模具導論(楊占堯)電子課件第七章

1、第七章第七章 模具的標準模具的標準7.1 模具生產(chǎn)的標準化模具生產(chǎn)的標準化7.2 沖壓模具的標準化沖壓模具的標準化7.3 塑料模具的標準化塑料模具的標準化7.1 模具生產(chǎn)的標準化模具生產(chǎn)的標準化 按照一般公認的標準，模具產(chǎn)值與其帶動實現(xiàn)的工業(yè)產(chǎn)值之比為3: 100，即每300萬元模具產(chǎn)值可帶動實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)值1億元。近年來，我國模具工業(yè)以年均20%的速度持續(xù)快速增長。1993年我國模具生產(chǎn)企業(yè)僅6 000多家，截至2008年年底我國已擁有3萬多家模具生產(chǎn)企業(yè)。我國模具工業(yè)的發(fā)展，直接帶動了汽車、摩托車、信息電子、家電、農(nóng)用機械、食品機械、建材等數(shù)十個行業(yè)的繁榮。 實踐證明，單件生產(chǎn)模式將難以保證模

2、具制造精度、質(zhì)量與使用性能，同時，亦很難控制模具制造周期和生產(chǎn)費用。為此，設計并制訂互換性和零件組合率高的零、部件標準，以進行批量或大批量生產(chǎn)，并建立定點、適時、優(yōu)質(zhì)、配套與安全銷售供應體系，以便于使用，提高標準件使用覆蓋率和模具裝配精度與質(zhì)量。這說明：模具標準化不僅是模具工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)基礎，也是改善模具單件生產(chǎn)模式，合理配置企業(yè)與社會資源的根本辦法。模具標準化制造及模具標準件的發(fā)展，已成為衡量一個國家工業(yè)化水平和創(chuàng)新能力的重要標志。7.1.1模具標準化制造的由來模具標準化制造的由來 標準化是隨著近代大工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展起來的。1798年，美國E.惠特尼(17651825)提出零部件互換性

3、建議，應用生產(chǎn)，開始了最初的標準化。1850 1900年蒸汽動力的采用和輪船、鐵路運輸?shù)陌l(fā)展，促使西方國家商業(yè)競爭加劇，要求產(chǎn)品規(guī)格、質(zhì)量和性能統(tǒng)一化，標準化工作也有了相應發(fā)展。 1901年，英國成立了世界第一個國家標準團體“英國標準學會”。1906年，成立了世界最早的國際性標準團體“國際電工委員會”。1947年，成立了目前世界最大的國際標準化機構(gòu)“國際標準化組織”，中國于1978年9月加入。 標準按其適用范圍可分為國際標準、國家標準、專業(yè)標準和企業(yè)標準。標準化是現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)濟科學體系的一個重要組成部分。對產(chǎn)品(或零件)的類型、性能、規(guī)格、質(zhì)量、所用原材料、工藝裝備和檢驗方法等規(guī)定統(tǒng)一標準，并使

4、之貫徹實施的過程。標準化的零件，叫做標準件。如對各種機電產(chǎn)品上使用的螺栓、螺帽、螺釘、墊圈等零件，分別給予一定的符號或代號，加以統(tǒng)一規(guī)定，制訂成各種標準。標準化后，就可以根據(jù)不同的需要、用途，按照規(guī)定的標準組織生產(chǎn)和使用。 1. 模具標準化體系模具標準化體系 模具標準化工作主要包括模具技術(shù)標準的制訂和執(zhí)行、模具標準件的生產(chǎn)和應用以及有關(guān)標準的宣傳、貫徹和推廣等工作。我國模具標準化工作起步較晚，只是從“全國模具標準化技術(shù)委員會”成立以后的1983年才開始的。目前我國已有3萬家模具生產(chǎn)單位，模具生產(chǎn)有了很大發(fā)展，但與工業(yè)生產(chǎn)要求相比，尚很不適應，其中一個重要原因就是模具標準化程度和水平不高。 模具

5、標準化體系包括四大類標準，即：模具基礎標準、模具工藝質(zhì)量標準、模具零部件標準及與模具生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)標準。模具標準又可按模具主要分類分沖壓模具標準、塑料模具標準、壓鑄模具標準、鍛造模具標準、緊固件冷鐓模具標準、拉絲模具標準、冷擠壓模具標準、橡膠模具標準、玻璃制品模具和汽車沖模標準等十大類。目前，我國已有50多項模具標準共300多個標準號及汽車沖模零部件方面的14種通用裝置和244個品種，共363個標準。這些標準的制訂和宣傳貫徹，提高了中國模具標準化程度和水平。 2. 模具標準件模具標準件 隨著國際交往的增多、進口模具國產(chǎn)化工作的發(fā)展以及三資企業(yè)對其配套模具的國際標準要求的提出，一方面在標準制訂方

