陳 剛

（四川省宜賓普什模具有限公司， 四川 宜賓 644007）

引言

中國是世界包裝制造和消費大國，塑料包裝在包裝產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值中的比例已超過30%，在食品、飲料、日化、醫(yī)療等各個領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。塑料包裝制品的生產(chǎn)方式有多種，但大多都是由注塑模具生產(chǎn)的。在模具行業(yè)中，質(zhì)量、成本、時間已成為產(chǎn)品開發(fā)和工程設(shè)計的核心因素，現(xiàn)代企業(yè)大都以高質(zhì)量、低價格、短周期為原則來參與市場競爭。如今的模具行業(yè)，在高端精密注塑模具方面必須在設(shè)計上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和自動化設(shè)計，以提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。

1 注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化與意義

1.1 注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化

所謂注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化就是在注塑模具生產(chǎn)運行期間，結(jié)合實際情況制定完善的規(guī)章制度與技術(shù)性文件。在注塑模具生產(chǎn)制造過程中，標(biāo)準(zhǔn)化極為重要，并在一定程度上屬于模具生產(chǎn)運營管理與模具設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化。注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的運用，將會大大縮短注塑模具設(shè)計周期，提高模具設(shè)計的準(zhǔn)確率和成功率，也降低了成本[1-2]。

1.2 注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化意義

實現(xiàn)注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化，可較好地減少在實際生產(chǎn)加工期間對夾具與工裝零件種類的使用，為合理生產(chǎn)創(chuàng)造條件，使雜亂無序的生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袟l不紊的模式，進(jìn)一步推動了生產(chǎn)效率的提升。標(biāo)準(zhǔn)化落實后，企業(yè)管理人員可結(jié)合自身權(quán)利，科學(xué)的對模具零件進(jìn)行檢測，更好地對模具生產(chǎn)流程進(jìn)行合理掌控。此外，注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化的實施還可讓各環(huán)節(jié)工作人員清楚自身任務(wù)，大大提高人員配置的科學(xué)性；同時模具標(biāo)準(zhǔn)化的落實，也可使企業(yè)獨特的生產(chǎn)加工技術(shù)保留下來，使企業(yè)在行業(yè)中獨具特色；最為重要的是：標(biāo)準(zhǔn)化的落實使企業(yè)管理逐漸向著現(xiàn)代化企業(yè)管理模式轉(zhuǎn)變，提高了加工質(zhì)量，從而推動企業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

2 注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化

2.1 注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展

在新經(jīng)濟(jì)市場環(huán)境下，所有工業(yè)發(fā)達(dá)國家對于標(biāo)準(zhǔn)化工作都非常重視。注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化不僅可以實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升，還可使工人的工作效率得到大幅提高，企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。注塑模具技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的制定與落實、模具的生產(chǎn)與使用、注塑模具標(biāo)準(zhǔn)的推廣與宣傳等都屬于標(biāo)準(zhǔn)化范疇。我國的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展剛剛起步，路途任重道遠(yuǎn)。

2.2 注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化的創(chuàng)建

注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展和運用可較好地促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提升，并使得企業(yè)管理水平大幅提升，文章主要以我國注塑模具企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和自動化設(shè)計為例進(jìn)行研究，明確標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計期間需要注意的相關(guān)規(guī)定。

1）結(jié)合企業(yè)實際發(fā)展情況創(chuàng)建統(tǒng)一的模具設(shè)計框架，同時模具配件在框架中的裝配位置應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)化特征。

2）模具框架尺寸標(biāo)準(zhǔn)化。結(jié)合相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)加工產(chǎn)品尺寸與種類對模具框架各種版本的標(biāo)準(zhǔn)化尺寸范圍歸類劃分，在制定過程中，需要以LKM企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)框架為參考依據(jù)對企業(yè)自身的標(biāo)準(zhǔn)劃分種類。

3）根據(jù)注塑模具成型部位、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、模具頂出系統(tǒng)以及斜頂機(jī)構(gòu)等不同種類制定不同的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。

4）通過企業(yè)零件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，將企業(yè)內(nèi)常見的結(jié)構(gòu)加工件做好系列化，標(biāo)準(zhǔn)化工作作為企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)件直接調(diào)用，設(shè)計者只需在關(guān)鍵特殊的環(huán)節(jié)上考慮，而不會將多數(shù)的時間和精力花在重復(fù)的、無價值的工作上，標(biāo)準(zhǔn)零件庫如下頁圖1所示。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)零件庫

同時，這些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)配件可進(jìn)行批量制作，還可讓較為專業(yè)的模具配件企業(yè)對標(biāo)準(zhǔn)配件進(jìn)行加工，例如MISUMI、HASCO以及正剛等標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)企業(yè)，可方便快捷的隨時調(diào)用。

