模具材料范文

时间:2023-10-25 18:15:40

模具材料

模具材料篇1

关键词:锁具;板金;模具;材料

1锁具钣金的设计要求

1.1锁具钣金模具材料的使用性能①强度。强度是表征材料变形抗力和断裂抗力的性能指标。冷作锁具钣金模具的设计和使用,必须保证其具有足够的强度,以防止锁具钣金模具的变形、破裂和折断。高强度的获得,主要通过适当的热处理工艺。②硬度。锁具钣金模具零件硬度的高低,对锁具钣金模具的使用寿命影响很大,因此也是锁具钣金模具设计的重要指标。③韧性。韧性是材料在冲击载荷作用下抵抗产生裂纹的一个特性,是锁具钣金模具钢的一种重要性能指标。对韧性的具体要求,应根据锁具钣金模具的工作条件考虑。对冲击载荷较大,受偏心弯曲载荷或应力集中等的锁具钣金模具,都需要足够的韧性。④耐磨性。耐磨性除影响锁具钣金模具寿命外,还影响产品的尺寸精度和表面粗糙度。一般锁具钣金模具材料的硬度要求,应高于坯料硬度的30%~50%,锁具钣金模具材料的金相组织要求,为基体上分布着细小、弥散的细颗粒状碳化物的下贝氏体或回火马氏体。⑤抗疲劳性。抗疲劳力是反映材料在交变载荷作用下,抵抗疲劳破坏的性能指标。根据不同的应用场合,分为疲劳强度、疲劳裂纹萌生力、疲劳裂纹扩展抗力、小能量多冲抗力等。⑥热稳定性。热稳定性表示锁具钣金模具在使用过程中,工作部位因受热而保持组织和性能稳定的能力。对于高速冲裁或剧烈摩擦磨损的冷作锁具钣金模具,宜选择一些具有二次硬化能力的高合金钢。

1.2锁具钣金模具材料的工艺性能①锻造工艺性能。②切削加工工艺性能。③热处理工艺性能。热处理工艺的好坏,对锁具钣金模具质量有较大影响。一般要求热处理变形小,淬火温度范围宽,过热敏感性小,脱碳敏感性低,特别要有较大的淬硬性和淬透性。淬硬性,保证了锁具钣金模具的硬度和耐磨性;淬透性,保证了大尺寸模具的强韧性及断面性能的均匀性。

2锁具钣金模具材料的种类及特性

2.1碳素工具钢碳素工具钢的含碳量在0.7%~1.3%范围内,价格便宜,原材料来源方便,加工性能好,热处理后可以得到高硬度和高耐磨性,用于制作尺寸不大、形状简单、受轻负荷的锁具钣金模具零件。T10A是最常用的钢材,是性能较好的代表性碳素工具钢,耐磨性也较高,经适当热处理可得到较高强度和一定韧性,合适制作要求耐磨性较高而承受冲击载荷较小的锁具钣金模具。T8A淬透性、韧性等均优于T10A,耐磨性也较高,适合制作小型拉伸、挤压模。

2.2低合金工具钢低合金工具钢,是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。这样可以降低淬火冷却速度,减少热应力和组织应力,减少淬火变形及开裂倾向,钢的淬透性也明显提高。用于制造锁具钣金模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、9SiCr、9CrWMn、9Mn27CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiMnSiMoV(代号GD)等。

2.3高碳高铬冷作锁具钣金模具钢高碳高铬冷作锁具钣金模具钢包括Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2),具有高硬度、高强度、高耐磨性、易淬透、稳定性高、抗压强度高及淬火变形小等优点。高碳高铬钢经锻造后的毛坯硬度较高(大约在550HB左右),内应力较大,在室温下长期停留会发生开裂报废,为消除内应力,降低硬度,改善切削加工性能,必须进行退火处理。

2.4高速钢高速钢具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性,采用低温淬火、快速加热等工艺措施,可以有效地改善其韧性。因此,高速钢越来越多地应用于要求重载荷、高寿命的冷作锁具钣金模具。钨钼系高速钢,因其含碳化物分布较均匀,颗粒细小其抗弯强度与塑性、冲击韧性等都相对较高,而硬度与二次硬化能力都得以保持。

