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关键词:模具生产周期;设计周期;制造周期;标准化
模具生产周期,即供模期,是指从接受模具订货任务开始到模具试模鉴定后交付合格模具所用的时间[1]。模具生产周期是在用户合同中明确规定的主要内容之一,也是反映模具企业模具生产能力和水平的主要标志。模具生产周期取决于模具设计周期和模具制造周期,其中模具设计周期约占整个模具生产周期的20%左右,模具制造周期要占到50%以上。因此,控制模具生产周期的重点在于控制设计和制造这两个过程,只有这样才会取得根本的效果。
一、设计工作标准化
模具设计是模具生产的基础,设计结果将直接影响到模具的精度、质量、使用性能和模具制造过程的长短,因此,在进行模具设计时不仅要控制设计周期,更要注重模具结构的合理性,并且使模具零件在满足使用要求的前提下,具有良好的加工工艺性,为整个生产周期的控制打好基础。影响模具设计周期的因素主要有模具设计人员的专业知识、实践经验以及产品的复杂程度,而控制模具设计周期的最佳方法就是做好设计工作标准化。目前,我国已经制定了冷冲模、塑料模、压铸模和锻模等国家标准,规定了相关模架和模具零件的标准。在模具设计时,可以查阅国家标准,根据标准模架和模具零件进行设计,不仅能迅速提高设计效率,减少设计时间,还能广泛采用可以直接到市场上购买的标准件,从而大大缩短加工制造时间。
二、进行专业化、标准化生产
模具只搞标准化设计还不够,还必须进行专业化、标准化生产。发达国家的经验表明:实现专业化、标准化生产是控制模具生产周期的必要保证。目前,美国模具专业化程度已达90%以上,日本为80%左右,而我国仅为10%左右。实现模具专业化的前提是模具标准化,模具零件的标准化直接影响到模具的制造周期、制造成本及制造质量[2]。国外发达国家模具标准化率达80%,我国仅为20%左右,因此提高模具标准化率才能对模具生产周期进行有效的控制。要提高模具零件的标准化率,一方面要依据模具国家标准进行设计,提高标准模具零件的采用率;另一方面要对标准模具零件进行大批量专业化生产,降低制造成本,只有售价降低了,模具制造厂家才会乐于购买使用。除此之外,还要对模具标准不断完善,扩大模具零件的规格、品种。
三、采用先进的制造技术
采用先进的加工设备和技术是缩短加工时间,提高生产效率,保证加工质量的必要保障。目前,我国模具生产在很大程度上改变了凭手工制造的局面,某些模具厂也采用了一些先进的加工设备和技术,但就整个模具工业来说,模具制造的技术水平仍是落后的,模具的制造周期、加工精度、表面粗糙度和自动化程度仍不能达到国外先进水平。因此,应改变模具加工设备以通用的车、铣、刨、磨为主的局面,向高效、自动、精密、专用的方向发展。如模具毛坯下料方面可采用高速锯床、高速磨床、阳极切割、激光切割等高效设备;粗加工方面可采用高速铣床、高速磨床、万能工具铣床、多用磨床等设备;精加工方面可采用数控电气仿形铣、数控连续轨迹坐标磨床、数控光学曲线磨床、带缩放尺的成型磨床、CNC等低速走丝精密线切割、数控电火花机、镜面电火花机、高精度坐标电火花机、精密小型电解加工、精密双孔镗、数控导柱导套研磨机、数控雕刻机等精密加工设备;在抛光设备中可采用挤压、珩磨、超声抛光、电解抛光、电动机械抛光、液体喷射抛光、化学抛光、复合抛光等先进技术;在自动化方向可采用各种数控铣床、仿形与数控组合加工铣床、CNC单片机、加工中心、自动线切割、电火花、电解、抛光等复合加工装置。另外,为了控制模具制造周期,还应研究和推广各种快速制模和简易制模技术,如超塑成形、冷挤成形、快速电铸成形、易熔合金浇注成形、喷镀成形、聚氨酯成形等,这些工艺不仅可将制模周期缩短一半以上,还可降低成本50%以上,从而使经济效益明显提高。
四、采用有效的管理
管理也是生产力,向管理要时间,从加强管理,改进管理方法入手,采用有效的管理来控制模具生产周期是大有潜力可挖的。
1.做好计划、调度工作。模具是单件生产,为保证与控制模具制造周期,必须强调以单付模具为基础制订模具的生产计划。模具的生产计划包括根据用户合同制订的以季、半年为期的大计划,以及由模具的制造工艺规程为依据制订的模具月生产计划,即作业计划。为确保模具生产计划的完成,必须强调模具制造工艺规程的控制与管理,即强调其关键环节或各工序的质量和完成期限的控制和管理。由于模具在加工过程中偶然因素较多,这会干扰计划的正常进行,因此计划调度人员要每日掌握加工进展的实际情况。发现问题要及时解决,及时调整,确保生产进度的如期完成。
2.零件分类管理。将模具零件分成三类来进行管理和加工。第一类是加工难度高、加工工艺流程长的零件,如凹模板、型腔、型芯零件、装镶件的模板等,这类零件要优先投入、优先加工,尽量让他们始终处于加工状态。第二类是加工难度相对较低、加工工艺流程中等的零件,如小型芯、镶件等,在不影响第一类零件加工的情况下,要及时加工、随时备用。第三类是结构简单的、单工序加工的零件和装配最后用的零件,以不影响装配进度为原则来安排加工。在模具生产中,将模具零件进行分类管理、分类加工,可以有效控制模具的制造周期,避免因部分零件未完成加工而延误装配时间。
3.应用网络计划技术组织生产。网络计划技术是以网络图为基础,通过网络分析计算,制订网络计划,并进行实施管理[1]。网络图表达模具计划任务的进度安排和各个零件工序间的关系,通过网络分析计算网络时间参数,找出其中关键工序和关键时间,利用加工周期的时差不断改变网络计划,在计划执行过程中,通过进度反馈信息进行调度,最终保证生产周期。在运用网络技术控制模具制造周期时,必须搞好关键设备的负荷平衡,因为网络图是以单付模具编制的,为了避免同一时间内多付模具同时集中在某一关键设备上,必须编制关键设备负荷平衡图。在编制某一关键设备负荷平衡图时,将该设备有效工作时间按日程划出方格图,按加工零件的定额工时在方格图上画出作业计划线,凡已画的日程方格中不允许有第二条线出现,后续零件加工开始位置线与前一零件加工结束位置线首尾相接,从而达到平衡任务的目的。在编制时,由于种种原因发生重叠,应按任务缓急进行调整。在实施中,由于各种因素的干扰,出现变化也必须及时调整,从而保证加工周期的控制。
当前,模具使用单位要求模具的生产周期越来越短,以满足市场竞争和更新换代的需要。模具生产周期的长短是衡量一个模具企业生产能力和技术水平的综合标志之一,也关系到一个模具企业在激烈的市场竞争中有无立足之地。因此,我们可以从以上四个方面入手,切实控制好模具的生产周期。
参考文献:
[1]甄瑞麟.模具制造技术[M].北京:机械工业出版社,2007,(7).
