模具開發(fā)相關(guān)知識(shí)(doc7)(1)

1、模具開發(fā)相關(guān)知識(shí) 當(dāng)今社會(huì), 產(chǎn)品更新速度加快, 開發(fā)的模具及成本相應(yīng)增加. 對(duì)我們五金模具制造業(yè)來(lái)說(shuō), 提出了三點(diǎn)要求: 一是要求質(zhì)量好(產(chǎn)品精度,模具壽命等); 二是要求成本低; 三是要求速度快(開發(fā)時(shí)間短).作為一名設(shè)計(jì)成員, 如何讓自己設(shè)計(jì)的模具達(dá)到以上要求, 我們有必要進(jìn)行綜合分析, 了解一些模具開發(fā)的相關(guān)知識(shí).我們先要明確自己在模具制造中的地位, 設(shè)計(jì)是源頭, 不管什么模具, 合理的設(shè)計(jì)是我們保證客戶三點(diǎn)要求的基礎(chǔ), 設(shè)計(jì)不合理, 或者設(shè)計(jì)錯(cuò)誤, 都會(huì)影響三點(diǎn)要求的達(dá)成. 現(xiàn)在, 我們運(yùn)用一些工業(yè)工程(IE)方面的知識(shí), 來(lái)分析一下模具開發(fā)過(guò)程中的要點(diǎn). 工業(yè)工程的核心是降低成本,

2、 提高質(zhì)量和生產(chǎn)率, 它的許多工作方法都可用于我們模具開發(fā). 質(zhì) 量 控 制 質(zhì)量第一, 這是客戶最關(guān)心的要求; 是不是產(chǎn)品精度越高, 模具壽命越長(zhǎng)便好, 對(duì)客戶來(lái)說(shuō), 當(dāng)然希望這樣, 對(duì)我們來(lái)說(shuō), 答案是否定的. 產(chǎn)品精度要求越高, 模具壽命越長(zhǎng), 意味對(duì)設(shè)計(jì)的要求也不一樣, 模具成本相應(yīng)增加, 提高了單位產(chǎn)品的模具成本, 這也是客戶不心愿見到的事. 我們?cè)O(shè)計(jì)的模具, 打出的產(chǎn)品一要滿足其裝配及功能要求, 二要保證大約可以生產(chǎn)多少產(chǎn)品. 對(duì)第一點(diǎn), 首先要了解產(chǎn)品的精度要求及功能要求, 例如, 有位置公差的孔是否在同一工程或工步?jīng)_出, 有公差要求的尺寸一定要把公差考慮進(jìn)內(nèi), 產(chǎn)品有無(wú)毛邊要求

3、, 產(chǎn)品有無(wú)平面度要求, 面積大的補(bǔ)強(qiáng)考慮回壓, 產(chǎn)品的成型工藝更要作具體的分析等等. 我們可用提問(wèn)的方式(工業(yè)工程的5W1H提問(wèn)方式)進(jìn)行產(chǎn)品分析, 用WHAT(完成的是什么東西)提問(wèn)了解是什么樣的產(chǎn)品. 用WHY(為什么) 及HOW(怎樣)進(jìn)行交叉提問(wèn), 了解產(chǎn)品為什么這樣(產(chǎn)品有無(wú)改進(jìn)), 以及如何讓模具來(lái)完成. 例如: 產(chǎn)品上有一長(zhǎng)方孔同折邊相距太近, 我們先用WHY提問(wèn), RD回答是產(chǎn)品的裝配條件限制, 也就是說(shuō)產(chǎn)品不可更改, 我們?cè)儆肏OW提問(wèn), 得到兩種方案, 一是折邊前打壓線, 二是折邊后再?zèng)_長(zhǎng)方孔, 又用WHY提問(wèn), 因?yàn)椴贿@樣做, 產(chǎn)品會(huì)因折邊拉料變形, 再用HOW提問(wèn),

4、到底采用何種方案, 又用WHY提問(wèn), 你就必須說(shuō)明你采用這種方案的理由. 用這種方式, 可以使我們對(duì)產(chǎn)品的成型工藝有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí), 從而合理的排好工程圖和料帶圖. 為模具設(shè)計(jì)打造一個(gè)好的開端. 對(duì)第二點(diǎn), 首先要了解產(chǎn)品的產(chǎn)能, 生產(chǎn)批量的大小也能決定我們?cè)O(shè)計(jì)的思路, 模具采用的材料及結(jié)構(gòu)也不一樣. 對(duì)于模具壽命這個(gè)概念, 大家只能是一個(gè)抽象的認(rèn)知, 誰(shuí)也只能估計(jì)一下, 相同情況下, 材料用得越好越厚, 模具越扎實(shí), 壽命越高, 但成本也是水漲船高, 材料費(fèi), 線割費(fèi), 機(jī)加費(fèi)等等. 對(duì)于計(jì)算機(jī)五金模具, 你不可能說(shuō), 我這個(gè)機(jī)種產(chǎn)量有一千萬(wàn), 設(shè)計(jì)的模具一定要能保證這么多的產(chǎn)能. 其實(shí),

