在大连模具加工中实现快速换模（SMED，SingleMinuteExchangeofDie）需从前期准备、工装设计、操作流程优化及人员培训等多方面入手，通过减少停机时间、简化操作步骤提升生产效率。以下是具体方法和要点：

一、前期标准化与模块化设计

模具标准化

统一模具的安装尺寸（如模柄直径、安装槽位置）、定位方式（如导柱导套规格）和接口形式（如液压/气动接口），确保不同模具在机床上的安装基准一致，减少调整时间。

示例：注塑机模具可采用标准模架（如DME、HASCO系列），通过定位环与注塑机模板精准配合，避免反复对中。

模块化拆分

将复杂模具拆分为可快速更换的子模块（如型芯、型腔、顶针板），当生产不同产品时，只需更换部分模块而非整体模具。例如，汽车覆盖件模具可将凸模、凹模拆分为独立模块，通过快速夹具连接。

预组装与预调试

提前在机外完成模具的组装、调试和参数设定（如注塑模的温度、压力参数），避免将调试时间计入换模流程。可设置专门的模具准备区，配备独立的调试设备（如小型压力机、加热装置）。

二、工装夹具与快速定位技术

快速夹紧装置

替代传统的螺栓螺母固定方式，采用以下工具：

液压/气动夹具：通过油缸或气缸快速夹紧模具，夹紧力稳定且操作时间可缩短至10秒内（如注塑机的液压锁模装置）。

卡盘式夹具：如五轴加工中心的手动/电动卡盘，通过旋转手柄或按钮实现模具快速定位夹紧，适合中小型模具。

磁力吸盘：利用电磁或永磁力吸附模具，尤其适合平面度高的冲压模具或精密加工模具，安装无需打孔，秒级完成固定。

精准定位系统

在机床工作台和模具底座设置定位键、定位销或基准面，配合高精度导向装置（如锥度定位、燕尾槽），确保模具安装时自动对中。例如：

冲压机工作台预设T型槽和定位销孔，模具底座的定位销可直接插入销孔，误差控制在±0.02mm以内。

加工中心使用零点快换系统（如雄克ZeroPoint），通过锥面+端面双重定位，重复定位精度达±0.005mm，换模时只需一键切换零点坐标。

管线快速连接

对需连接液压、气动、冷却水管的模具，采用快换接头（如气动快插接头、液压快速联轴器），避免传统螺纹连接的繁琐拆装。例如，注塑模的冷却水路通过快换接头连接，换模时10秒内即可完成管路切换。

三、流程优化与并行操作

区分内部与外部作业

将换模过程分为内部作业（必须停机进行的操作，如模具拆卸、安装）和外部作业（可提前在开机时完成的准备工作），尽量将内部作业转化为外部作业：

外部作业提前做：如提前准备好所需模具、工具、夹具，检查模具状态（如刃口磨损、顶针灵活性），预热模具温度控制装置（如注塑模的模温机）。

内部作业高效化：通过标准化流程减少停机后的操作，如使用专用工具车（放置扳手、卡尺、清洁剂），确保换模人员随手可取所需工具。

并行作业与分工协作

安排多人协同操作（需提前培训分工），例如：

一人负责拆卸旧模具并清理工作台，另一人同步搬运新模具至机床旁；

安装模具时，两人分别负责定位和夹紧，缩短单人操作时间。

注意：需制定明确的操作规范，避免多人作业时出现配合失误。

可视化管理与防错机制

在机床旁张贴换模流程图、模具安装位置示意图（如用不同颜色标识模具型号对应的安装区域），减少操作失误；

对关键步骤设置防错装置，如冲压模具的安全插销未插入时，机床无法启动；注塑机模具的顶针行程未调整到位时，系统自动报警提示。

四、设备改造与自动化技术

自动化换模系统

对于大批量生产场景，可配置自动化换模装置，如：

机械手臂换模：通过工业机器人抓取模具，按预设程序完成旧模拆卸、新模安装及参数调用，全程无需人工干预，适用于注塑机、压铸机等（换模时间可缩短至3分钟以内）。

轨道式换模台车：在机床下方设置轨道，旧模具通过台车移出，新模具同步移入并自动定位，适合大型冲压模具（如汽车模具）的更换，减少吊装时间和安全风险。

数控系统参数记忆功能

利用机床数控系统存储不同模具的加工参数（如主轴转速、进给速度、刀具补偿值），换模后一键调用对应程序，避免重复输入参数。例如，加工中心可存储100组以上模具参数，换模后5秒内完成程序切换。

在线检测与自动调整

配备在线测量设备（如加工中心的触发式测头），换模后自动检测模具安装精度（如平面度、垂直度），并通过数控系统自动补偿偏差，减少人工对刀时间。例如，检测到模具安装倾斜0.03mm时，系统自动调整坐标系偏置，无需重新对刀。

五、人员培训与持续改善

标准化作业培训

制定《快速换模操作手册》，明确每个步骤的操作要点和时间节点（如“拆卸旧模具：2分钟，安装新模具：3分钟”），通过模拟演练（如换模竞赛）提升操作人员的熟练度。

培训内容包括工具使用（如快速扳手、扭矩扳手）、安全注意事项（如吊装模具时的重心平衡）和应急处理（如夹具故障时的备用方案）。

持续优化与经验积累

记录每次换模的时间和问题点（如“定位销卡住，耗时1分钟”），定期召开改善会议，通过PDCA循环（计划-执行-检查-处理）优化流程。例如，将某模具的定位销从圆柱形改为锥形，解决了插入困难的问题，节省20秒时间。

引入SMED专家进行现场指导，通过观测换模过程中的浪费（如寻找工具、多余走动），针对性地提出改进建议（如设置工具悬挂架、缩短模具存放区与机床的距离）。

六、安全与维护保障

安全防护措施

换模过程中需确保设备断电并锁定（如使用挂牌上锁LOTO制度），大型模具更换时需使用起重设备（如行车、叉车），并由专人指挥，避免砸伤或设备碰撞。

对自动化换模系统，需设置急停按钮和安全光幕，防止人员误触导致事故。

模具维护与状态管理

定期对模具进行保养（如清洁、润滑导柱导套、检查螺丝紧固度），避免因模具部件磨损导致换模时安装困难。例如，冲压模具的导柱每两周加注一次润滑油，可减少卡滞现象。

建立模具台账，记录每次换模的时间、使用次数和故障情况，提前更换易损件（如弹簧、顶针），避免换模时临时维修。

总结：快速换模的核心是通过“简化、标准化、自动化”减少无效时间，需结合模具特性、设备类型和生产规模制定针对性方案。从小幅改进（如更换快速夹具）到全面自动化升级，逐步将换模时间压缩至分钟级，终实现“停机即换，换完即产”的高效生产模式。