关键词:模具行业;社会服务;资源库
中图分类号:F27
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2013)24-0076-02
政校行企高度合作是近几年来社会越来越重视的热点问题,而在行业企业中引入社会服务资源库的研究课题是提升高校社会服务能力的途径之一。国家教育部提出,围绕国家重点支持发展的产业领域,研制并推广共享型专业教学资源库,通过网络信息技术,实现优质教学资源共享,为教师教学、学生和社会学习者自主学习服务,最终带动相关专业领域的教学资源开发,推动专业教学改革,提高专业人才培养质量,提升高职院校社会服务能力。
1 社会服务资源库建设的背景和意义
社会服务资源库是以一定的教育教学理论为指导,遵循国家颁布的标准化规范,以社会服务平台为基础,经过周密的设计而开发出的复杂性系统。社会服务资源库的建设不仅仅是资料的堆叠,它建设的内容应包括面向专门用于行业应用和行业企业技术培训资源库,包括职业标准、岗位描述、企业信息、专业指南、教学资源等资源。
以常州机电职业技术学院为例,近年来,学院着力开展社会服务能力建设,将社会服务能力建设项目列入国家骨干高职院校建设项目。充分利用江苏省模具技术培训中心,根据社会、企业、农村劳动力转移的需要,积极开展各级各类技能培训,开展多层次、多形式、多对象的专业岗位培训、职工技能培训、农村劳动力转移培训,开展面向社会的职业资格培训、认定和考证工作。依托常州市模具设计与制造科技服务中心,开展应用技术研究和新产品、新工艺研发。
在行业企业中引入社会服务资源库能够提供一个平台,使得企业培训和社会学习者享有教育资源与服务、与企业进行技术交流以及与相关企业联合进行技术开发。以在模具行业中引入社会服务资源库的研究与实践为例,通过模具专业社会服务资源库建设的研究与应用,增强模具设计与制造等相关专业与企业的紧密联系,校企合作共同利用资源库指导企业员工培训、参加与企业的技术交流及共同开展技术研发、帮助企业解决技术难题;利用专业资源库更多地参加企业的生产活动,提高企业生产力,在实践中提高为企业和社会服务的能力。
2 社会服务资源库建设的内容和措施
以常州机电职业技术学院为例,从2011年开始进行模具专业社会服务资源库的建设。通过调研江苏省模具行业资源的现状,从现实基础入手,研究整合行业资源,建设模具专业社会服务资源库的必要性、重要性和可行性。首先,在学院“四方三层、一园八站、共建共赢”的校企合作办学模式下,充分发挥江苏省模具工业协会法人单位的资源优势,联合政府、行业企业专家,整合模具行业企业技术标准,开发江苏省模具工业协会网上资源,及时行业资讯、人才信息、企业信息及产品信息;协助江苏省模具工业协会定期发行《江苏省模具工业》协会会刊。其次,以江苏省模具技术培训中心为平台,组建专门团队,在模具设计师、模具制造工职业资格标准开发的基础上,开发模具设计师职业资格(二级、三级)国家技能题库、模具制造工(二级)职业技能鉴定试题库及鉴定指南。再次,结合模具行业相关职业资格鉴定标准,与行业企业合作开发《模具钳工》、《模具CAD/CAM》、《模具数控铣削加工》、《模具电加工》等多个职业工种的包含了技能培训试题库及培训教材在内的技能培训包。
3 社会服务资源库在模具行业企业中的推广和应用
以常州机电职业技术学院为例,自2011年模具专业社会服务资源库建设以来,社会服务资源库依托江苏省模具工业协会,积极开发建设江苏模具工业网站,上传模具行业信息资源、模协杂志、行业企业交流信息等内容。同时学院教师积极参加江苏省模具工业协会理事会等重大会议,在会议上积极推广社会服务资源库。据统计,2011年~2013年,学院依据社会服务资源库所开发的培训鉴定资源,共为20多家企业进行了模具设计师、模具制造工、模具钳工、模具电加工、模具CADCAM、模具数控加工等鉴定认证项目20项,鉴定认证人次达到1000余人次。为常州技师学院、武进职教中心、全国各高职高专院校师生进行了模具设计师、模具CADCAM、模具数控加工等鉴定认证项目18项,鉴定认证人次达到1386人次。其中,依托全国高职高专模具专业国家级培训,共为来自全国40多所高职高专院校的67名骨干教师进行了模具设计师技师鉴定,为推广和宣传社会服务资源库起到了极大的作用。
近几年来,学院还联合政府、行业企业进行了《模具制造工职业技能鉴定的研究》、《模具设计师国家职业资格鉴定题库开发》两项省级研究课题。同时学院教师积极参加模具国家标准制订会议,在会议上也积极推广社会服务资源库,取得了巨大效果。
4 结论以及存在的问题和对策
总的来说,借助常州机电职业技术学院在模具专业社会服务资源库的建设和推广应用的过程中,常州及周边地区的模具行业和企业通过应用社会服务资源库的确受益良多,对于提高企业员工技能和素质,提升行业和企业的影响力都产生了良好的效果。
但是,在社会服务资源库应用和推广的过程中也遇到了不少问题,例如资源库资源需要不断优化更新,与行业企业的融合度要更进一步加强。随着社会行业企业技术水平不断发展,社会服务资源库资源也需要随时优化更新,今后将加大资源库的建设力度,强化质量管理,联合行业企业专家,优化服务资源,同时更加注重社会服务资源库的宣传推广。
参考文献
[1]李倩.地方高校与地区经济协调发展的对策研究[A].第六届河北省社会科学学术年会论文专辑[C].2011.
[2]赵向军,吕同斌,胡进.高职院校社会服务能力建设的实践与思考[J].安徽警官职业学院学报,2009,(03).