5、我們同樣在設(shè)計(jì)中, 通過(guò)合理的工程排布和工藝處理, 提高模具的強(qiáng)度, 相應(yīng)提高模具的壽命, 例如, 展開圖中的尖角及窄工藝槽的處理, 細(xì)長(zhǎng)孔的分步?jīng)_, 模板線割孔盡量不要出現(xiàn)尖角, 沖孔的合理排布等. 這些你都可用提問(wèn)的方式來(lái)調(diào)整你的設(shè)計(jì)思路. 總之, 模具的質(zhì)量同設(shè)計(jì)的好壞緊密相關(guān), 好的模具是設(shè)計(jì)出來(lái)的, 我們一定要具體分析, 在充分滿足客戶對(duì)模具質(zhì)量的要求下, 再來(lái)討論如何降低成本. 成 本 控 制 作為單獨(dú)的模具廠, 一般都是先對(duì)客戶的產(chǎn)品進(jìn)行模具估價(jià), 客戶認(rèn)為可行便簽約, 模具成本對(duì)客戶來(lái)說(shuō)沒多大關(guān)系, 他只要到時(shí)得到好的模具便可. 至于我們?cè)O(shè)計(jì)的模具, 在制造過(guò)程中成本多了, 便

6、有可能虧損, 成本花費(fèi)越少, 利潤(rùn)越多, 因此, 怎樣降低模具成本, 是我們要討論的要點(diǎn). 但是, 我們一定要有為客戶服務(wù)的精神, 在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行工程分析的時(shí)候, 就要從各方面考慮如何降低產(chǎn)品的單件成本, 要把它當(dāng)成是自己的產(chǎn)品, 來(lái)追求成本的最低. 我們將分產(chǎn)品成本和模具成本來(lái)討論 一 產(chǎn) 品 成 本 讓我們對(duì)產(chǎn)品的單件成本有一個(gè)具體的認(rèn)識(shí), 它包括材料, 配件, 烤漆, 攻牙, 點(diǎn)焊, 沖工, 模具分?jǐn)? 管理, 運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用, 對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō), 主要考慮的是它的材料, 攻牙, 沖工, 模具分?jǐn)? 運(yùn)輸五大內(nèi)容. 材料成本: 主要是我們?cè)谂殴こ袒蛄蠋r(shí)做到如何提高材料利用率的問(wèn)題, 例如,

7、 搭邊的合理選取, 產(chǎn)品的最佳排列方向, 將產(chǎn)品對(duì)排, 多個(gè)產(chǎn)品組合等方式.使材料利用率得到提高, 降低材料成本. 攻牙成本: 對(duì)于有多個(gè)攻牙的產(chǎn)品, 我們?cè)谂殴こ痰臅r(shí)候, 盡量可讓產(chǎn)品一次能夠攻完. 沖工成本及模具分?jǐn)? 為什么這兩者要一起考慮, 主要是我們對(duì)一個(gè)產(chǎn)品是選用工程模或是連續(xù)模時(shí), 進(jìn)行綜合分析來(lái)比較兩者的優(yōu)劣. 例如: 一個(gè)產(chǎn)品, 總產(chǎn)量估計(jì)10萬(wàn), 通過(guò)工程分析, 用工程模要六個(gè)工程, 110T沖床, 用連續(xù)模只要一個(gè)工程, 200T沖床, 110T沖床沖工成本為0.3元, 一共是1.8元, 200T沖床沖工成本為0.5元, 模具費(fèi)用, 工程模共約8萬(wàn)元, 單件模具分?jǐn)倿?.

8、8元, 連續(xù)模費(fèi)用為12萬(wàn), 單件模具分?jǐn)倿?.2元, 兩者相加, 用工程模, 單件成本2.6元, 用連續(xù)模, 單件成本1.7元, 這樣一比較, 選用連續(xù)模為佳. 運(yùn)輸成本: 這里我們僅考慮生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)輸成本, 生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)輸過(guò)多, 不僅會(huì)發(fā)生等待現(xiàn)象, 而且產(chǎn)品會(huì)占用較多的生產(chǎn)面積. 在設(shè)計(jì)前, 有時(shí)要了解一下現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件, 生產(chǎn)設(shè)備的布置, 讓產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中成流水線方式生產(chǎn), 提高生產(chǎn)率, 降低運(yùn)輸成本. 在考慮如何降低以上成本時(shí), 我們可多多利用提問(wèn)的方式, 再運(yùn)用ECRS四大原則來(lái)達(dá)成. (四大原則是指取消Elminate, 合并Combine, 重排Rearrange, 簡(jiǎn)化S