6、面注意了盡量采納國際標準或國外先進國家標準，包括采納先進企業(yè)的標準；另一方面許多模具標準件生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)市場需要，除按中國標準生產(chǎn)模具標準件外，同時也按國外先進企業(yè)的標準生產(chǎn)模具標準件。例如日本“富特巴”、美國“DME”、德國“哈斯考”等公司的標準已在中國廣為流行。 模具行業(yè)中經(jīng)常提到的“模具標準化程度”概念比較復雜，有別于機械行業(yè)中常用的“標準化程度”。后者一般可以用標準件采用率來衡量，而前者往往是指“模具標準件使用覆蓋率”。由于我國模具標準化工作起步較晚，模具標準件生產(chǎn)、銷售、推廣和應用工作也比較落后。因此，模具標準件品種規(guī)格少、供應不及時、配套性差等問題長期存在，從而使模具標準件使用覆蓋率

7、一直較低。 近年來雖然由于外資企業(yè)的介入，比例已有較大提高，但總的來說還很低。據(jù)初步估計，目前這一比例大致為40%至45%之間。而國際上一般在70%以上，其中中小模具在80%以上。由于我國模具企業(yè)的性質(zhì)和所在的地區(qū)不同，模具標準件使用覆蓋率存在很大差異。貫徹模具標準，采用模具標準件，不但能有效提高模具質(zhì)量,，而且能降低模具生產(chǎn)成本及大大縮短模具生產(chǎn)周期。據(jù)中國模協(xié)權(quán)威統(tǒng)計資料表明：采用模具標準件可使企業(yè)的模具加工工時節(jié)約25% 45%，能縮短模具生產(chǎn)周期30% 40%。隨著工業(yè)產(chǎn)品多品種、小批量、個性化、快周期生產(chǎn)的發(fā)展，實行標準化的好處：能簡化產(chǎn)品品種，加快產(chǎn)品設計和生產(chǎn)準備過程，保證和提高

8、產(chǎn)品和工程質(zhì)量；擴大產(chǎn)品零件、部件的互換性，降低產(chǎn)品和工程成本促進科研成果和新技術(shù)、新工藝的推廣；合理利用能源和資源；便于國際技術(shù)交流等。為了提高市場經(jīng)濟中的快速應變能力和競爭能力，在模具生產(chǎn)周期顯得愈來愈重要的今天，模具標準化的意義更為重大。 常見的模具標準件如下:(1) 模架(冷沖模具、塑料模具、壓鑄模具等)。(2) 導向件(導柱、導套、鋼球保持架等以及導板、斜導柱、推板導柱、固體潤滑耐磨板、含油導板、含油滑塊導軌等)。(3) 定位零件(銷釘、圓錐定位銷、楔型定位塊)。(4) 推桿、推管(圓形、異形、直推、階梯推)。(5) 彈性元件(圓線壓縮彈簧、扁線壓縮彈簧、橡膠彈簧以及氮氣彈簧等)。(

9、6) 小型標準件(標準凸模、凹模、澆口套、定位圈、拉鉤、螺釘、卸料釘、限位柱等)。(7) 熱流道裝置(內(nèi)熱式、外熱式、針閥式、管式、溫控式)。(8) 標準組件(凸模快換裝置、側(cè)沖裝置、浮料組件、導料組件等)。(9) 其它一些標準件。 各種模具標準件如圖7-1所示。圖7-1 各種模具標準件7.1.2 模具標準化的意義和作用模具標準化的意義和作用 使用標準化的零件有助于提高模具生產(chǎn)涉及的工作環(huán)節(jié)的效率，在設計、采購、制造、維護等方面體現(xiàn)了應有效用。 1. 在設計環(huán)節(jié)在設計環(huán)節(jié) 縮短了設計時間。模具標準件的使用可以大幅度減少設計人員的繪圖工作量，從而使其可以將時間與精力集中在具有高附加值的模具型腔設

10、計中；同時可靠的超短交貨期也讓設計人員獲得更多的設計時間。 2. 在采購環(huán)節(jié)在采購環(huán)節(jié) 簡化了交易流程。通過使用產(chǎn)品型號管理取代傳統(tǒng)的圖紙管理模式，避免了過去交貨期確認及圖紙商洽等繁瑣的交易手續(xù)，提高了采購效率；模具標準件形成了完善的價格體系，給模具企業(yè)的成本管理帶來了便利。 3. 在制造環(huán)節(jié)在制造環(huán)節(jié) 縮短了加工時間，減少了庫存，避免了材料浪費。質(zhì)量穩(wěn)定的模具標準件可大幅度減少品質(zhì)檢驗時間，精簡加工裝備，使用標準化零件可使機加工的工作降低到最小限度。 4. 在維護環(huán)節(jié)在維護環(huán)節(jié) 標準件為大批量生產(chǎn)，工藝成熟、交貨期短、品質(zhì)無差異，具有極高的互換性，能夠滿足成形生產(chǎn)中零件發(fā)生故障，及時快速更換