关键词:高职;模具设计与制造;课程设计
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)41-0281-02
作为现代化工业生产重要的工艺装备,模具在机械行业中的地位日益突出。模具产业不仅体现了人才、技术的密集型和尖端型,更是装备制造业结构调整与优化升级的国家战略中的主要载体。而在我院制定的《模具设计与制造专业人才培养方案》中明确指出了实行以“认知基本技能专项技能综合技能”为培养路径走工学结合的人才培养模式。按照方案规划,学生在学完专业核心课程时,有必要进行课程设计毕业设计来完善对模具设计整个流程的通晓和把控,为以后的职业资格证书的获得打下坚实的基础。
一、课程设计的要求与特点
《塑料成型工艺与模具设计》是模具设计与制造专业的核心主干课程,与之接应的课程设计需在学生已完成和掌握机械制图、AutoCAD、机械设计、模具材料与热处理等方面必要的基础知识和专业知识,并已接受了金工和生产实习,初步理解塑件的生产和成型工艺,熟悉模具结构的基础上,按指导老师的要求完成设计过程。课程设计的主旨是“实用”和“专业”,课程设计对于初入门的学生来说具有很强的专业性、复杂性和烦琐性。这就要求指导教师在学生的设计过程中需更加注重培养好的职业态度和职业道德,来保证良好的设计质量。
二、作用与目的
课程设计是《塑料成型工艺与模具设计》课程中的综合实践环节,也是对学生学习塑料模具设计知识的全面巩固。在学生不断查阅相关设计手册、技术文献等资料的过程中,进而深化理论知识,与实操技能相得益彰。做课程设计使学生在设计构思、设计内容规划和设计技能等方面都得到相应的锻炼和提高,要求学生会结合国家相关的技术标准,全面地分析和处理设计问题,掌握设计规律,从而形成正确的设计思想。
三、思路与步骤
课程设计的题目可以根据学生的能力进行差异化安排,做到因材施教。形状简单、无侧抽芯塑件或中等复杂程度、带侧孔的塑件等。通过2~4周的时间,完成装配图纸1张、零件工作图纸4~8张、设计说明书1份。对学生要耐心指导和鼓励,帮助学生慢慢养成自主学习的好习惯。具体设计步骤如下。
1.设计准备——初选设备。接到任务书后对图纸进行详细分析和消化,掌握塑料品种、批量大小、尺寸精度等要求,这时可用Pro/E等软件对塑件进行三维建模来获得制件的原始数据,明确设计任务。准备好所需的设计资料、绘图用具及图纸等。对塑件的原材料进行性能分析,对塑件进行结构工艺性分析,对塑件进行成型工艺参数分析,估算塑件的体积和质量,初选注射机设备。对设计初的准备内容有了全面的认知。
2.设计方案论证。根据塑件质量、投影面积、批量大小以及经济效益考虑型腔的个数及布局,选择合理的分型面及确定浇口的形式、位置,然后进行最佳分型面的论证和论证组成浇注系统的四个部分的形状、尺寸、精度是否能达到和满足使用要求。模具零件设计的第二部分是考虑成型零件的结构形式是整体式、组合式还是镶拼式及成型零件的固定方式。这个部分的设计需要从塑件原材料的工艺性、塑件的表面粗糙度和精度的要求来考虑成型零件的强度、刚度、硬度和耐磨性,进而选择合适的钢材和热处理方式。接着设计的零部件有导向定位机构、推出机构、侧抽芯机构、温度调节系统等。在模具的这些组成部分的设计中,针对一些标准件的选用要能熟练地从技术资料、设计手册从查阅到。在论证设计方案的过程中,学生应能逐步清晰地勾画出模具机构大致的配合情况,考虑好模具各个组成部分的表达方法,完成模具结构草图。
3.尺寸计算与校核。计算过程首先是对成型零件的成型尺寸进行计算,分析塑件图中未注公差的尺寸,会利用“入体原则”修改公差,合理选用原材料收缩率。接着根据模具强度和刚度的计算公式,得出所需要的型腔的壁厚,采用经验数据结合设计手册确定模具的外形尺寸,再依照数据选用标准模架。然后进行抽芯机构中抽芯距、抽芯力、斜导柱的倾斜角、直径及总长度的计算,推出机构是否选用标准的推杆、推出距离等设计计算。最后是从注射压力、注射量、锁模力、安装尺寸、推出方式、开模行程等六个方面对注射机进行校核。
4.绘图工作。有了零部件的所有尺寸数据,结合合理选择的标准件,进行模具装配图的绘制工作。需先确定各结构之间的尺寸位置关系、各动作的协调、运动部件是否存在干涉等问题。可采用三维造型软件进行辅助设计得到爆炸图进行校核,以避免设计失误、提高设计效率。标注主要尺寸,公差配合及零件序号,选择材料热处理等技术要求,编写零件明细表,在零件图的绘制过程中,还得绘出必要的视图和剖面图。最后还可描述模具的运动过程与工作原理。在绘制装配图、零件工作图时须按照《制图国家标准》中的相关规定绘制准确、清晰的表达模具的基本结构及零部件间的装配关系。从一张图纸必备的四要素来对图纸的质量进行考核。
5.整理设计资料——准备答辩。通过前面几个主要步骤的完成,根据计算校核的草稿进行内容的整理和布局,并辅加必要的插图及说明,将设计任务书、设计题目及说明书全文装订成册进而编写完成了设计计算说明书的整个过程。设计计算说明书是对整个设计过程的提炼和归纳,也是图纸设计的理论依据和审核设计的主要技术文件之一。其内容包括:目录;设计任务书;塑件成型工艺分析;分型面及浇注系统确定;设计方案论证;主要零部件尺寸计算与校核;设计体会与收获;参考资料目录。编写设计说明书的基本要求包括:编写的规范化;计算的正确性;内容的完整性。整理完设计资料后就可以进行总结和答辩。对设计结果进行总结性和全面性地分析可以帮助学生进一步掌握塑料模具设计的方法,提高分析、解决实际问题的能力。
四、教学效果与意义
1.检验专业核心课程的理解掌握程度。由于初次进行模具设计,对于学生来说,出现一些不合理或错误的地方是正常的,但在总结设计时应重点对这些问题进行分析,并提出新的设想并加以改进,从而达到对学生是否真正掌握了《塑料成型工艺与模具设计》这门专业核心课程进行检验。在设计时,既要借鉴前辈们的优秀的设计经验,又要发挥自己自主学习、独立思考的能力,大胆创新和改进。
2.对接职业技能等级证书。在高职院校学生的人才培养过程中,考虑到学生毕业后去到企业,在模具设计与制造专业领域里还需要具有一定的职业生涯发展空间,因此在大学的学习时间里,需加大对学生“双证书”教育的力度。而我们的专业核心主干课程的学习正好能够满足学生们对职业技能等级证书的渴求。学好了课程设计,就为证书的培训和获取打下了坚实的基础,起到事半功倍的效果。
参考文献:
[1]贾铁钢.提高“模具设计”课程的教学效果[J].机械职业教育,2011,(07).
[2]李国锋.塑料模具设计的内涵与方法[J].机械设计与制造,2007,(05).
