指环成型工装设计与制作

摘要： 响应集团降本增效的号召以及提高现场效率，降低劳动强度的前提下，针对复位钳指环加工质量及效率的瓶颈点进行专项攻坚。指环是医生手持部位，指环形状，内表面弧度、对手术中操作手感有较大影响，甚至对手术效果产生影响。加工过程受毛坯尺寸及机加工序表面粗糙度、位置度影响，且操作空间较小，表面处理困难。工作量比较大，而且浪费时间，为了提高生产过程中的效率，减少员工劳动强度，降低生产成本，增加工作效率，特制作此工装。

关键词： 成本 生产效率 工装 液压

前言：骨科器械一般指专门用于骨科手术用的专业医疗器械。按国家食品药品监督局的分类划分常分为：一类；二类和三类。按照使用用途和性能主要分为骨科用刀、骨科用剪、骨科用钳、骨科用钩、骨科用针、骨科用刮、骨科用锥、骨科用钻、骨科用锯、骨科用凿、骨科用锉/铲、骨科用有源器械等。

骨科用钳中的夹持/复位用钳，常由钳柄、钳头和鳃轴螺钉组成，钳头内表面多设有齿，钳柄之间可设置锁合装置。一般采用不锈钢材料制成。手术中在内窥镜下操作，用于钳夹组织或夹持椎体。常见的有持骨钳、三爪持骨钳、持钉钳、持板钳、持棒钳、持钩钳、持针钳、螺杆夹持钳、复位钳、髌骨钳、三爪骨复位钳、骨盆复位钳、经皮复位钳、滑车关节钳、转棒钳、取出钳、夹持钳。

本文重点介绍骨科用钳类指环加工方法

一、设计的重要性和工作过程中出现的问题

对现在怎么做的做描述

填写现状加工步骤：1、2、3、4、一、设计原则及作用

在观察实际的生产过程中，寻找两个关键点：

(1)如何去除毛坯尺寸对成型的影响，成型过程标准化。

(2)如何解决指环内弧表面变形问题，并且要快速去除机加预留的刀痕，解决指环砂光效率与质量兼容难点。

针对这两个关键点，进行构思设计解决砂光步骤与成型方式，减少人体劳动强

度，避免质量失控，对于设计有如下两点要求：

(1)对砂光过程进行分析，设计工作步骤，采用分步加工，逐层去除，并进行辅助设施的设计。

(2)成型难点提取，将手工调整，转变为压力模具成型，并考虑安全性控制。

根据以上两个方面，和现场的技术骨干人员商榷，制作立式砂带机辅助托盘架，来满足砂光过程稳定性及弧度精度要求。制作液压成型工装来满足指环尺寸及位置度要求。

首先依据指环外部形状轮廓，设计仿形靠板，通过反复讨论与比对，发现需增加靠轮来解决砂带与产品间距离问题，而靠轮需要采用橡胶材质，增加弹性，作为缓冲，通过测试稳定性可控。然后测试砂带去除余量效果，经过多个型号反复试验与测试，发现通过180#及360#砂带分两次加工，可以满足表面粗、中两级的光洁度要求，最终用橡胶磨头做最终上光处理。

指环成型在砂光后处理，对外形尺寸及位置度有一定的要求，现行手工调整效率低，且一致性较差。为稳定尺寸及左右钳柄一致性，通过设计液压工装，测试成型效果。为保障成型过程安全性，采用工装定位及调整压力机速度，保障安全生产。

附设计图

二、设计原理

砂光过程，手持产品延靠板弧度进行滑动，并保持上下摆动，通过靠轮调整砂带紧度，保持砂带对指环表面去除效果。

指环内外表面均为周向圆弧面，截面程橄榄形，为保障内表面形状，设计的仿形靠板弧度略大于指环外表面弧度，表面通过数控加工中心加工及研磨表面处理，外表光洁度大于指环表面光洁度，使用过程需加注黄油润滑，避免使用过程中擦伤指环表面。

