A. 如何提高模具質量
：如何提高模具質量
近年來，世界范圍內製造業的競爭變得越來越激烈，企業在盡可能短的時間內高效率、低消耗地為顧客提供個性化高質量產品的能力，已成為企業競爭能力的一個標志。模具被稱為工業之父，模具質量的高低，將直接影響到產品的質量、產量、成本、新產品投產及老產品更新換代的周期、企業產品結構調整速度與市場競爭力，因此經濟形勢對模具的質量提出了越來越高的要求。那麼如何才能更合理地提高模具質量呢？也就是說，怎麼樣才能讓模具在高精度、低成本、高效率條件下，更長時間地、更多模次地生產出質量合格的製件呢？這已經越來越成為人們關注的焦點。模具質量並不是一個簡單的話題，它包括以下幾個方面：⑴製品質量：製品尺寸的穩定性、符合性，製品表面的光潔度、製品材料的利用率等等；
⑵使用壽命：在確保製品質量的前提下，模具所能完成的工作循環次數或生產的製件數量；⑶模具的使用維護：是否屬最方便使用、脫模容易、生產輔助時間盡可能的短；⑷維修成本、維修周期性等等。
提高模具質量的基本途徑：
⑴首先製件的設計要合理，盡可能選用最好的結構方案，製件的設計者要考慮到製件的技術要求及其結構必須符合模具製造的工藝性和可行性。
⑵模具的設計是提高模具質量的最重要的一步，需要考慮到很多因素，包括模具材料的選用，模具結構的可使用性及安全性，模具零件的可加工性及模具維修的方便性，這些在設計之初應盡量考慮得周全些。
①模具材料的選用既要滿足客戶對產品質量的要求，還需考慮到材料的成本及其在設定周期內的強度，當然還要根據模具的類型、使用工作方式、加工速度、主要失效形式等因素來選材。例如：沖裁模的主要失效形式是刃口磨損，就要選擇表面硬度高、耐磨性好的材料；沖壓模主要承受周期性載荷，易引起表面疲勞裂紋，導致表層剝落，那就要選擇表面韌性好的材料；拉深模應選擇磨擦系數特別低的材料；壓鑄模由於受到循環熱應力作用，故應選擇熱疲勞性強的材料；對於注塑模，當塑件為ABS、PP、PC之類材料時，模具材料可選擇預硬調質鋼，當塑件為高光潔度、透明的材料時，可選耐蝕不銹鋼，當製品批量大時，可選擇淬火回火鋼。另外還需要考慮採用與製件親和力較小的模具材料，以防粘模加劇模具零件的磨損，從而影響模具的質量。
②模具結構設計時，盡量結構緊湊、操作方便，還要保證模具零件有足夠的強度和剛度；在模具結構允許時，模具零件各表面的轉角應盡可能設計成圓角過渡，以避免應力集中；對於凹模、型腔及部分凸模、型芯，可採用組合或鑲拼結構來消除應力集中，細長凸模或型芯，在結構上需採取適當的保護措施；對於冷沖模，應配置防止製件或廢料堵塞的裝置(如：彈頂銷、壓縮空氣等)。與此同時，還要考慮如何減少滑動配合件及頻繁撞擊件在長期使用中磨損所帶來的對模具質量的影響。
③在設計中必須減少在維修某一零部件時需拆裝的范圍，特別是易損件更換時，盡可能減少其拆裝范圍。
⑶模具的製造過程也是確保模具質量的重要一環，模具製造過程中的加工方法和加工精度也會影響到模具的使用壽命。各零部件的精度直接影響到模具整體裝配情況，除掉設備自身精度的影響外，則需通過改善零件的加工方法，提高鉗工在模具磨配過程中的技術水平，來提高模具零件的加工精度；若模具整體裝配效果達不到要求，則會在試模中讓模具在不正常狀態下動作的幾率提高，對模具的總體質量將會有很大影響。