名词解释:
生产周期:指接受模具订单开始到用户正式接收模具为止,含设计、采购、备料(含锻件、铸件)、制造(模具加工、装配)、试模调试以及修模等全过程的总和。
生产周期的长短是衡量一个制造厂水平的关键项目之一,其中尤以设计和制造时间为主,它们占到整个生产周期的1/2至3/4左右,所以缩短生产周期重点是抓设计和制造两过程。同时,随着越来越先进的生产设备投入生产和新的加工工艺不断完善,传统的生产观念已经有了许多根本的突破。
前言
现在的技术发展迅猛,对模具技工的需求也呈上升趋势,而且工资水平在网上的叫价已经涨到20万年薪以上。高职生就是专门针对这种需求设课,如何让学生认识专业,了解自己?结合多年工厂实践和多年教学经验,浅谈一下自己的体会。
1.改变生产思路
在学校以及内江附近的模具厂,从自给自足的封闭式生产转向专业化分工协作的商品化生产是学生们要经历的第一个变更。学校能够教给学生的是传统的模具设计和工艺编制,从毛坯的准备到工艺安排协作都是自己来解决。学生以此入门,掌握了模具的第一手设计资料,但也易因此而将思路囚禁于此,以为模具生产就该如何操作。然而,现实的模具生产早就发展到另一个高度,现代的模具制造企业已经变各型模具都做,变成专攻某类模具;要变什么毛坯都自己备料到广泛采用商品化生产,变各种工艺设备小而全为大部分工艺靠协作生产来解决,这样的变化,把许多工作量转移到其他企业,让整个生产过程融入现代化商品生产的轨道,用人之长补己之短,从根本上来缩短生产周期。在现代模具发达国家――如日本、德国、美国等,其发展方向已经是一家模具厂只做某一类模具或某一个部件,除标准件生产厂外,型腔加工、花纹加工、抛光热处理等都有专门的模具生产厂来完成。这也是我们模具界正在借鉴的东西。
2.设计工作标准化
设计是模具生产的基础,成果直接影响以后的生产全过程。那么影响设计周期的主要因素有些什么呢?首先是模具复杂程度,其次是设计人员的素质和经验,第三是现代设计技术的普及度。
现达的模具制作国家,设计工作标准化程度非常高,基于模具生产理论和实践相结合的模具国家标准,在设计时用于模具结构及尺寸,能极大限度减少设计时间,提高生产效率,较快地选择合理的模具类型和尺寸,能广泛选取较价廉的标准件,同时少考虑毛坯问题。
模具设计要讲合理性,即在满足用户需要的前提下,根据产品的生产批量和质量要求,选择最适合的模具结构形式、合适的材料、适当的加工精度、经济可靠的加工工艺。而刚从学校出去的学生,最易片面追求模具的先进、耐用、高精度,其实设计是要量体裁衣,设计的升级势必提高加工的难度,增加加工量,延长模具制造时间,甚至因片面追求模具的先进而给生产带来麻烦。
现在的模具制作厂家,已经广泛采用电脑设计软件来进行辅助设计,减少了设计工作量,缩短了设计周期,同时还能保证设计质量。CAD有大量的图案,先进的CAD已能进行智能化设计,模拟专家设计方式进行设计工作,给设计的时间缩短带来了最现实的工具,但这并不是就无需进行设计工作人员的专业学习,相反,CAD对设计人员提出了更高要求,就是要有非常丰富的经验来判断电脑提供的图例是否适合用户的最终需求,模具的合理性才是其生存之本。
3.模具标准件程度的提高
模具光搞标准化设计还不够,还必须广泛采用商品化的标准件。目前,美国和日本在模具加工中,几乎超过80%的零部件都可以直接从市场中购买,制作周期变得非常之短,同时,其凹凸模等关键部件采用自硬钢加工,无需热处理,因此模具加工只要对工作零件进行加工,冷冲模能做到当日订货次日交模具的地步。因此尽量扩大模具标准件的范围和数量,把精力集中在型腔部分的加工制造上,这是缩短生产周期的重要途径。
要提高标准件商品化率,除了提高模具设计标准化程度外,还要不断完善模具标准,补充新的标准内容,这就要求各标准件的供应商要抓好标准件的生产,保证质量,降低成本,扩大品种、规格,并重视设立广泛的销售网络,做好宣传供应服务工作,使用户乐于购买和使用。笔者曾在2003年到江浙的专业模具市场考察,在模具制作较集中的几个市场,各型尺寸的模具用板料都有专业厂家提供现货,模具厂只要采购后就可以直接加工工作零件后组装,模具的生产时间比内地节省一倍以上,非常方便,而且是专业制作,材料利用率也高,这也是向国外学习后的收获。
4.要广泛适用新的模具加工设备
先进设备不但能提高生产效率,缩短加工时间,而且能保证加工质量,发达国家模具加工设备中,数控机床占50%以上,设备更新周期在5年左右,我们在这方面的差距较大,但随着不断地追求和进步,这种差距已在一步步缩小,目前,数控加工的模具日益增多,同时有更多的新加工设备和工艺投入模具的生产,型腔模中的加工方式尤其突出。像电铸加工,可以让非常复杂的型腔加工变得非常容易和简单。主体平板造型制作,采用树脂分层加工出模具型腔。激光烧结法,采用粉末成型,激光烧结成型。蜡丝进行的熔丝沉积制造方法等等新型快速加工设备和工艺的投入使用,使模具制作变得更加简单和快捷。
5.管理出效益
管理也是生产力,向管理要时间,从改进管理方法,加强管理入手,来缩短生产周期。具体措施如下:
(1)做好计划,合理调度
按用户要求、合同规定的交货日期安排生产计划,不仅是加工进度计划,还包括设计和生产准备,把整个过程纳入计划管理轨道。
对于大型模具,要每天检查零件加工进度,建立模具制作进度台账,做好调度和协调工作,使零件处于受控状态。
(2)抓好模具的齐套性
要保证模具进度,要抓自制零件的齐套,也要抓外购外协件的齐套,要保证模具零件齐套性的关键是管理者要以进度做为考核的重点,做模具不是以完成多少工时来进行员工考核,而是以解决问题的能力和时间来进行评定。
模具加工中,普遍零件的完工时间,应比型腔和凸凹模等工作零件要早完成,型腔和凸凹模的完工时间,就是装配工作的开始。
(3)分类管理
根据零件在模具中的作用和装配的先后顺序,按零件工艺流程长短,零件的难度,是否需要外协加工等可大致把零件分成三类来安排加工。
第一类:型腔部分、抽芯部分、凸凹部分等,大多难加工,有热处理等,加工难度大,流程长,是优先考虑对象
第二类:型芯、镀件等部分,有热处理要求,但加工难度不大,是及时考虑对象
第三类:简单零件,如模柄、复位杆等辅件,以不影响装配进度“插入式”生产,即随时安排,是最终考虑对象
6.调动劳动者的积极性
人的能动性是很大的,也是模具进度的关键,除了技术能力外,责任心也是具重要影响因素。
[关键词]压铸模设计;教学改革;课程设计
中图分类号:H319.1
一、 前言
在机械类专业中,模具设计与制造是一个重要的专业方向,其中《压铸工艺与模具设计》是模具的专业课之一。国内的压铸行业虽然属于新兴的行业,但是起点低,基础差,直到上世纪八十年代,全国也只有几家单位有1000吨以下的压铸机,国内只能制造最大630吨压铸机,并且大部分压铸机合模机构还是全液压的,非常落后。但是随着八十年代末起,摩托车生产的快速发展,尤其是二十一世纪汽车工业的大发展,压铸行业得到了高速发展,压铸模具也向高精度、高可靠性方向发展。作为参与压铸行业的未来生力军,高校培养的模具方面的人才,必须与企业的技术岗位要求相适应,除了掌握压铸生产的基础知识之外,还应该紧跟压铸技术的发展潮流。因此,在此课程的教学上也应该做出相应的调整,使学生尽快掌握压铸生产的必要技能,具备快速上岗的技术能力。本文主要探讨压铸模设计教改的几点思路。
