控編程及CAPP進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)；審核者利用CAE功能進(jìn)行沖壓或注射成型過程模擬，利用DFX工具進(jìn)行可制造性與可裝配性分析。以上工作可以幾乎同時進(jìn)行，而且保證了產(chǎn)品及模具的相關(guān)尺寸的統(tǒng)一與安全。這就使審查時重點(diǎn)檢查模具的方案和結(jié)構(gòu)?；诮y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，各種職能的人可以看到感興趣的某側(cè)面的信息。

DFMA工具的開發(fā)是并行工程的工作重點(diǎn)之一。在以往的DFMA方法研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中[2]，DFMA工具被動地對CAD輸出的產(chǎn)品特征進(jìn)行評價，而不能在CAD系統(tǒng)產(chǎn)生具體產(chǎn)品特征前即在概念設(shè)計(jì)階段加以指導(dǎo)，使CAD系統(tǒng)要經(jīng)過多次設(shè)計(jì)―檢查―再設(shè)計(jì)循環(huán)才能求得滿意解。為此科龍模具廠開發(fā)了集成CAD系統(tǒng)的DFMA工具。DFMA的工作過程可分兩個階段。第一階段是，DFMA輸出概念設(shè)計(jì)方案到CAD，這個方案具有最少的零件數(shù)量；第二階段是，而CAD系統(tǒng)輸出設(shè)計(jì)特征模型，經(jīng)過特征映射后將制造特征模型輸入到DFMA工具進(jìn)行可制造性與可裝配性分析。通過這種途徑使DFMA知識庫得到盡早利用，為缺乏知識的CAD系統(tǒng)把握方向。

通過對產(chǎn)品與模具的可制造性與可裝配性的檢查，就從源頭消除了后續(xù)工序可能遇到的困難，大大減少出現(xiàn)缺陷和返工的可能性。模具的模塊化設(shè)計(jì)方法與系統(tǒng)研究

縮短設(shè)計(jì)周期并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量是縮短整個模具開發(fā)周期的關(guān)鍵之一。模塊化設(shè)計(jì)就是利用產(chǎn)品零部件在結(jié)構(gòu)及功能上的相似性，而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與組合化。大量實(shí)踐表明，模塊化設(shè)計(jì)能有效減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)時間并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此本文探索在模具設(shè)計(jì)中運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法。

3.1模具模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

模具的零部件在結(jié)構(gòu)或功能上具有一定的相似性，因而有采用模塊化設(shè)計(jì)方法的條件，但目前模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)方法的研究報(bào)道還很少見。與其它種類的機(jī)械產(chǎn)品相比，模具的模塊化有幾項(xiàng)明顯特點(diǎn)。

3.1.1模具零件的空間交錯問題

模具零件在三維空間上相互交錯，因此難于保證模塊組合后沒有發(fā)生空間干涉；難于清晰地進(jìn)行模塊劃分。

筆者采取以下辦法來克服這個問題：（1）利用Pro/E（或UGII等三維軟件）的虛擬裝配功能檢測干涉；（2）按結(jié)構(gòu)與功能劃分相結(jié)合。模塊劃分就是部件劃分并抽取共性過程。結(jié)構(gòu)相對獨(dú)立的部件按結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，設(shè)計(jì)出所謂的結(jié)構(gòu)模塊；而在空間上離散或結(jié)構(gòu)變化大的部件則按功能劃分，設(shè)計(jì)出所謂的功能模塊。這樣劃分并進(jìn)行相應(yīng)的程序開發(fā)后，結(jié)構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)可由結(jié)構(gòu)參數(shù)為主，功能參數(shù)為輔簡單求得；而對于功能模塊，可由功能參數(shù)為主，結(jié)構(gòu)參數(shù)為輔出發(fā)進(jìn)行推理，在多種多樣的結(jié)構(gòu)形式中做出抉擇。

3.1.2 凸凹模及某些零部件外形無法預(yù)見

某些模具零件（如凸凹模）的形狀和尺寸由產(chǎn)品決定因而無法在模塊設(shè)計(jì)時預(yù)見到，所以只能按常見形狀設(shè)計(jì)模塊（如圓形或矩形的沖頭）,適用面窄；某些模具零件（如沖壓模的工件定位零件）雖然互相配合執(zhí)行某一功能，但它們的空間布置難尋規(guī)律與共性，因此即使按功能劃分也不能產(chǎn)生模塊。

筆者認(rèn)為，模塊化是部件級的標(biāo)準(zhǔn)化，而零件標(biāo)準(zhǔn)化可視為零件級的模塊化。兩個級別上的標(biāo)準(zhǔn)化是互相配合的。因此，要開發(fā)零件庫并納入模塊庫，以彌補(bǔ)模塊覆蓋不全的缺憾。當(dāng)零件必須逐個構(gòu)造時，一個齊全的便于使用的零件庫對提高效率很有幫助。