因此，為保證模具具有良好的原始精度—原始的模具質量，在製造過程中首先要合理選擇高精度的加工方法，如電火花、線切割、數控加工等等，同時應注意模具的精度檢查，包括模具零件的加工精度、裝配精度及通過試模驗收工作綜合檢查模具的精度，在檢查時還需盡量選用高精度的測量儀器，對於那些成形表面曲面結構復雜的模具零件，若用普通的直尺、游標卡就無法達到精確的測量數據，這時就需選用三坐標測量儀之類的精密測量設備，來確保測量數據的准確性。 ⑷對模具主要成形零部件進行表面強化，以提高模具零件表面耐磨性，從而更好地提高模具質量。對於表面強化，要根據不同用途的模具，選用不同的強化方法。例如：沖裁模可採用電火花強化、硬質合金堆焊等，以提高模具零件表層的耐磨性和抗壓強度；壓鑄模、塑料模等熱加工模具鋼零件可採用滲氮(硬氮化)處理，以提高零件的耐磨性、耐熱疲勞性和耐磨蝕性；拉深模、彎曲模可採用滲硫處理，以減少摩擦系數，提高材料的耐磨性；碳氮共滲(軟氮化)可應用於各類模具的表面強化處理。另外，近幾年發展起來的一種稱為FCVA真空鍍金剛石膜技術，能在零件表層形成一層與基體結合異常牢固又十分光滑均勻密實的保護膜，這種技術特別適合於模具表面保護性處理，也是提高模具質量的一種效果顯著的方法。當然，如果製件屬試制產品或生產批量相當小的話，就不一定非要進行模具零件的表面強化處理。
⑸模具的正確使用與維護，也是提高模具質量的一大因素。例如：模具的安裝調試方式應恰當，在有熱流道的情況下，電源接線要正確，冷卻水路要滿足設計要求，模具在生產中注塑機、壓鑄機、壓力機的參數需與設計要求相符合等等。在正確使用模具時，還需對模具進行定期維護保養，模具的導柱、導套及其他有相對運動的部位應經常加註潤滑油，對於鍛模、塑料模、壓鑄模之類模具在每模成形前都應將潤滑劑或起模劑噴塗於成形零件表面。對模具進行有計劃的防護性維護，並通過維護過程中的數據處理，則可預防模具在生產中可能出現的問題，還可提高維修工作效率。中國塑料模具網
總之，要想提高模具的質量，首先必須每個環節都要考慮到對模具質量的影響，其次還須通過各部門的通力合作。模具的質量是模具企業自身實力的真實體現。
質量是一個古老而又常新的話題！模具的質量，無論是模具的設計者和製造者、製件的設計者，還是模具的使用者都應積極關心的問題，隨著技術的不斷創新、新材料的廣泛採用、加工工藝的不斷變革，使用與維護條件的差異等等都不同程度的影響模具的質量。「模具質量」的涉及面很廣泛，相當復雜，提高模具質量的方法有多種，途徑也很多，本文僅從自己的觀點略作闡述，應該能使模具行業的讀者們對「如何提高模具質量」有更廣泛、更深刻的認識。
B. 有哪些關於提升模具性能的方法
模具在工作中除了要求基體具有足夠高的強度和韌性的合理配合外，其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關重要。
這些表面性能指耐磨損性能、耐腐蝕性能、摩擦系數、疲勞性能等。這些性能的改善，單純依賴基體材料的改進和提高是非常有限的，也是不經濟的，而通過表面處理技術，往往可以收到事半功倍的效果，這也正是表面處理技術得到迅速發展的原因。
模具的表面處理技術，是通過表面塗覆、表面改性或復合處理技術，改變模具表面的形態、化學成分、組織結構和應力狀態，以獲得所需表面性能的系統工程。從表面處理的方式上，又可分為化學方法、物理方法、物理化學方法和機械方法。雖然旨在提高模逗清具表面性能新的處理技術不斷涌現，但在模具製造中應用較多的主要是滲氮、空蔽滲碳和硬化膜沉積。
滲氮工藝有氣體滲氮、離子滲氮、液體滲氮等方式，每一種滲氮方式中，都有若干種滲氮技山虧前術，可以適應不同鋼種不同工件的要求。由於滲氮技術可形成優良性能的表面，並且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協調性，同時滲氮溫度低，滲氮後不需激烈冷卻，模具的變形極小，因此模具的表面強化是採用滲氮技術較早，也是應用最廣泛的。
模具滲碳的目的，主要是為了提高模具的整體強韌性，即模具的工作表面具有高的強度和耐磨性，由此引入的技術思路是，用較低級的材料，即通過滲碳淬火來代替較高級別的材料，從而降低製造成本。