由于与注塑模具同为型腔类模具,模具结构方面与注塑模有很多相似的地方,因此都参照注塑模的教学形式进行授课,在课程设计时,很容易按照注塑模的方法照搬照套,显然会出现与实际生产要求相脱节的情况。在设计模具结构时,经常不考虑压铸工艺的特点,对模具的要求主要集中在模具精度方面,对其他的技术要求往往考虑不多。
二、 教学改革几个主要途径
1、 重视压铸生产工艺的教学
要获得高质量、高水平的压铸件,特别是使薄壁而形状复杂的压铸件达到光洁、轮廓清晰、组织致密、强度高的要求、压铸过程中各影响因素的协调统一,压铸工艺参数的控制是关键。压铸生产的最终目的是得到合格的压铸件,虽然压铸件的外形尺寸主要是靠压铸模具的型芯和型腔尺寸来保证,但是压铸件的质量问题更多体现在工件是否存在内部缺陷或者缺陷的严重程度。
常见的压铸件内部缺陷,如气孔、缩孔、疏松等,与压铸工艺参数的关系很大。脱离工艺参数设计的模具结构及模具各个系统的形状尺寸,都很容易造成各种缺陷。相对于注塑生产来说,压铸生产的工艺更加复杂,对模具的影响更大。比如对模具使用寿命的影响因素来说,从合金材料的成分到压铸工艺参数都有很大的影响。因此在满足成形情形下,尽量使用比较低的低速压射速度和高速压射速度。充填速度过高会造成粘模、冲蚀、龟裂;当低速压射速度较高使金属液包裹较多的气体时,气体在高速压射进入型腔中的低压区会膨胀,气体膨胀产生爆破,气体带动铝液以很高的速度冲击、侵蚀型腔表面,造成型腔表面气蚀缺损被气蚀的表面也会有裂纹产生。
因此,应该重视压铸工艺的合理设计,只有正确选择和调整这些因素,使之协调一致,才能获得预期的效果。学生应该充分认识压铸生产的主要参数如压射压力、充填速度、压铸温度、压铸时间、充填特性等概念的含义,了解这些参数对合金液充填型腔并压铸成形的影响规律,才能更合理的设计模具结构,正确选取模具工作尺寸。
2、 使用压铸模拟提高教学效果
采用传统教学中的方法讲授压铸模设计这类的课程,很难让学生理解模具设计的要求,只能靠想象去猜想模具结构零件的的形状及位置。结合实验课,拆装真实的模具去理解课程中的模具图无疑是必须的环节。而对于压铸模具课程设计,参考设计资料上的图例及设计参数是必不可少的,但是要合理地设计模具,可以参照企业的设计步骤。为了减少设计的周期,提高设计的可靠性,采用模拟仿真来辅助设计模具是有效的方法。
目前有很多适合压铸模流分析软件,比如PROCAST、MAGMA、FLOW-3D及华铸CAE等。压铸生产中合金氧化物的产生是不可避免的,这些氧化物杂渣缺陷会在填充过程中无法排出模具型腔外部而留在铸件内部,Flow-3D可以追踪氧化物的形成和运动轨迹。此外,填充过程的卷气最终会形成内在气孔,Flow-3D也可以显示气孔的形成和运动轨迹。压铸件在填充时的温差会产生冷流,在冷却过程中会产生缩孔,Flow-3D的热场仿真可以找出冷隔或缩孔形成的位置,是模具设计人员决定合适的冷却系统。
在教学实践中,压铸模拟还可以增强学生对压铸过程的理解,通过模拟,可以让学生明白各种不同的浇注系统对充填质量的影响。对学生来说,分清不通不同形状的压铸件、内浇口的位置和形状的合金溶液流向,仅仅凭书本上的叙述是很难理解的。模拟可以让学生看到压铸时模具内部的真实流动和凝固情况,从而优化模具设计和工艺看到内浇口位置和形状改变后合金溶液的流动充填状况,以及产生压铸缺陷的大小和位置。经过改动工艺参数及模具结构,看到不同的充填效果,优化设计后,能设计出更合理的模具。
3、 教学内容要与生产发展相适应
压铸模设计教学中,讲得对多的往往是最基本的概念及最简单的模具结构,一般要求学生更多的是保证产品形状及精度等。但是现在的压铸生产已经不仅仅满足于是把产品做出来即可。因此教学中应该让学生的思维跟上行业生产的形势需要,要与生产发展相一致。
由于近几年压铸模具企业的装备水平、检测设备的引进以及加工软件的应用,模具加工精度普遍有所提高,对于浇排系统对压铸产品的质量影响也有所认识。对于压铸厂来说,设计制造大型复杂压铸模是技术高低的体现,因此对于模具结构、模具强度计算、模具冷却水路的布置等影响模具压铸生产成品率、模具可靠性、生产效率、模具寿命的因素,都必要同时考虑率,以免模具在使用时经常出现质量问题,模具的可靠性也影响到生产效率,直接影响了压铸企业的生产、质量和效益。
比如说模具材料的选用,国内的教科书基本上都是介绍国产模具钢,而实际上国内很多压铸厂都广泛使用各国生产的模具用钢,学生设计时都按照书本上介绍的国产模具钢牌号选模具零件材料,对国际牌号却不甚了解,这直接导致了不能学以致用。再比如对传统教学都把重点放在模具结构的设计上面,对模具温度的控制及冷却水道的设计,教材上多讲述水道的布置形式等最基本的知识,而现代压铸模已经重点关注模具温度场的变化,对模具冷却水的控制要求作为压铸工艺上的重点关注对象,要求冷却水必须到位,并且在试模过程中并加以调整,以满足全自动生产为验收标准。
4、 抓好课程设计的质量
课程设计是学好压铸模设计这门课的必要实践环节,目的是训练学生综合运用学过的专业知识设计压铸模具的能力。课程设计可以使学生进一步了解压铸工艺各项技术参数对压铸成型的影响,工艺参数应该与模具设计相结合,从最基本的保证压铸件的形状成型及消除或减少压铸缺陷,灵活运用所学的压铸模设计的基本知识,到更高层次的从压铸生产的方面考虑,提高设计、制造水平,关注模具细节,提高模具使用的可靠性,提高模具使用、维护的方便性,提高压铸生产效率,从客户的要求着想,提高模具的档次。
课程设计的内容应该尽量取自生产实例,设计步骤按企业实际规范进行,不宜太拘泥于教科书的形式。设计中考虑的问题要根据实际生产分清主次,制图规范在应用国家标准的前提下,结合企业的实际情况做适当修改。对于一些术语的名称,应该把教科书上的术语与企业实际通用的术语有机联系在一起,既要掌握教材上的概念,也应该了解企业里约定俗成的叫法,这样才能更加快捷适应以后的工作岗位。
关键词:工装设计;CAD;UG;PDM系统
中图分类号:TP311 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 15-0000-01
To Enhance the Level of Tooling Design with Application Digitalization Technology
Liu Junmin
(AVIC South Aviation Industry Engineering Technology Department,Zhuzhou412002,China)
Abstract:Based on digital technology in the tooling design,application status and future direction of development set out to introduce the CAD,UG,PDM system in the tooling design in an important position.