2.5硬质合金硬质合金具有高的硬度、高的抗压强度和高的耐磨性,所以用其制作的锁具钣金模具坚固耐用,且制品表面质量好,故适用于大批量生产,主要用来制作多工位级进模,大直径拉深凹模镶块。缺点是脆性大,加工困难,不能锻造及热处理,且成本高,致使其应用受限制。

2.6钢结硬质合金钢结硬质合金是以难熔金属碳化物为硬质相,以合金为粘结剂,用粉末冶金方法生产的一种新型锁具钣金模具材料,具有硬质合金的高硬度、高耐磨性和高抗压强度,又具有钢的可加工性和热处理性。

3锁具钣金模具材料的选用

锁具钣金模具材料的选用,不仅关系到锁具钣金模具的使用寿命,而且也直接影响到锁具钣金模具的制造成本,因此是锁具钣金模具设计中的一项重要工作。在冲压过程中,选择锁具钣金模具材料应遵循如下原则:①根据锁具钣金模具种类及其工作条件,选用材料要满足使用要求,应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等;②根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料;③满足加工要求,应具有良好的加工工艺性能,便于切削加工,淬透性好、热处理变形小;④满足经济性的要求。

4总结

影响锁具钣金模具使用寿命的重要因素是和材料的化学成分及其材料的强度、韧性、耐磨性、热稳定性等有关,因而,应力求按照锁具钣金模具的服役条件、性能要求与实际生产需要,合理选择高质量的钢材并实施热处理工艺,提高锁具钣金模具的使用寿命。超级秘书网:

参考文献:

[1]康俊远.锁具钣金模具工程材料[M].北京:北京理工大学出版社,2008.

[2]张清辉.锁具钣金模具材料及表面处理[M].北京:电子工业出版社,2005.

[3]曾珊琪,丁毅.锁具钣金模具寿命与失效[M].北京:化学工业出版社,2005.

[4]张清.锁具钣金模具材料及其合理选择[J].金属加工,2008.

模具材料篇2

关键词:模具;材料选用;性能优化

1 模具材料的选用

模具材料的选用需要集合模具的具体生产条件和工作条件以及材料的性能等因素进行选择。

1.1 模具的工作条件

不同的工作条件下,模具材料的选择存在一定的差异,具体如下:

(1)在模具的工作过程中,对材料强度的要求随着其所需承载能力发生变化,对材料韧性的要求则随着其所受冲击力发生变化。

(2)冷作模具在工作过程中,所受的冲击力和摩擦力通常较大,因此对模具的强度、硬度及韧性等具有较高的要求,一般选用冷作模具钢作为主要材料;热作模具在工程中则主要受到高温及热应力的作用,因此,需要较好的抗疲劳性能和热稳定性,一般结合实际工作温度选择合适的热作模具钢。

1.2 模具的结构因素

不同的模具结构对模具材料的要求也有一定差异,针对模具结构的差异,可以按照如下方法选用不同的材料:

(1)模具在热处理加工过程中,受热与冷却速度的均匀性受到截面积的影响,当截面积越大时,均匀性越差。在这种条件下,需要选择导热性及淬透性较好的材料,从而保证截面性能的均匀性。

(2)当模具的形状较为简单时,容易加工成型,可以选择低成本的碳素工具钢作为主要材料;当模具形状较为复杂时,部分位置容易产生集中应力,因此,需要选择高性能合金材料,并配合合理的淬火方式进行加工。

(3)当模具的精度要求越高时,要求加工过程中的变形越小,因此,需要根据具体的加工精度选择不同变形大小的模具材料。

1.3 模具的设计因素

在通常情况下,会将尺寸小、结构简单的模具以整体结构进行设计,为了满足整体结构模具型腔工作所需性能,一般会选择性能较好的材料;而对于结构复杂的大型模具,由于材料的费用在模具制造的总成本中会占据较大的比例,因此,通常采用多部分结构进行拼接。模具本体主要是对整体结构进行支承,因此对性能要求不高,可以选择成本相对较低的碳素钢材料;而针对模具中对工作性能要求的关键部位,则应该选用高性能的材料。

2 模具材料性能优化方法

2.1 强韧化技术

为了使模具材料的性能充分发挥,通常采用热处理技术来尽可能地增加板条马氏体的相对数量,从而提升材料的强度和韧性。要想增加板条马氏体组织的数量,需要结合实际材料的特性选择合适的淬火温度及冷却速度,不同钢种的特性差异较大,在进行热处理工艺时难以进行精确控制。