11、的要求。 7.1.3 我國模具標準化工作的現(xiàn)狀我國模具標準化工作的現(xiàn)狀 由于我國模具標準化工作起步晚、進展慢，再加上過去“大而全”、“小而全”、“自產(chǎn)自配”等陳舊觀念的影響，因此，我國模具標準件長期以來一直是品種規(guī)格少、生產(chǎn)規(guī)模小、流通不暢通。即使是目前生產(chǎn)較多的模架、導向件、推桿推管、彈性元件等，也是中低檔產(chǎn)品多，中高檔產(chǎn)品少。一些外資企業(yè)生產(chǎn)的高檔模具標準件，由于價格昂貴而影響其推廣應用。 模具標準件適合于社會化大批量專業(yè)化生產(chǎn)，但我國長期以來卻一直是散、亂、差的局面。所謂“散”，主要是模具標準件生產(chǎn)廠點太多太散，很少能形成經(jīng)濟批量。所謂“亂”，主要是標準亂，企業(yè)往往要按國標、行標、部標及

12、某些企業(yè)標準生產(chǎn)，而且要按日、德、美、瑞士等外國標準和著名企業(yè)的企標生產(chǎn)。同時，模具標準件市場秩序有待整頓，無序競爭造成許多不良后果。所謂“差”，就是模具標準件的質(zhì)量差和企業(yè)的效益差。近年來外資企業(yè)和先進技術(shù)的介入，這種狀況雖有改善，但仍未根本改變。生產(chǎn)與需要相比，尚有較大差距。部分企業(yè)不從質(zhì)量和水平上下功夫，卻只在價格上做文章，致使過分壓價以后造成偷工減料、魚目混珠、質(zhì)量下降，從而殃及許多企業(yè)，使得模具標準件總體利潤率下降，有些企業(yè)甚至到了虧損的邊緣。 銷售環(huán)節(jié)在模具標準件市場上起重要作用。目前全國雖然已有銷售點近百家，但大多數(shù)規(guī)模不大、庫存不多、銷售額小，即使是中國模具工業(yè)協(xié)會標準件委員會

13、模具標準件聯(lián)合銷售網(wǎng)內(nèi)的50多家經(jīng)營單位，也存在同樣問題。個別單位計劃開展網(wǎng)上銷售和電子商務，但這項工作起步較晚，要形成規(guī)模尚待時日。 7.1.4發(fā)展模具標準件需要解決的問題發(fā)展模具標準件需要解決的問題 1. 做好模具標準件的標準化工作做好模具標準件的標準化工作 隨著模具標準件產(chǎn)品設計制造技術(shù)的提高， CAD/ CAM技術(shù)的應用與普及，在不斷提高專業(yè)化和產(chǎn)品質(zhì)量的同時，應大力開發(fā)模具標準件的二次應用軟件，提供給客戶不僅僅是標準件簡單的2D、3D圖形，而應為客戶提供數(shù)據(jù)化圖形，使客戶通過參數(shù)化設計即可完成模具中標準件的設計，應建立標準模架數(shù)據(jù)庫，提供給客戶使用，為客戶設計、選購標準件提供便利條件

14、，從而提高模具的設計效率，縮短制造周期。這都是模具標準件企業(yè)應為模具行業(yè)配套服務的具體體現(xiàn)，也是基礎工作。其次，標準件設計部門要大力采用標準化的設計(如按國標、行標、ISO標準等)；要制定、修訂和完善模具標準件的標準，應開發(fā)創(chuàng)新自主產(chǎn)品，創(chuàng)造企業(yè)的名牌標準，設計出技術(shù)含量高、結(jié)構(gòu)先進、性能優(yōu)異、質(zhì)量上乘、更換更方便的模具標準件。 2. 做好產(chǎn)品的質(zhì)量和保證交貨期。做好產(chǎn)品的質(zhì)量和保證交貨期。 模具標準件的制造，應嚴格按標準制造。模具標準件的內(nèi)在質(zhì)量固然很重要，但外觀質(zhì)量也同樣不可忽視。在大力提高改善內(nèi)在質(zhì)量的同時，也要提高外觀質(zhì)量，標準件做工應如同工藝品，應使表面光滑，外觀光彩奪目使人愛不釋手