Keywords:Tooling design;CAD;UG;PDM system
一、二维CAD技术的应用
我公司从90年代末开始利用二维CAD进行工装设计,主要工作内容有以下几个方面:(1)快速完成工装设计绘图工作。(2)通过二次开发出符合国家标准和企业标准的字体、图框、标题栏、明细表等,构建实现计算机绘图的基础条件,确保工装图纸的标准化并减轻设计员的工作量。(3)建立常用的标准件库和标准结构库,保留设计经验,减少不必要的重复劳动,缩短设计周期。
二、UG技术的应用
由于零件的复杂性,仅有二维CAD软件已不能真正满足工装设计的需要。必须利用UG等三维工具结合实际工作进行产品零件造型、模拟、分析等工作。
模具设计经常碰到复杂的冲压成型件,需对复杂的零件和工装都进行实体建模。所示U型座为某零件的一个焊接分件,形状复杂。设计之初U型座侧面形状未确定,焊接时接口不能完全贴合,必须对型胎反复校正。所以必须确定其两侧面型面及尺寸。为此先把零件的样件进行计量,然后根据计量的尺寸由圆弧和直线模拟其两侧面形状。在此基础上通过UG三维造型,检验其型面光滑,连续,合格。
某发动机零件要攻周边支板、凸台上的螺纹,由于零件外形支板、凸台多,在攻丝时,在几个位置上夹具与零件干涉,操作很不方便。改变设计思路,在零件两端新设计安装环,支座支在安装环上,不支在零件上,避免与支柱,凸台的干涉。同时结合三维将零件、夹具造型,通过三维参数驱动将零件的每个工位演示出来,以检查是否还有地方与滚轮支座干涉。
发动机集多学科于一身,要求极高、工作条件非常苛刻。为保证生产出满足要求的零件,需要利用三维实现精确计算。如设计超转速试验工装,因为要考核零件在5分钟内达到5万转速而内部组织稳定,不产生裂纹等各种缺陷,同时工作的夹具在设计时对转动惯量等质量属性有很严格的要求,通过三维实体设计可以他的分析功能,由其质量属性的装配质量管理对工作部件进行信息读取,不断的调整夹具形状直至得到满意的状态。
三、PDM系统在工装中的应用
PDM产品数据管理,是帮助工程技术人员、管理人员在产品全生命周期中管理产品数据与产品研发过程的工具。(1)系统确保跟踪设计、制造所需要的大量数据和信息。(2)帮助组织产品设计,完善产品结构修改、跟踪进展中的设计,方便地找到存档数据以及相关的产品信息。(3)帮助协调组织,诸如设计审查、批准和变更,工作流优化,以及产品过程事件。
四、数字化技术在工装设计中的发展方向
(一)建立标准件库、标准结构库。设计工装时需要用到大量的标准件,必须要建立设计中常用的标准件库;对典型结构件也要提出建模要求,纳入标准件库,方便查询与调用,提高设计效率。(二)适应当前生产模式,开发三维模型与二维工程图之间的关联。要使一般的通用软件符合我们企业标准的二维出图环境,还得开发符合国家标准和企业标准的二维工程图模板,使工程图与三维模型互相关联,提高三维设计的质量和效率。(三)结合CAE系统实现优化的CAD设计。一个已掌握CAD技术的工装设计部门,更关心的是由工装加工的零件的品质。薄板冲压过程包含以大位移、大变形为特征的几何非线性,以塑性变形为特征的材料非线性和以接触摩擦为特征的边界非线性,其设计计算极其复杂。通过将CAE系统与成熟的模具CAD系统集成形成的CAD/CAE一体化技术以及基于CAE的冲压成型新工艺,可大大提高冲压工艺和模具的设计水平,缩短设计周期,提高冲压件品质。因此这项技术已成为工装设计应用发展需求的关键技术。(四)PDM系统在工装上的进一步应用。随着CAD/CAE/CAM/CAPP等各项技术的提高,PDM系统的推进,首先要实现的就是流程管理,如任务单的发放流程、工装图纸的设计流程、工装图纸的更改流程等流程管理。更重要的是要使工装设计部门和产品设计部门、工装生产部门、产品加工部门以统一的数据库中心为基础,进行并行的产品设计和加工。
五、小结
从二维绘图,到三维设计,再到PDM系统的实施,所有这些进程,都表达着一个主题:那就是“速度更快、效率更高、质量更好”。工装设计部门必须勇于学习和应用新知识、新技术,把自身专业技术与数字化技术紧密结合,不断提高自己的设计效率和质量。
参考文献:
[1]Auto CAD二次开发技术[M].人民邮电出版社.
[2]UG nx cad快速入门指导[M].清华大学出版社.
【关键词】 精密测量 三坐标测量机 逆向工程
先进制造技术的发展日新月异,使得未来制造业发展的主要趋势是向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化、网络化、虚拟化的方向发展[1]。精密测试技术就要适应这种发展,它在机械学科中的作用是:为先进制造业服务,担负起质量技术保证的重任。
作为专门为企业输送高技能人才的职业院校,我院积极调研企业生产需求,新成立了精密测量技术这一专业。
2009年5月,我院以精密测量技术实验室的建设为基础,经过一年的实践与研究,实验室建设已经完成,取得了一定的成绩,在总结研究成果的基础上,我们提出如下报告。
1 研究背景
2009年,我校机电工程系针对当前就业形势及企业需求,新开设精密测量技术这一专业。根据该专业课程设置,遵循与企业紧密合作的原则,以就业为导向,建立精密测量技术实验室。该实验室主要承担我院学生零件检测及相关课程的实验教学。使学生在掌握常用量具的前提下,学会利用各种高精密仪器(如三坐标测量机等)测量复杂零件及高精度零件的方法。同时,该实验室还可用于本校老师及学生进行教学研究、对外高技能人才的培训、校企合作进行企业零件的鉴定等业务。
2 研究思路
本课题的研究明确定位于高水平精密测量实验室的建设,旨在培养适应企业需求的、具有一定设计能力的高技能人才。主要遵循以下研究思路:
(1)由学院相关领导和机电工程系领导及相关教师成立课题组开展本课题的研究;
(2)课题组成员通过调研,紧密联系企业生产现状,共同探讨精密测量技术实验室教学与装备的思路与途径,做好实验室装备规划工作;
(3)采用教师培训与实验研究同步进行的工作模式;
(4)充分利用各种资源,建立科研、教学、培训集成一体的实验室。
3 研究方法
(1)信息研究法:通过参观、调研、资料检索等各种途径,搜集整理兄弟院校在精密测量实验室研究方面的成功经验,从而使我校的实验与研究建立在国内外先进的研究成果基础之上;
(2)理论分析法:灵活运用教育学理论、素质教育理论、实验教学的发展规律等基础理论,对实验室建设的各种现象进行科学、全面、深入地分析,保证研究遵循科学规律;
(3)对比法:比较实验室建设前后,教师组织教学情况和学生的实际操作能力,观察精密测量能力的提高情况。