指环成型过程，依据产品尺寸，调整压机行程，产品放置工装内，同定位限制产品摆放位置，双手启动压机，压制成型。

指环成型工装，对上下模均设计仿形弧度，弧面经过表面处理，保障成型过程对产品不产生损伤。依据产品尺寸，设计外轮廓及高度限位，保障此类产品的通用性。上料为手工上料，上料部位高度低于压机下压高度，且工作过程为双手按压，实施压机成型过程，保障操作过程安全性。

优越性： 指环砂光过程中，不需要频繁的观测产品形状，不需要长时间手持电磨砂光，只需手持产品在靠板上左右滑动，上下摆动，过程粉尘减少。加工步骤分为粗砂、中砂、精修三部，过程标准化，对员工技能要求降低，质量控制更有效，效率稳定可控。

成型过程，不需要频繁测量产品尺寸，不需要成形后再次整形以保证左右钳柄的一致性。产品表面无伤，减少修复性工作，增加过程效率，提升产品质量

三、改善前后对比

通过数据的对比，可以得出：

1.配送效率提高了，略高于设定的目标。

2.辅料能及时的退回工具站，使得辅料的利用率提高了。

3.通过教育培训等方式保证辅料用度的正确性。

4.现场的 6S 对比后提高。

为了充分说明改进后的方案具有更高的效率，并且能减少人员浪费。分别对改进前和改进后的方案进行了实验。从数据中可以明显地看出，改善后的装配方法缩短了拿取时间，并减少了领取人员。经过计算，改善前的平均装配时间为 35 分 45 秒，改善后的平均领料时间为 22 分 05 秒，平均减少领料时间 13 分 40 秒，平均效率提升率达到 37.65%； 改善前的平均装配人员为3 名，改善后的平均装配人员为 1 名，平均减少装配人员 2 名，平均人员利用提升率达到 66.67%。整个辅料领取过程，无等待，无过多重复，以及简化领取的方式，人员拿取的优越性得到提升。

指环砂光、成形改进收益：

（40-27）*60/3600*25*2500=1.35 万元/半年

多功能工装架实现效率收益；

180/3600*25*2500=0.31 万元/半年

各项辅料及时退回与废弃物收集节约：

0.2 万元/半年

综合收益：

1.35+0.31+0.2=1.86 万元/半年

总 结

一、自项目 启动以来，本人对项目的整体认识和思路不太清晰，存在淌水过河----试着走的状态，分析问题能力欠缺，成员配合不默契。项目制作起来不顺利。对于工装设计的知识，认识较薄弱，此项目在实际运用中与***惯有一定不适应性，执行起来存在一定的难度。以后要加强该项的知识学习与培训，让项目组成员对项目有整体认识，开展工作更有目标性。学习机械制造，精益制造，焊接技术，装配工艺技术知识后，发现现场存在很多需要进行优化的工作与动作，制作合理的工装可以真真切切将实惠带到身边，降低各种浪费提高更多的效率。

二、随着威高骨科市场占有率不断提升，我们没有理由不努力，把控质量，提升效率为挖机事业添砖加瓦。提升质量、增加效率为了进一步增强企业发展推动力和凝聚力，提升员工热爱企业的思想意识，使员工对企业有使命感、归属感，要求广大员工从实际出发，无论是在生产或生活中，都要注意提升质量、增加效率，从每个人做起，从身边做起，从点滴做起，只有增效我们的企业才会有更好的明天。通过这次工装制作，使我深刻体会到“提升质量、增加效率” 工作的重要性，并对工作改进有了更深层次的认识，用最少的投入获取最大的经济效益。世上无能事，只怕有心人”，只要我们用心做好现场工作研究，在工作中处处注意培养问题意识，为企业出点子、想办法，提升质量、增加效率，从自身做起，增强市场竞争力，为企业的持续稳定发展做贡献。

参考文献：

[1]: 机械设计.（第六版）濮良贵、纪明刚编著.高等教育出版社

[2]: 装配钳工实用手册.作者： 邱言龙.中国电力出版社, 2010 年 4 月

[3]: 机械设计、机械设计基础课程设计.王昆等主编.高等教育出版社

[4]: 机械设计手册.成大先主编.化学工业出版社

[5]: 画法几何及工程制图.中国纺织大学工程图学教研室等编.上海科学技术出版社

[6]: 机械设计（第七版）濮良贵、纪明刚编著.高等教育出版社