下贝氏体形成于贝氏体转变时的较低温度范围,而中、高碳钢则为350℃~Ms之间[1]。铁素体在下贝氏体中呈细小状且均匀分布,在铁素体内存在沉淀析出大量弥散的细小碳化物,具有较高的位错密度。因此,下贝氏体具有极高的强度和韧性,同时还具有较好的机械性能,有效避免了板条马氏体容易造成模具变形的缺点。为了提升模具材料的强韧度,需要以模具的使用要求及破坏特征为出发点,尤其需要注意马氏体组织材料容易变形的问题,可以通过选用有下贝氏体组织的材料作为模具的主要制造材料。

2.2 表面强化技术

表面强化处理技术是提高模具材料性能的方法之一,通过利用表面工程技术对模具表面进行强化处理(包括改性和涂覆镀层两种方式),可以有效提高模具表面的性能,且不会对模具内部的性能产生任何影响。目前,常用的模具表面强化技术主要有化学热处理方法、表面覆层及处理和表面淬火及加工强化三种方法。

热作模具在工作过程中,由于基体硬度较小,在温度急速变化过程中,模具材料存在较大的弹塑性变形,同时加上模具型腔深切结构复杂,表面强化层容易发生塌陷、过早产生热疲劳、剥落等问题。针对这一问题,在对热作模具表面进行强化处理时,应该避免对硬度的过分追求,而是需要同时提升模具的强度、韧性和耐热强度,即可使模具材料在实际应用过程中具有较好的综合性能。

2.3 复合强化技术

通过合金化、塑性变形以及热处理等多种强化技术结合起来,可以更好地满足模具材料在不同工况下对性能的需求。

(1)弥散强化。弥散强化是通过对合金第二相外加一些坚硬的细质点,并使这些细质点以细小弥散的形态均匀分布在基体中,从而实现强化的目的。在通常情况下,冷作模具可以通过合适的实效处理,来实现强化;而热作模具则可以通过加入钛、铝等元素,利用微合金化,使过冷的奥氏体发生相间沉淀并由铁素体中析出弥散碳化物,这些微粒可以避免合金发生错位运动,从而使模具性能更加稳定。弥散强化对模具的工作温度具有一定的要求,通常要求模具的工作温度小于650℃,如果温度过高,就会使弥散为例集聚长大的速度加快,材料的塑性变形抗性快速下降,强度也随之下降。

(2)固溶强化。固溶强化主要是通过形成固溶体的方式提升材料的性能,其利用溶质原子与错位的交互作用来达到强化材料的目的。当模具的工作温度超高650℃时[2],弥散强化的强化作用会出现大幅度降低,而固溶强化的效果与温度有关,当温度越高时,固溶强化的效果越明显,因此,当弥散强化效果降低时,可以利用固溶强化机制保证模具材料的性能。

3 结束语

模具材料的具体选择需要结合材料的化学成分、模具的性能要求、处理工艺等多个方面的因素。同时,还需要考虑材料的成本及加工难度等因素,确定合适的模具材料。另外,可以通过强化技术对模具材料的性能进行优化,以弥补材料在某些特定条件下或者某方面的性能缺陷,全面提升模具产品的质量水平,进一步推动整个装备制造业的发展。

参考文献

[1]赵昌盛.模具材料的选用与使用寿命[J].模具制造,2003(27):52-54.

模具材料篇3

某梁采用复合材料制造,约长2m,变截面并带理论外形,零件腹板部分主体为平面,包含有台阶面,侧面与壁板外形相应曲面一致,外形公差为±0.1mm,装配要求高;为“U”形结构,侧面角度闭角结构(<90°)。该构件在热压罐成型过程中脱模困难,如果强行取出会损坏构件和模具,无法保证型面公差,这对成型模具的结构设计提出了较高的要求。

2模具设计要求

复合材料成型模具直接影响着产品的质量,在设计时应满足:①模具要有足够的刚度、强度,以保证模具型面基准不变;②热容量小,热膨胀小,热稳定性好;③加工精度高,表面光度高,模具自身协调性好;④施工便捷,操作安全可靠;重量轻,运输方便;⑤可维护性好,制造成本低;⑥具有良好气密性。根据复合材料U形梁的结构特点,在设计中需要解决以下技术难点:成型模具的结构形式如何保证构件的型面公差,如何满足脱模要求并解决U形梁的回弹问题。