4 研究结果及其分析
一年来,结合学院“创新、效能、品牌”的目标,我们深入相关企业、兄弟院校、科研单位进行了大量的调查与研究,课题组成员结合调研情况进行了多次探讨,最终确定精密测量实验室建设方向与具体实施方案。
通过调研我们发现目前大部分企业在测量方面有如下几个方面的要求。
4.1 常规测量
精度要求不高,常规零件的检测。这些零件的检测方法通常很简单,只需要使用游标卡尺、千分尺、高度规、粗糙度检测样板、角规等这些常规量具就可对工件进行检测。也是测量人员应具备的基本技能。
4.2 影像仪、光学投影仪
影像仪、光学投影仪在企业的应用比较广泛。它利用光学测量原理并结合非接触测量手段,可以实现二维平面内尺寸的测量,量测对象可为塑胶五金件,PCB板,底片或其它具有2D特性的物件。它可以量测物体上圆(弧)心、半径、线宽、夹角、距离、交点,还具有统计分析、自动对焦、自动检测等功能。适合行业二维抄数、绘图、工程开发、各种精密电子、模具、五金塑胶、PCB板、导电橡胶、螺丝、冲压件、手表、手机等测量需要,测量精度可达μm级。
4.3 测长仪
测长仪是一种精密机械、光学系统和电气部分相结合起来的长度计量仪器。本仪器除可用于对零件外形尺寸进行直接测量和比较测量之外,还可以使用仪器所附有的专用设备进行各种特殊测量工作。该仪器主要用于金属加工工业,特别是在机器制造、轴承制造、量具制造及精密工具制造和仪器制造等企业计量室和各级专业计量部门。测量精度可达到0.1μm。
4.4 三坐标测量机
三坐标测量机主要用于机械、汽车、航空、军工、家具、工具原型、机器等中小型配件、模具等行业中的箱体、机架、齿轮、凸轮、蜗轮、蜗杆、叶片、曲线、曲面等的测量,还可用于电子、五金、塑胶等行业中,可以对工件的尺寸、形状和形位公差进行精密检测,从而完成零件检测、外形测量、过程控制等任务[2]。三坐标测量机采用接触式与非接触式两种测量方法,结合相应的软件对零件进行全尺寸检测,并可为逆向工程技术采集数据。测量精度一般可达μm级。利用三坐标测量机进行零件的检测是目前企业测量采用的主要手段。
4.5 粗糙度仪
加工零件时,除需要对尺寸精度、形位公差进行检测以外,还需要检测其表面光洁程度。除了常规的粗糙度检测样板以外,目前企业用到比较多的是使用粗糙度仪检测。糙度仪是检测工件表面粗糙度的数字化电子仪器,由于准确度高、稳定性好、便于操作等优点迅速普及开来。
4.6 特殊尺寸的检测
长轴类零件同轴度的检测、圆度的检测、易变形零件的检测等这样一些特殊尺寸的检测一直是精密测量领域的难题。根据企业实际要求在教学的同时引领学生参与课题的研究。
根据以上需求,遵循紧密结合企业实际的原则,我们建设并成立了精密测量技术实验室。该实验室主要配备了常规测量仪器、影像仪、投影仪、测长仪、粗糙度仪及三坐标测量机等。其中,为了提高效率,三坐标测量机的教学还引入了专门的教学仿真软件。同时,为了满足模具专业学生技能训练的需求,我们还引进了快速成型机和真空注型机,培养学生在模具设计、制造方面的能力。
精密测量技术实验室主要涵盖了精密测量和逆向工程这两个研究方向。目前,实验室的建设已基本完成,各种仪器已全部到位,相关师资培训也已完成。实验室已初步投入使用。
以下为已建设完成的精密测量技术实验室相关资料图片:(见图1-9)
5 创新
本课题的研究着眼于当前职业院校教学脱离于企业实际需求,毕业生掌握技能不够尖端这一问题,实验室规划以企业实际使用的三坐标测量机及快速成型设备为主导,以就业为导向,与企业积极合作进行新课题的研究开发与教学。
本课题的创新之处主要有如下两个:
(1)精密测量实验教学。利用各种高精度仪器测量复杂零件,测量精度可达3μm;
(2)逆向设计能力教学研究。结合三坐标测量机和快速成型设备,可进行无CAD模型零件的扫描、重构、全尺寸检测,培养学生的模具设计能力,同时进行校企合作课题的研究。培养精密测量领域与模具设计领域的高技能人才。
6 实验室建设与应用展望
(1)理论与实际相结合。通过与多个企业沟通我们发现,很多企业品管人员在测量时对图纸上的各种精度尺寸及形位公差没有理解,也就无从谈起准确地测量了。这也正是我们在教学中的一个弱点。同时,对我院各专业学生而言,单纯的理论教学很难使学生理解各种公差的含义。所以我们可以在精密测量技术实验的同时结合公差配合与测量这门课程进行讲解,并且尽量选用企业实际零件,就使学生能深刻理解测量精度与公差的含义;
(2)国标与欧美标准的学。由于我校大部分学生毕业后都要面向外企就业,而欧美企业进行产品检测时只有欧美标准的图纸,但学生在校学习的形位公差主要是国家标准的。因此,为了学生毕业后能尽快适应,在实训中尽量选用典型零件测量,并结合各种形位公差标准进行讲解;
(3)加强校企合作,在讲授基本测量技能的同时将企业常见的产品引入教学当中,使学生能够实际体验企业品管部门产品检验环节。同时,我们还可以模拟企业产品检测的流程制定产品检测流程表,经过教师一定的示范与讲解后,采用行为引导型教学方法,以学生为主导,引导学生严格遵循企业实际检测流程进行零件的检测。这样,当学生进入企业工作以后,可以很顺利地实现角色的转换;
(4)贯彻“产学研”相结合的原则,积极与相关企业联系,建立长期的合作关系。充分利用现有设备,与企业合作进行产品的检测及研发。不仅提高教学质量,还要逐步提高教师科研能力。如特殊产品的检测、逆向工程等都是很好的科研课题;
(5)面向社会高技能人才的培养。目前,企业对精密检测行业高技能人才有很大的需求,但这部分人才技能的培养大都依靠传统的师傅带徒弟的方式,精密检测人员的整体素质无法得到很好的提升。由于实验室设备的配置紧密结合企业实际,作为市公共实训基地的一部分,实验室在承担精密检测相关专业教学的同时,还可以充分发挥其作用,开展面向社会的高技能人才培训,真正实现其应用价值;
(6)与企业合作进行零件的检测与鉴定。精密制造企业对零件的检测都是必须的。但对于一些中小型企业而言,可能由于各种原因无法进行零件的精密检测。我们就可以利用实验室的优势,与企业合作进行零件的检测与鉴定。这样不仅为企业提供了方便,也可以使我院相关专业学生尽可能多地接触实际零件,有利于教学与研究。
7 结语
科学探究精密测量技术实验室建设与应用已成为职业院校在教学中的重大改革。随着经济的发展,机械制造行业对生产率的要求越来越高。零件从设计、加工到检测,既要保证精度,又要保证速度,这就使得精密而快速的测量成为必然。 应运而生的精密测量专业需要以高精度仪器的实验教学为前提。同时,逆向工程这一新兴行业在模具设计中也崭露头角。国内对这一课题的研究也只局限在少数高等学府中,而且只偏重于科研,教学方面操作技能的培养涉及较少。职业院校系统性地引进各种精密量具,并结合逆向工程教学科研,在我省大部分地区尚属空白,本课题在这一领域的研究很好地填补了这一空白。