3.1.3 模具類型與結(jié)構(gòu)變化多

模具可有不同的工序性質(zhì)，如落料、沖孔等；有不同的組合方式，如簡單模、連續(xù)模等；還有不同的結(jié)構(gòu)形式，種類極其繁多。因此，必須找到適當(dāng)途徑，使較少的模塊能組合出多種多樣模具。

為此，筆者提出了以下方法：（1）在Pro/E（或UGII等三維軟件）的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能及用戶自定義特征功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，使模塊具有較大“可塑性”，能根據(jù)不同的輸入?yún)?shù)可產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)變化；（2）分層次設(shè)計(jì)模塊。用戶可調(diào)用任一層次上的模塊，達(dá)到了靈活與效率兩個目標(biāo)。使用小模塊有靈活多變的優(yōu)點(diǎn)，但效率低，使用大模塊則相反。

3.2 模具模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)施

為了實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)，并證明以上方法的可行性，筆者基于Pro/E二次開發(fā)，開發(fā)出一套模具模塊化CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)分兩大部分：模塊庫與模塊庫管理系統(tǒng)。

3.2.1 模塊庫的建立

模塊庫的建立有三個步驟：模塊劃分、構(gòu)造特征模型和用戶自定義特征的生成。標(biāo)準(zhǔn)零件是模塊的特例，存在于模塊庫中。標(biāo)準(zhǔn)零件的定義只需進(jìn)行后兩步驟。

模塊劃分是模塊化設(shè)計(jì)的第一步。模塊劃分是否合理，直接影響模塊化系統(tǒng)的功能、性能和成本[3]。每一類產(chǎn)品的模塊劃分都必須經(jīng)過技術(shù)調(diào)研并反復(fù)論證才能得出劃分結(jié)果。對于模具而言，功能模塊與結(jié)構(gòu)模塊是互相包容的。結(jié)構(gòu)模塊的在局部范圍內(nèi)可有較大的結(jié)構(gòu)變化，因而它可以包含功能模塊；而功能模塊的局部結(jié)構(gòu)可能較固定，因而它可以包含結(jié)構(gòu)模塊。

模塊設(shè)計(jì)完成后，在Pro/E的零件/裝配（Part/Assembly）空間中手工建構(gòu)所需模塊的特征模型，運(yùn)用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩項(xiàng)可變參數(shù)：可變尺寸與裝配關(guān)系，形成用戶自定義特征(User-Defined Features，UDFs)。生成用戶自定義特征文件（以gph為后綴的文件）后按分組技術(shù)取名存儲，即完成模塊庫的建立。

3.2.2 模塊庫管理系統(tǒng)開發(fā)

系統(tǒng)通過兩次推理，結(jié)構(gòu)選擇推理與模塊的自動建模，實(shí)現(xiàn)模塊的確定。第一次推理得到模塊的大致結(jié)構(gòu)，第二次推理最終確定模塊的所有參數(shù)。通過這種途徑實(shí)現(xiàn)模塊“可塑性”目標(biāo)。

在結(jié)構(gòu)選擇推理中，系統(tǒng)接受用戶輸入的模塊名稱、模塊的功能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行推理，在模塊庫中求得適用模塊的名稱。如果不滿意該結(jié)果，用戶可指定模塊名稱。在這一步所得到的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數(shù)、精度、材料特征及裝配關(guān)系的定義。

在自動建模推理中，系統(tǒng)利用輸入的尺寸參數(shù)、精度特征、材料特征與裝配關(guān)系定義，驅(qū)動用戶自定義特征模型，動態(tài)地、自動地將模塊特征模型構(gòu)造出來并自動裝配。自動建模函數(shù)運(yùn)用C語言與Pro/E的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT開發(fā)而成。UDFs的生成方法及參數(shù)驅(qū)動實(shí)現(xiàn)自動建模的程序見參考文獻(xiàn)[4]。

通過模塊的調(diào)用可迅速完成模具設(shè)計(jì)。這個系統(tǒng)在本廠應(yīng)用后了模具設(shè)計(jì)周期明顯縮短。由于在模塊設(shè)計(jì)時認(rèn)真考慮了模塊的質(zhì)量，因而對模具的質(zhì)量起基礎(chǔ)保證作用。模塊庫中存放的是相互獨(dú)立的UDFs文件，因此本系統(tǒng)具有可擴(kuò)充性?？偨Y(jié)

由于采取了上述措施，科龍集團(tuán)某一新品種空調(diào)的模具從設(shè)計(jì)到驗(yàn)收只需三個月就完成了，按可比工作量計(jì)算，開發(fā)周期比以前縮短了約1/4，而且模具質(zhì)量和成本都有所改善，明顯增強(qiáng)企業(yè)競爭力。