目录
1.什么是快速换模2.换模时间3.快速换模的四大原则4.进行快速换模的基本方法5.快速换模案例分析5.1.案例一:快速换模案例分析
1.案例描述
B公司是一家专业制造一次性使用医疗器械的企业。其主要产品一次性使用输液针的简要生产流程如下图,主要由注塑、装配、灭菌四大主要流程组成。在各流程间,都留有一定数量的库存。
注塑工序由于较长的规格切换时间,在安排生产计划时,一般采用一个规格每月集中生产一次来安排,即EPE一个月。这样的安排使注塑件保持了很高的库存。这些库存占用了企业大量的流动资金。同时,也大量占用了生产现场库存空间。为了降低在制品库存,缩短注塑对装配需求的响应时间,我们对其中一副模具进行了快速换模的研究和工艺改进。
该模具为一副16型腔半热流道模具。主要生产某类型输液针产品的针座,根据成品规格,需要在各种规格的针座之间进行切换。每次更换时,主要更换模具的型芯,并重新设置注塑参数。
2.原换模过程的分析
首先,研究小组针对原换模过程进行了现场观察,并对换模过程进行摄像。在更换完成后,小组成员通过对过程视频的分步观察,对换模过程进行描绘,得到表1所述的各阶段时间分析。
换模时间分析(改进前)
经过分析发现,原换模过程基本上全部是内部更换时间,大量的准备工作在机器停机后才开始,并且大量的操作是串行完成,造成了较长的更换时间。
根据上述的更换流程描绘,并进行现场的观察,改进小组提出了下列改进方案:根据计划更换规格,正式停机前先提前通知模具间进行工具和模具部件准备;只有模具技工将工具和模具部件准备完毕,在注塑现场到位后才正式关停注塑机。为了使准备过程标准化,避免工具及物品的遗漏,特别准备了换模准备检查表。
换模准备检查表
在原流程中,由于产品注塑在10万级净化车间生产,而模具间在常规环境,模具技工拆下滑块后,需要经过复杂的净化车间进出流程,将滑块拿到模具间更换型芯后再进入注塑车间安装。由于更换型芯过程不会对净化环境造成不良影响,研究小组决定直接在注塑机台旁边准备小型活动工作车,更换直接在机台旁边完成,避免了大量的人员移动过程。在关停注塑机后,按照常规经验,需要等模具水温降低到20℃才开始拆卸模具滑块。而原操作是在注塑机停机后立即关闭模温机,仅仅依靠自然冷却使模具温度降低。因此需要较长的等待降温时间。但是小组成员经过讨论认为,在40℃进行操作仍然是安全的,并且通过改设模温机温度可以利用模温机内部的温度控制系统,强制将模具温度降低,这将缩短降温时间。经过咨询相关安全工程师,初步确定在注塑机关机后,将模温设定为30℃,但实际操作时降到40℃即可开始拆卸滑块。
根据改进后的流程,再次进行了更换,并对更换时间进行了分析(见表3)
换模时间分析(改进后)
在经过改进的流程中,在停机后无需等待工具、技工到位,只需要等待模具温度降低到40℃即可开始更换,而在模具更换完成前,注塑机已经开始升温准备,这样在模具更换完成后,只需等待模具升到设定温度即可开始调试。
下图为改进前后的时间分析。由图可以看出,部分内换模时间如工具准备时间由原来的内换模时间变成了外换模时间,缩短了停机等待的时间。另外,通过改进,大大缩短了降温、升温的时间,并将这些时间并行利用,减少了串行的任务数量和时间。为了持续跟踪改进效果,还可以建立更换时间跟踪记录,对每次的更换时间进行跟踪。跟踪的时间记录可以作为长期改进分析的依据。
本实践是低成本的流程改进。在企业生产规模进一步扩大,对该模具的产能提出更高的要求,精益生3.工艺参数之切削用量。
滚刀刃口磨损有以下几个特点:
取决于后角和切削速度,主要是后刀面的磨料磨损(可取0.15mm作为磨损标准);镀层磨穿后,会出现刀瘤和粘刀现象,这是无预兆的颗粒性磨损(K型硬质合金滚刀表现比较明显);在切削摩擦区,表面间常会夹进切屑微粒(采用P型硬质合金滚刀时,出现的机会较多);刃口过于锋利或者使用不当时,镀层可能出现剥落。
(1)切屑厚度
切屑厚度t是考虑切削用量时最重要的因素,经验表明:t应保证不小于0.1mm,又以0.2mm为限,保持在稍大于0.15mm左右为最好。因此,切屑最大厚度的选择余地不大。这是因为切屑必须有足够的体积来吸收热量,如果切屑变色或者甚至发白光,这就表明切屑并没有将80%的切削热带走。
(2)进给速度
进给速度受到走刀波纹高度的限制。这种波纹如果在后续的剃齿工序中能够消除,就允许滚齿时的走刀进给速度尽量大些。干态滚齿时,为了保证切屑厚度不小于0.11～0.12mm,当工件材料较硬时,有时不得不降低走刀速度,以减轻切削负荷。
(3)工件温度
由于在滚齿过程中,工件一定会膨胀。如果机床不采取相应的修正措施,工件轮齿就多少带有锥度。
工件所吸收的切削热量如果在5%以内,这种锥形误差可能还在公差范围之内;如果误差太大,就必须对切深进行修正补偿。
不用切削液的干式齿轮加工,开辟了取得更好社会效益和经济效益的加工途径,对金属加工理论和技术的发展有着非常重大的意义。是否能够顺利进行干态高速滚齿,不是简单地将普通滚齿机的转速提高和关断切削液系统,而是需要在切削理论上的全面突破,以及刀具、机床和工艺技术的重大改进。所以,干态高速滚齿的应用还有很长的路要走。
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