15、。要搞好聯(lián)合與協(xié)作，促進新標準件的開發(fā)進程，使其商品化，扭轉(zhuǎn)“供不應求”和交貨不及時的局面，必須按客戶的需求與要求按期交貨，這才是模具標準件發(fā)展的關(guān)鍵所在。 3. 走專業(yè)化發(fā)展道路。走專業(yè)化發(fā)展道路。 要走專業(yè)化道路，形成規(guī)?；a(chǎn)。只有專業(yè)化才能進一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，降低成本，才具有競爭力。通過實現(xiàn)規(guī)模化的生產(chǎn)，采用先進的設備與技術(shù)，來降低制造成本，提高標準件的質(zhì)量，實現(xiàn)薄利多銷。應剔除市場上的無序競爭、不計成本、盲目壓價，導致產(chǎn)品偷工減料、粗制濫造、質(zhì)量下降，這樣才能使模具標準件市場得以健康地發(fā)展。 要走專業(yè)化道路，形成規(guī)?；a(chǎn)。只有專業(yè)化才能進一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，降低成本，

16、才具有競爭力。通過實現(xiàn)規(guī)?；纳a(chǎn)，采用先進的設備與技術(shù)，來降低制造成本，提高標準件的質(zhì)量，實現(xiàn)薄利多銷。應剔除市場上的無序競爭、不計成本、盲目壓價，導致產(chǎn)品偷工減料、粗制濫造、質(zhì)量下降，這樣才能使模具標準件市場得以健康地發(fā)展。7.2 沖壓模具的標準化沖壓模具的標準化 在沖壓模的六大類零部件中，很多都已經(jīng)完成了標準化工作。國家標準總局對沖壓模具先后制定了沖?；A標準、沖模產(chǎn)品（零件）標準和沖模工藝質(zhì)量標準等標準，如表7-1所示。 模具零件標準化使得許多的模具零件就如同普通的標準件(如螺釘、銷釘和墊圈等)一樣，在市場上銷售和購買。沖模設計的標準化、典型化是縮短模具制造周期、簡化模具設計的有效方法

17、，是應用模具CAD/CAM的前提，是模具工業(yè)化和現(xiàn)代化的基礎。 標準凸、凹模如圖7-2所示，硬質(zhì)合金部件如圖7-3所示，標準導正銷如圖7-4所示，凸模護套和凹模鑲件如圖7-5所示，標準固定座如圖7-6所示，卸料用標準導向零件如圖7-7所示，各種標準彈簧如圖7-8所示，模架用標準導向零件如圖7-9所示，各種標準模架如圖7-10所示。圖7-2 標準凸、凹模7.3 塑料模具的標準化塑料模具的標準化 由全國模具標準化技術(shù)委員會歸口，桂林電器科學研究所、龍記集團、浙江亞輪塑料模架有限公司、昆山市中大模架有限公司修訂的28項塑料模國家標準已于2007年4月正式出版發(fā)行，2007年4月1日起實施。新版國家標

18、準將原塑料模中小型模架、大型模架及零件等標準合并修訂，標準包括：GB/T8846-2005塑料成形模術(shù)語，GB/T12554-2006塑料注射模技術(shù)條件，GB/T12554-2006塑料注射模模架，GB/T12556-2006塑料注射模模架技術(shù)條件，GB/T4169.1-2006GB/T4169.23-2006塑料注射模零件、GB/T4170-2006塑料注射模零件技術(shù)條件。 23項塑料注射模零件標準包括：推桿、直導套、帶頭導套、帶頭導柱、帶肩導柱、墊塊、推板、模板、限位釘、支承柱、圓形定位元件、推板導套、復位桿、推板導柱、扁推桿、帶肩推桿、推管、定位圈、澆口套、拉桿導柱、矩形定位元件、圓形拉

19、?？?、矩形拉模扣，其中后9個零件為新制定標準零件。新版標準的最大特點是模架和零件的尺寸規(guī)格作了全面的修改，符合當前國內(nèi)模具行業(yè)的生產(chǎn)實際。 新版28項塑料模國家標準具體為：GB/T8846-2005塑料成形模術(shù)語；GB/T12554-2006塑料注射模技術(shù)條件；GB/T12554-2006塑料注射模模架；GB/T12556-2006塑料注射模模架技術(shù)條件；GB/T 4169.1-2006塑料注射模零件 推桿；GB/T 4169.2-2006塑料注射模零件 直導套；GB/T 4169.3-2006塑料注射模零件 帶頭導套；GB/T 4169.4-2006塑料注射模零件 帶頭導柱；GB/T 4169.4-2006塑料注射模零件 帶肩導柱