3模具选材

3.1模具材料

复合材料成型模具用料要求热变形小、热膨胀系数小以及导热系数高,大多采用普通钢、INVAR钢、碳/环氧复合材料和铝合金。普通碳钢适用于型面曲率不大的模具,当产品批量生产、尺寸精度要求较高时,选择钢制模具最为经济、实用;铝合金适用于平板类、尺寸精度要求不高的模具;INVAR钢适用于结构复杂、曲率大、尺寸大的模具。不同模具材料对复合材料构件变形的影响主要体现在两个方面,一方面是不同的材料热导率会影响与其直接接触的复合材料构件固化温度场的分布,从而影响最终构件内残余应力的大小及分布,引起不同的构件变形;另一方面就是不同材料的热膨胀系数不同,模具与构件之间的相互作用程度不一样,因此导致构件的变形不同。在固化过程中,模具与复合材料构件之间的热膨胀系数不匹配会引起模具与构件接触处的层间应力,包括层间剪切应力和沿构件厚度方向的力,这主要是由于模具与构件在固化压力的作用下始终粘贴在一起,随着模具受热膨胀,靠近模具的构件层比远离模具的构件层受到的约束张力要大,因此沿构件厚度方向形成一定的应力梯度,在固化过程中这部分应力被“冻结”在构件中,在脱模以前都没有得到释放,固化完成后冷却至室温脱模,这部分应力将被释放,脱模后的复合材料构件必须通过变形来维持应力的平衡。

3.2模具型面补偿修正

模具设计时要考虑复合材料与模具热膨胀系数的差异,INVAR钢和复合材料模具受热膨胀的影响很小,可忽略不计;但对于普通碳钢和铝合金模具影响比较大,对于大尺寸的复合材料构件需要采取补偿措施,根据计算公式和生产经验。考虑到制造成本和构件精度要求,本文设计的模具选用Q235钢制造,根据上述公式计算缩尺KS为-0.65‰,结合生产经验和复合材料梁的结构形式,提取整个构件的理论型面并按适当缩尺进行缩小,模具设计时按照缩小后构件提取的型面作为模具的设计型面,以减小构件的变形或抵消变形的影响作用。

4模具结构设计

4.1模具回弹角的补偿

复合材料在热固化成型过程中由于材料本身的各向异性、铺层方向引起的力学性能差异、结构的不对称性和基体的固化收缩效应等因素,在构件内经应力梯度和温度梯度耦合作用导致固化时的内应力积聚,一部分应力在构件中以残余应力的形式长久存在,另一部分应力在构件脱模后释放,这两部分应力存在的形式共同导致回弹变形。对于梁、长桁类有大夹角的构件,固化成型过程中在拐角处的回弹变形会导致夹角变化,即构件在固化脱模后,夹角因收缩而小于模具角度,此差值为回弹角。这将给制件间的装配带来容差、超差等问题,翼梁缘条回弹使其外形偏离了设计要求而导致蒙皮与翼梁间螺栓连接装配孔错位,若对装配件进行强制装配将会引起残余应力、密封不好等问题,这样会降低结构的强度和疲劳寿命,甚至造成制件报废。在模具设计时,通过调整模具型面来补偿构件回弹,即构件夹角加上回弹角等于模具夹角,使构件在脱模回弹后符合工程数模要求。国内外专家学者都在积极研究复合材料结构固化变形的预测及控制方法。GFG公司在复合材料工形梁的成型模具设计时,考虑工形梁缘条的回弹,采用经验的方法在模具的缘条型面上加入修正值(约1°)以抵消构件回弹。国内贾丽杰等人针对复合材料典型C形结构的回弹变形进行研究,通过对回弹角的预测结果进行修正,确定C形梁回弹角度在1°左右。本文涉及的复合材料U形梁为闭角结构,成型模具设计时需要进行回弹补偿,结合以往生产经验和国内外学者的研究结果,在两侧缘条各设置1°回弹补偿角,提取补偿后的两侧缘条型面为模具的型面。