9、imple.) 下面我們用一個(gè)具體的例子來(lái)說(shuō)明: 有一個(gè)產(chǎn)品, 在初排工程時(shí)發(fā)現(xiàn)它的牙孔需攻兩次方能把牙全部攻完, 為了節(jié)省攻牙成本, 我們希望只攻一次, 用why提問(wèn), 為什么要攻兩次, 因?yàn)楫a(chǎn)品上有四個(gè)牙在兩邊的折邊上, 在第三工程便要求折邊, 這四個(gè)牙在第二工程抽牙, 另外六個(gè)牙在第三工程抽牙, 因此需攻兩次. 再用why提問(wèn), 為什么一定要這樣排, 有沒有更好的方式(只攻一次), 通過(guò)how提問(wèn), 有兩種方案: 一是折邊到第四工程折, 但要增加一個(gè)工程; 二是另外六個(gè)牙也在第二工程抽牙; 少一攻牙增加一工程當(dāng)然不可取, 先用第二方案, 對(duì)前三工程進(jìn)行重排,發(fā)現(xiàn)這10個(gè)牙都可以在第二工程

10、抽牙. 這樣只攻一次便可, 通過(guò)這么一分析, 對(duì)工程進(jìn)行重排, 合并抽牙及攻牙, 就可取消一次攻牙, 簡(jiǎn)化了工藝流程, 降低了攻牙成本, 達(dá)成了我們的目標(biāo). 二 模 具 成 本 模具成本的組成: 包括設(shè)計(jì), 材料, 機(jī)加, 五金零件, 組立, 管理等費(fèi)用, 模具成本基本上由設(shè)計(jì)人員決定, 設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)有深淺, 方法采用不同, 相同的產(chǎn)品, 相同的結(jié)果, 模具成本相差有可能很多. 設(shè)計(jì)成本: 約占模具成本的3%5%(不包括設(shè)計(jì)失敗造成的損失), 僅指的是設(shè)計(jì)模具需花多少工時(shí), 再乘以工價(jià), 便是設(shè)計(jì)成本. 提高設(shè)計(jì)水平, 加快設(shè)計(jì)速度, 在模具設(shè)計(jì)中充分運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì), 是降低設(shè)計(jì)成本的有效途徑.

11、 材料成本: 約占模具成本的20%30%, 指的是購(gòu)買模具材料的費(fèi)用及板材熱處理的費(fèi)用. 在選用材料的大小時(shí), 一定要從模具結(jié)構(gòu)出發(fā), 綜合考慮機(jī)加的方便及機(jī)加成本的降低. 在選用材料的材質(zhì)時(shí), 則要考慮模板的功能. 在選用材料的厚度時(shí), 則要考慮模具的大小, 產(chǎn)品的產(chǎn)能要求, 模板的功能等方面. 機(jī)加成本: 約占模具成本的40%60%, 它又包含了CNC, 研磨, 線割費(fèi)用. 這是我們降低模具成本的核心, 在設(shè)計(jì)中, CNC, 研磨, 線割三者費(fèi)用是可以相互轉(zhuǎn)換的, 這就需要我們?nèi)绾斡媚X子, 來(lái)降低機(jī)加成本. 五金零件成本: 約占模具成本的5%10%. 組立成本: 約占模具成本的5%10%,

12、 指的是組裝及試模需花多少工時(shí), 再乘以工價(jià), 便是組立成本. 管理成本: 約占模具成本的3%5%. 指模具制造過(guò)程中發(fā)生在管理方面的一些間接成本. 下面我們同樣利用提問(wèn)的方式及ECRS四大原則來(lái)分析如何降低模具成本. 例1 : 有一上折模具, 你打算上模板(兩邊割滑塊)用50厚, 用why提問(wèn), 為什么要用這么厚, (用這么厚, 一材料費(fèi)增加, 二線割費(fèi)增加) 回答原因是兩邊的滑塊為了要讓開產(chǎn)品上的成形部位, 又下滑的高度不能超過(guò)上模板的一半, 模板的厚度只好選厚一些, 理由好像很充分, 我們可不能就此放棄. 再用why提問(wèn), 有沒有更好的方式讓模板的厚度孌薄, 通過(guò)how提問(wèn), 有兩種方案, 一是滑塊讓位的橫向距離能否縮短, 二是滑塊下滑的角度可否加大, 這樣一分析, 你也許發(fā)現(xiàn), 模板的厚度30也可以. 例2 : 有一下模折邊入子, 你采用燕尾同模板邊接, 這樣這個(gè)入子必須線割,用why提問(wèn), 有沒有更好的方式讓入子加工成本較低, 通過(guò)how提問(wèn), 不用燕尾, 采用入子兩端出頭或入子將模板孔全部封死的方式, 設(shè)計(jì)的入子可通過(guò)研磨加工. 較高的線割成本轉(zhuǎn)換成較低的研磨成本. 在設(shè)計(jì)過(guò)程中, 我們可以多多做一些恰當(dāng)?shù)奶幚? 降低模具的成本. 例如: 止擋板, 下墊板(對(duì)沖孔強(qiáng)