5）對軟件進(jìn)行二次開發(fā)，參數(shù)化三維模架設(shè)計，形成模塊化，自動化隨時調(diào)用，縮短設(shè)計周期，軟件模塊化開發(fā)如圖2所示。

圖2 軟件模塊化開發(fā)

6）對于結(jié)構(gòu)相似度較高的模具產(chǎn)品，可結(jié)合產(chǎn)品的外觀大小創(chuàng)建統(tǒng)一專用的注塑模具數(shù)據(jù)庫，降低注塑模具設(shè)計時間。例如：結(jié)合LED/LCD顯示器的大小，創(chuàng)建LED/LCD顯示器底殼與蓋的注塑模具庫。

7）創(chuàng)建協(xié)同化的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則，使多位設(shè)計人員在對相同注塑模具進(jìn)行設(shè)計期間能夠真正明確個人的任務(wù)，防止相互之間造成干擾，協(xié)同化工作如圖3所示。

圖3 協(xié)同化工作

3 注塑模具自動化設(shè)計

以往的注塑模具設(shè)計通常為2D軟件輔以設(shè)計師的經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計，如今2D時代早已過去，2D圖紙已不能對零件進(jìn)行很好展示，在NC加工與設(shè)計流程方面也無法控制。在CAE/CAD/CAM一體化技術(shù)發(fā)展期間，注塑模具設(shè)計主要是在計算機(jī)上創(chuàng)建產(chǎn)品的3D模型，并在此基礎(chǔ)上對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，再將這些設(shè)計好的模具3D模型進(jìn)行NC編程。這樣就很好地建立起以3D數(shù)據(jù)為核心的模型設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計。實現(xiàn)了各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)共享，提高了設(shè)計效率，降低了設(shè)計成本[3]。

通常情況下，注塑模具CAPP系統(tǒng)主要包括：零件編碼、檢測模塊、總控制模塊、技術(shù)數(shù)據(jù)庫管理模塊、技術(shù)設(shè)計模塊以及技術(shù)輸出模塊，每個模塊在自動化設(shè)計實現(xiàn)期間都占據(jù)重要作用[4]。系統(tǒng)中各個模塊有著各自的功能，在實施設(shè)計期間應(yīng)結(jié)合企業(yè)自身情況，制定完善的生產(chǎn)設(shè)計參數(shù)，同時保證系統(tǒng)各模塊間保持較為完善的運行質(zhì)量，各模塊之間也可進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換，只有在確保各模塊之間正常的運行與數(shù)據(jù)信息的科學(xué)交換，才可使得系統(tǒng)具有良好的運行效率，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升以及生產(chǎn)質(zhì)量的提高，為注塑模具的自動化生產(chǎn)提供了良好的條件，CAPP系統(tǒng)框架如圖4所示。

圖4 CAPP系統(tǒng)框架

CAPP系統(tǒng)的特征是在注塑模具自動化設(shè)計期間對該系統(tǒng)進(jìn)行使用，這一自動化注塑模具設(shè)計系統(tǒng)實用性強(qiáng)、操作簡潔且針對性強(qiáng)。針對性體現(xiàn)在結(jié)合企業(yè)自身規(guī)模和生產(chǎn)特征制定符合自身需求的自動化生產(chǎn)CAPP系統(tǒng)，確保在實際生產(chǎn)期間較好地降低注塑模具生產(chǎn)成本并提高生產(chǎn)質(zhì)量；實用性體現(xiàn)在其設(shè)計界面是結(jié)合注塑生產(chǎn)情況進(jìn)行針對性設(shè)計和調(diào)整，設(shè)計師在使用期間，僅需根據(jù)CAPP系統(tǒng)的自動引導(dǎo)編輯相應(yīng)的指令，同時，設(shè)計師可以快速掌握其操作流程；另一方面，實用性體現(xiàn)在該系統(tǒng)除了根據(jù)科學(xué)方法將常用的技術(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)庫結(jié)合外，還可使各種常見的注塑模型零件技術(shù)模板與各種技術(shù)數(shù)據(jù)信息與其數(shù)據(jù)庫充分融合，使得設(shè)計師在設(shè)計期間不需要查閱技術(shù)設(shè)計手冊，方便快捷的進(jìn)行自動化設(shè)計[5]。

4 結(jié)語

注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化與自動化設(shè)計，可實現(xiàn)以下目標(biāo)：一、將生產(chǎn)經(jīng)營中的復(fù)雜無序變得秩序井然，減少使用刀具和夾具使用種類；二、批量化生產(chǎn)，降低設(shè)計加工成本，提高零件互換性；三、模具3D設(shè)計可以立體、直觀地再現(xiàn)尚未加工出來的模具本體，將儲存于電腦的設(shè)計資料直接用于加工，真正實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM一體化減少、無圖紙化加工；四、將模塊特征的傳統(tǒng)技術(shù)保留下來，并準(zhǔn)確地傳承下去。