4.2模具结构形式

复合材料梁一般为细长结构,常用模具结构形式为阴模、阳模和阴阳模组合,分析构件是否有气动面、装配面、胶接面等,一般情况下可确定这些面为贴膜面。根据U形梁的结构特点,采用CATIAV5R18建模,模具为框架式阳模结构,采用Q235钢焊接制造,模具包括模胎、支撑框架(支板组件和框架)、盖板、工具球套。根据产品设计部门所提供的产品零件数模提取成型曲面作为模胎的理论型面,将该曲面偏移10mm切割实体,获得“Ω”型模胎;创建支板组件,输入单个支板尺寸创建实体并设计散热孔,通过阵列命令创建其他支板;框架为长方体结构,采用的方钢管为标准型材,根据彼此之间的位置约束关系通过阵列偏移命令进行设置。这种框架式模具结构厚度均匀,通风好,升温快,有利于模具各点温度均匀,可以减少模具在升温和降温过程中因各部位温度不一样而引起的模具变形。(1)模胎模胎是“Ω”型一体式结构,采用10mm等厚的钢板,在保证气密性前提下允许拼接焊接。在模胎上需要留有一定距离用于打真空袋,通常手工铺贴模具的余量区在100~200mm。模胎的型面轮廓度公差小于0.2mm,数控加工后按数模中模胎线数据集划线,深0.5mm、宽0.3mm,并在余量线外打出标记,所有划线位置的偏差不大于0.2mm。构件轮廓线用于非数控切边时使用,决定构件外形尺寸的精度,设计时应考虑模具材料的膨胀因素作适当缩放处理。铺贴线用于无激光投影时手工铺贴定位,以控制铺贴余量,防止由于铺贴不完全齐整、流胶、挡胶条等因素导致固化后产品边缘质量不高,通常铺贴线到产品轮廓线可留20mm余量。(2)支撑框架框架与支板组件主要起支撑作用,保证整个模具的强度和刚度。框架取消了传统的薄板格栅结构,采用方钢管焊接,具有成本低、加工周期短的优点,有效实现模具减重,又使得空气流在模具体上下表面任意流动,加热更均匀。在支板组件上设计散热孔,尽量在同一直线上保证成型过程中空气的流通性,有利于整个成型的复合材料构件温度均匀,保证成型产品的质量。同时在支板两端设计80×50×10mm的加强块,防止模具在吊装时沿长度方向产生变形。(3)盖板和工具球梁腹板平面处采用2mm铝盖板与阳模配套使用,使构件表面加热均匀,同时在抽真空的过程中传力均匀,保证构件外表面的平面度。工具球用于定位找正,在设计时要覆盖构件的最高点和最低点,长度方向间隔不超过1m。各工具球孔按数模制造,并在模胎上打出所有工具球实际坐标值及孔位序号,用于手动铺贴时放置激光投影的靶标,以定位铺层区域。(4)后续处理模具焊接完成后进行2~3次退火,消除焊接和机加应力,减少模具的变形;对模具型面进行激光测量,型面精度符合图纸要求;加工完毕做气密试验,保证模具气密性。

4.3工艺验证

在复合材料U形梁的热压罐成型工艺中,采用本文设计的成型模具进行铺叠成型,生产的复合材料构件易于脱模,表面光滑平整,型面公差符合要求,U形梁两侧缘条的角度变形控制在技术要求范围以内,满足了后续与壁板及其他组件的装配要求。

5结论

(1)采用CATIA三维软件对复合材料U形梁成型模具进行数字化设计,综合考虑了模具材料热膨胀系数差异、结构形式、回弹角以及脱模等因素,对模具成型曲面进行补偿修正,从而减小或者消除热压罐成型过程中构件的变形,对两侧缘条各设置1°回弹补偿角以保证U形梁的尺寸精度和脱模要求;(2)该成型模具为框架式阳模结构,采用Q235钢制造,成本低,结构合理,可加工性好,型面公差符合要求,具有良好的刚度和气密性。通过工艺验证,该模具可操作性强,脱模简单,生产的复合材料构件满足技术条件和后续装配要求。

模具材料篇4

材料的一次性成型技术在实际的操作中是非常繁琐的,但是经常使用的主流技术主要有以下几种,一个是冲击压力作用下材料的相互挤压,模具当中防止金属材质的材料,胚料在使用的过程中主要是在高压的作用下实现反复的积压,这样就使得材料的物理性质和外观形态出现了很大的变化,这样就可以制作出和模具的尺寸完全一致的形状,这种方法在使用的过程中有非常强的可塑性,同时在这一过程中也可以非常有效的防止模具出现严重的变形或者是损坏的情况。拉拔技术也是一种非常重要的技术。模具内金属坯料的边缘位置上会有一地那几个的拉力,这样就使得材料的形状和外观都出现了明显的变化,其在应力的作用下被迫的使其形状和模具的形状保持高度的一致。使用这种方法会在拉伸的过程中受到多个方面的作用力。此外,轧制也是机械成型加工技术中非常关键的一种方法,这种方法就是让材料收到轧辊的作用,在轧辊的转动下使得材料在这一过程中出现非常明显的形状变化。