硬化膜沉積技術目前較成熟的是CVD、PVD。為了增加膜層工件表面的結合強度，現在發展了多種增強型CVD、PVD技術。硬化膜沉積技術最早在工具(刀具、刃具、量具等)上應用，效果極佳，多種刀具已將塗覆硬化膜作為標准工藝。模具自上個世紀80年代開始採用塗覆硬化膜技術。目前的技術條件下，硬化膜沉積技術(主要是設備)的成本較高，仍然只在一些精密、長壽命模具上應用，如果採用建立熱處理中心的方式，則塗覆硬化膜的成本會大大降低，更多的模具如果採用這一技術，可以整體提高我國的模具製造水平。
C. 模具製造業如何推行精益生產
步驟一：意識引導，培訓先行
精益生產方式把生產中一切不能增加價值的活動都視為浪費。強調人的作用，充分發揮人的潛力，以持續改善來消除浪費。因此，在實施的第一步，應進行多全員的意識培訓，培訓對象應上至總經理、副總經理，下至作業員、搬運員，培訓內容應包括"競爭情況"、。浪費的觀念"、。拉動生產"、"5S"、"團隊改善"、"全員設備管理"、。全面質量管理"。只有建立在全員對精益生產的了解和基本認同的基礎上推動才能順利進行。
步驟二：成立項目領導和推行小組
很多企業在實施精益生產的時候，都會建立一個精益生產組織，有的叫"精益生產委員會"，有的叫"改善組織"。一般來說，總經理應是精益組織的負責人，有些企業也把工廠負責的副總經理列為負責人，組織應包括生產管理部門、製造部門、生產技術郎門、品質部門的等相關部門的主管，要確立負責人的改善職責。
實施精益生產應做好計劃，包括系統的實施計劃、年度計劃和月度計劃。計劃應該包括項目、分析、責任人、完成時間等，並按照PDCA的方式進行記錄。
步驟三：示範線改善，體現成果，建立改善樣板區域
任何改善都是建立在對美好的期望基礎上的，要讓員工真正的接受變革，必須讓員工看到實際的成果，並且很多精益的工具也需要在實際的實施過程才能詮釋它的優點。精益生產的實施開始3到6個月，當5s取得初步成果的時候，可以選擇一條生產線進行示範改善。有的企業把示範線改善，叫做"對象線改善"或"小范圍改善"，改善的內容要盡可能的運用精益的工具，選擇示範線進行改善的時候，應該選擇流水作業的線，要認真確認好改善前的狀態，包括：成品及使用零件清單、現狀平面布置Layout圖、現狀物與情報流程圖、現行各工程C/T時間調查、線邊庫存狀況調查、送貨頻率及數量等。改善應該循序漸進，並落實每個事情的責任人，還應注意多運用頭腦風暴的方法、集思廣益。改善的信息應及時的向改善小組內的成員發布，確保同步進行，合作順暢。改善小組的負責人，要每日對改善的進度進行確認。改善要即使做好成果統計和成果發布，讓全員感受到精益生產的好處。
步驟四：現場改善，5S開始
5S是改善現場環境的5個步驟，具體為：整理、整頓、清掃、清潔、素養。實旌精益生產，先從現場環境改善入手，通過整理，清理掉現場的一些不要品，減少空間的佔用;通過整頓，讓現場的物品按秩序擺放，方便拿取;通過清掃，讓現場變的干凈，設備得到及時的保養;通過持續的檢查、整改，讓員工養成維持的習慣，並及時的更新各種表格，從而保持現場良好的環境，提高生產的效率和產品的質量。精益生產從5s開始，一方面，在5S的活動下，讓現場走向有序化，減少一些比較顯現的浪費現象;另一方面，通過領導的參與，讓員工明白管理層對改善的決心，提高全員的改善意識。
步驟五：選擇要改進的關鍵流程
精益生產方式不是一蹴而就的，它強調持續的改進。首先應該先選擇關鍵的流程，力爭把它建立成一條樣板線。
步驟五：畫出價值流程圖
價值流程圖是一種用來描述物流和信息流的方法。在價值流程圖中，方框代表各生產工藝，三角框代表各個工藝之間的在製品庫存，各種圖標表示不同的物流和信息流，連接信息系統和生產工藝之間的折線表示信息系統正在為該生產工藝進行排序等等。
在繪制完目前狀態的價值流程圖後，可以描繪出一個精益遠景圖(Future Lean
Vision)。在這個過程中，更多的圖標用來表示連續的流程，各種類型的拉動系統，均衡生產以及縮短工裝更換時間，生產周期被細分為增值時間和非增值時間。