精密测量技术实验室的建成,遵循校企合作这一原则,以培养满足企业实际需求的高技能人才为导向,对培养模具专业及数控专业学生逆向设计、精密测量方面的专业基本能力及创新能力起到了很好地作用。
下一步我们还要充分发挥精密测量实验室的作用,利用实验设备进行精密测量及逆向设计领域的课题研究,解决企业实际问题,不断提高教学及学生的专业能力。
参考文献:
关键词:压力容器 质量 控制
一、材料控制
压力容器的工作环境较差,对材料的要求较高。能否合理地选材和用材,是压力容器制造质量保证的前提。压力容器制造单位必须对产品材料进行严格控制,以确保原材料符合设计文件、国家标准和其他相应标准规范的规定。其材料控制包括以下六个环节。
1.采购订货
采购订货控制包括采购计划审批和合格分供方确认两点。首先依据生产计划、材料定额编制采购计划和采购清单,然后按合格分供方名单及采购清单采购材料。且所采购的材料应符合《容规》、有关材料标准、合同和图样要求。
2.验收入库
材料入库前应对材料进行质量证明书审查、实物检查、补项及复验、材料厂编号编制及标记和材料入库审查。
3.材料保管
材料保管包括保管质量检查和标记恢复确认。入库材料须按“合格”、“不合格”分区堆放;材料存放条件须满足物资管理要求;材料标记应保持清晰,如有脱落须经材料检验员核实后恢复。
4.材料代用
材料代用审批应符合《容规》、《原材料代用制度》及有关标准。外来图纸的材料代用,应取得原设计单位出具的设计更改批准文件,由设计质控负责人办理手续,并经工艺、焊接质保工程师会签。
5.材料发放
材料发放控制包括实物复核和材料标识及代号标记。材料保管员应按领料单填写材料编号,并经材料检验员核对领料单、工艺流转检验卡与实物确认后发料,并作好材料标记移植。
6.材料使用
下料标记移植须经检验员确认。
二、工艺控制
首先根据图纸,技术条件进行工艺审查,提出工装,模具设计任务书,由设计人员进行工装、模具设计。然后是编制工序过程卡及通用工艺并注明哪些工序是停检点、文件见证点等。最后将上述编制好的工艺等文件由工艺责任工程师审核后发放相关部门。其控制包括工艺准备和工装设计两个环节。
1.工艺准备
工艺准备包括外来图样审查、工艺文件、工艺规程、工艺更改四点。工艺应符合《容规》有关标准的规定;对外来图样应进行工艺性审查,并提出审查意见;编制“材料汇总表”、工艺流程图、各主要受压元件工艺流转检验卡及通用工艺守则和专用工艺规程;关键工序的工艺文件上应注明停止点(H)和控制点(W)及检验点(E)等;工艺文件及通用工艺守则的签署应符合《质保手册》的要求;工艺文件的修改应按设计文件的更改程序进行。
2.工装设计
工装设计包括工装设计任务书、工装图绘制、工装验证三点。首先工装设计应符合工艺要求;工装图应经有关责任人员签署;工装须按《工装设计与验证规程》进行工装验证。
三、焊接控制
焊接质量控制是压力容器制造质量控制的重中之重,焊接控制有以下五个环节:
1.焊工
焊接压力容器的焊工须按《锅炉压力容器焊工考试与管理规则》取得焊工合格证书后,才能在有效期间担任合格项目范围内的焊接工作;焊工应按焊接工艺指导书或焊接工艺卡施焊。
2.焊接材料
焊接材料应按《焊接材料入库检验规程》验收、入库并编材料厂编号。焊材一、二级库应按《焊接材料一级库管理制度》、《焊接材料二级库管理制度》管理存放焊材,并按《质保手册》规定的工作程序进行发放。
3.焊接工艺评定
焊接工艺评定应按《容规》、《钢制压力容器焊接工艺评定》、《钢制压力容器焊接规程》、《焊接工艺评定管理制度》进行评定,并编制焊接工艺评定指导书和编制工艺评定报告。
4.焊接施工工艺
其控制包括审阅焊接工艺卡,确保所选用焊接工艺的正确性及焊接工艺评定的覆盖率;控制二次返修和超次返修;焊工钢印;产品焊接试板。
5.焊接设备
焊接设备应保证运转正常,且所有仪表的周期检定都在有效期内。
四、热处理控制
热处理控制首先要根据标准及技术要求编制热处理工艺文件;然后按工艺要求进行热处理,做好热处理时间温度记录曲线;热处理设备及热电偶须进行定期检验。
五、无损检测控制
无损检测是检测压力容器制造质量的重要手段,具有很高的技术性。在质量控制别重要。其控制包括四个环节。
1.接受任务
无损检测送验单应注明产品编号、设备名称、委托检测方法、检测比例、合格级别。
2.无损检测的准备
其包括人员资格、仪器校验、无损检测工艺守则。
3.无损检测的实施
无损检测人员应按《无损检测控制程序》进行无损检测,复验扩探应符合《容规》及相关标准要求。
4.无损检测报告的签发
报告的签发须按《无损检测控制程序》规定进行签发。
六、计量质量控制
其重点是计量器具的管理。计量器具的采购、检定入库验收、发放使用、维修保养、周期检定、报废等按《检验、测量和试验设备控制程序》执行,并建立计量器具的管理台账,对每件计量器具建立档案记录卡。在用计量器具必须具有检定日期和有效日期的检定合格证及状态标志,凡没有合格证、标志、超过检定周期和损坏的计量器具均不得使用,并做出明显标志。
七、检验和试验控制
首先检验人员应按《容规》、企业质量手册、图样、工艺文件、《过程检验控制程序》及相关标准编制产品质量控制计划。依照产品质量计划对设备生产进行控制及各工序检验,并记录在检验卡片上。质量检验状态由检验员按《检验和试验状态标识程序》进行标识。耐压试验和气密性试验等重要环节应由质量检验责任人对设备进行检验确认,并经监检人员现场监检确认。最后把所有的检验记录、报告等资料整理汇总经监检确认,并在设备铭牌上打监检钢印后,方可签发产品合格证。“产品质量证明书”和竣工图,须经监检审查合格并签发“压力容器产品安全性能监督检验证书”后,将出厂文件发给用户。产品出厂后,应将全套产品合格证、监检证书副本和检验、试验质量记录、竣工图、铭牌拓影件整理立卷,存档备查。
当工件不能满足要求时,该工件为不合格品。应对不合格品做出标识,并按《不合格品控制程序》处理。然后根据内部质量信息台账、外部质量问题处理单和外部质量信息台账进行质量事故分析,制订可行的纠正方法及预防控制措施。
总之,压力容器制造质量控制是多方面的,压力容器制造只要控制住材料、制造工艺、焊接、热处理、无损检测、计量、检验和试验等七个重要环节就能保证压力容器制造质量及安全。
参考文献