步驟六：開展改進研討會
精益遠景圖必須付諸實施，否則規劃得再巧妙的圖表也只是廢紙一張。實施計劃中包括什麼(What)，什麼時候(When)和誰來負責(Who)，並且在實施過程中設立評審節點。這樣，全體員工都參與到全員生產性維護系統中。
在價值流程圖、精益遠景圖的指導下，流程上的各個獨立的改善項目被賦予了新的意義，使員工十分明確實施該項目的意義。
改進生產流程的方法主要有以下幾種：
(1)消除質量檢測環節和返工現象
如果產品質量從產品的設計方案開始，一直到整個產品從流水線上製造出來，其中每一個環節的質量都能做到百分百的保證，那麼質量檢測和返工的現象自然而然就成了多餘之舉。因此，必須把「出錯保護」(Poka-Yoke)的思想貫穿到整個生產過程，也就是說，從產品的設計開始，質量問題就已經考慮進去，保證每一種產品只能嚴格地按照正確的方式加工和安裝，從而避免生產流程中可能發生的錯誤。
消除返工現象主要是要減少廢品產生。嚴密注視產生廢品的各種現象(比如設備、工作人員、物料和操作方法等)，找出根源，然後徹底解決。
(2)消除零件不必要的移動
生產布局不合理是造成零件往返搬動的根源。在按工藝專業化形式組織的車間里，零件往往需要在幾個車間中搬來搬去，使得生產線路長，生產周期長，並且佔用很多在製品庫存，導致生產成本很高。通過改變這種不合理的布局，把生產產品所要求的設備按照加工順序安排，並且做到盡可能的緊湊，這樣有利於縮短運輸路線，消除零件不必要的搬動及不合理的物料挪動，節約生產時間。
(3)消滅庫存
在精益企業里，庫存被認為是最大的浪費，因為庫存會掩蓋許多生產中的問題，還會滋長工人的惰性，更糟糕的是要佔用大量的資金，所以把庫存當作解生產和銷售之急的做法猶如飲鴆止渴。
減少庫存的有力措施是變「批量生產、排隊供應」為「單件生產流程」(one-piece-flow)。在單件生產流程中，基本上只有一個生產件在各道工序之間流動，整個生產過程隨單件生產流程的進行而永遠保持流動。
理想的情況是，在相鄰工序之間沒有在製品庫存。當然實際上是不可能的，在某些情況下，考慮到相鄰兩道工序的交接時間，還必須保留一定數量的在製品庫存。精益生產中消滅庫存的理念和方法與准時生產JIT的理念和方法類似，請參見上一章的相關內容。
(4)合理安排生產計劃
從生產管理的角度上講，平衡的生產計劃最能發揮生產系統的效能，要合理安排工作計劃和工作人員，避免一道工序的工作荷載一會兒過高，一會兒又過低。
在不間斷的連續生產流程里，還必須平衡生產單元內每一道工序，要求完成每一項操作花費大致相同的時間，使每項操作或一組操作與生產線的單件產品生產時間(Tact
time)相匹配。單件產品生產時間是滿足用戶需求所需的生產時間，也可以認為是滿足市場的節拍或韻律。在嚴格的按照Tact
time組織生產的情況下，產成品的庫存會降低到最低限度。
(5)減少生產准備時間
減少生產准備時間一般的做法是，認真細致地做好開機前的一切准備活動，消除生產過程可能發生的各種隱患。它包括：
①列舉生產准備程序的每一項要素或步驟;
②辨別哪些因素是內在的(需要停機才能處理);哪些是外在的因素(在生產過程中就能處理)
③盡可能變內在因素為外在因素;
④利用工業工程方法來改進技術，精簡所有影響生產准備的內在的、外在的因素，使效率提高。
(6)消除停機時間
消除停機時間對維持連續生產意義重大，因為連續生產流程中，兩道工序之間少有庫存，若機器一旦發生故障，整個生產線就會癱瘓。消除停機時間最有力的措施是全面生產維修(Total
Proctive Maintenance，TPM)，包括例行維修、預測性維修、預防性維修和立即維修四種基本維修方式。
①例行維修：操作工和維修工每天所作的維修活動，需要定期對機器進行保養。
②預測性維修：利用測量分析技術預測潛在的故障，保證生產設備不會因機器故障而造成時間上的損失。其意義在於未雨綢繆，防患於未然。
③預防性維修：為每一台機器編制檔案，記錄所有的維修計劃和維修紀錄。對機器的每一個零部件都做好徹底、嚴格的保養，適時更換零部件，保證機器不發生意外故障。全面生產維修的目標是無停機時間。要達到此目標，必須致力於消除產生故障的根源，而不是僅僅處理好日常維修任務。
④立即維修：當有故障發生時，維修人員要召之即來，隨叫隨到，及時處理。
(7)提高勞動利用率
提高勞動利用率包括兩個方面，一是提高直接勞動利用率，二是提高間接勞動利用率。
提高直接勞動利用率的關鍵在於對操作工進行交叉培訓，使一人能夠負責多台機器的操作，使生產線上的操作工可以適應生產線上的任何工種。交叉培訓賦予了工人極大的靈活性，便於協調處理生產過程中的異常問題。
提高直接勞動利用率的另一種方法是在生產設備上安裝自動檢測的裝置。生產過程自始至終處在自動檢測裝置嚴密監視下，一旦檢測到生產過程中有任何異常情況發生，便發出警報或自動停機。這些自動檢測的裝置一定程度上取代了質量檢測工人的活動，排除了產生質量問題的原因，返工現象也大大減少，勞動利用率自然提高。
間接勞動利用率主要是消除間接勞動。從產品價值鏈的觀點來看，庫存、檢驗、返工等環節所消耗的人力和物力並不能增加產品的價值，因而這些勞動通常被認為是間接勞動，若消除了產品價值鏈中不能增值的間接活動，那麼由這些間接活動引發的間接成本便會顯著降低，勞動利用率也相應得以提高。有利於提高直接勞動利用率的措施同樣也能提高間接勞動率。
步驟七：營造支持精益生產的企業文化
雖然在車間現場發生的顯著改進，能引發隨後一系列企業文化變革，但是如果想當然地認為由於車間平面布置和生產操作方式上的改進，就能自動建立和推進積極的文化改變，這顯然是不現實的。
其實文化的變革要比生產現場的改進難上十倍，兩者都是必須完成並且是相輔相成的。許多項目的實施經驗證明，項目成功的關鍵是公司領導要身體力行地把生產方式的改善和企業文化的演變結合起來。公司副總裁級的管理層持之以恆地到生產現場聆聽基層的聲音，並對正在進行之中的改進活動加以鼓勵，這無疑是很必要的。
傳統企業向精益化生產方向轉變，不是單純地採用相應的「看板」工具、及先進的生產管理技術就可以完成，而必須使全體員工的理念發生改變。精益化生產之所以產生於日本，而不是誕生在美國，其原因也正因為兩國的企業文化有相當大的不同。
步驟八：全員改善，重點實施。
精益生產實施的過程，既是各種精益工具的不斷的學習運用的過程，也是全員不斷的參與持續改善的過程，以及全員改善習慣的養成過程。因此，精益生產的推進，應該是讓企業的各個職能部門主動的學習並配合運用和精益生產的工具，如：生產管理、製造和物流部門應配合做好拉動生產，設備部門推動全員設備管理、快速換線換模，品質部門推動全面質量管理，等等。負責推動精益生產的部門應根據系統的計劃，做好示範線改善的同時，做好重點改善的指導和支持。
步驟九：推廣到整個公司
精益生產利用各種工業工程技術來消除浪費，著眼於整個生產流程，而不只是個別或幾個工序。所以，樣板線的成功要推廣到整個公司，使操作工序縮短，推動式生產系統被以顧客為導向的拉動式生產系統所替代。
步驟十：持續改善
精益生產是一個永無止境的精益求精的過程，它致力於改進生產流程和流程中的每一道工序，盡最大可能消除價值鏈中一切不能增加價值的活動，提高勞動利用率，消滅浪費，按照顧客訂單生產的同時也最大限度的降低庫存。
由傳統企業向精益企業的轉變不能一蹴而就，需要付出一定的代價，並且有時候還可能出現意想不到的問題，讓那些熱衷於傳統生產方式而對精益生產持懷疑態度的人，能舉出這樣或那樣的理由來反駁。但是，那些堅定不移走精益之路的企業，大多數在6個月內，有的甚至還不到3個月，就可以收回全部改造成本，並且享受精益生產帶來的好處。