2加工材料技术成型的前景

当前,我国的市场经济有了非常显著的发展,同时同行业之间的竞争也越来越激烈,在这样的情况下,传统的理论和实践成果也受到了非常大的冲击,各大生产厂商在经营和发展的过程中对材料加工越来越重视,正是因为这种趋势才使得这项技术的发展水平得到了显著的提升,在世界范围内,材料加工行业在发展的过程中都朝着更加精确的方向发展,很多对国民经济增长有重要作用的产业要想更好的发展也必须要一来这项技术,甚至是其在发展的过程中广泛的应用在了生活中的方方面面,在当前这样一个经济全球化的时代,每个企业都在想办法跟上行业发展的步伐,同时在企业发展的过程中也将企业的研发工作当做是非常重要的一个能力,之所以这样说是因为很多企业都在努力的发展和完善材料加工技术,此外还有很多企业将自身的关注点放在了具有自由成型功能的技术上。加工技术是否能够符合当今时代的发展需求是非常好的一个检验标准,如果所有的研发成果不能真正的应用于实践,就如空中楼阁一样,发挥不了其自身的作用。所以当今的科学研究中更加重视的是缩小生产制作环境和真实环境之间的差别,只有在现实需求的基础上去进行技术的改进和创新,才能更好的将其应用在企业的发展中,从而也更好的推动企业的建设和发展。

3非金属材料的初步制作和控制工程模具再次加工工艺

首先,非金属材料的制作和控制是一个比较复杂的工作,同时它也有非常强的系统性,对这种技术进行分类的话就会发现其类别是非常多的,一类是注射成型的技术,在实际的操作中就是使用专门的注射器,之后对其进行加热,使其达到一定的温度,这样就可以使得结构内部的材料在物理形态上发生了非常明显的转变,最终使其呈现出液态的状态,之后要选取一种具有高温高压性质的材料当做一种重要的辅料,在助力融化之后的坯料要注入到模具的型腔之内,静置一段时间之后,观察其状态,等到材料彻底冷却之后,从模具当中取出器件,就可以得到预想的元件。这种方法看起来很麻烦的方法在使用的过程中能够体现出非常大的优势,它产量高,同时在这一过程中也体现出了非常高的效率。在低能耗的自动化操作中能够体现出非常大的优势,它也会可以生产和制作结构复杂性比较强的器件,基于上述特点,这种方法非常适合使用在大型工厂当中进行流水线生产。其次,还有一种方法是通过物理方式的挤出成型。旋塞和螺杆在此起到了至关重要的作用,旋塞的挤压效用以及螺杆的切割效用,它们一起作用在形态固定的坯料上,并对其经行融化和再次融合的过程,施加相应压力穿过模具,等待其冷却凝固以后,就能够获取所需元件。这种方式可以简称为挤出成型,而它与众不同的是可以连续不断地提供生产动力,生产的效率也高于普通技术,更为难得的一点在于在“量”的满足上还可以保证“质”,可以说是一种保质保量的方法,其使用的覆盖面也不单一,对设备器材没有太多严苛的限制。如果企业从事相关产业,这种技艺是一种投资相对较少,而成效立竿见影的选择,“性价比”不俗。再次,还有一种不同于以上两种技术的方式,是把需要的材料放置在密封关闭的模型器具环境里,在压强的增加过程中,再辅以固体化的技术,遂材料完整成型。这种方法可以一个工作流程下完成制作若干数量的元器件,生产出来的成品形态较为固定,有效地克服了收缩性这个元件顽疾,还攻克了以往元器件变形的通病,性能较为优良,即使有如此不可取代的优势,缺陷也十分明显,生产制作的相对周期较之同类型技术而言同期拉长了许多,生产的效率自然而言地有所降低。

4结束语

在时展日新月异的今天,科学技术正不断发展,科学生产力在人类社会竞争激烈的背景下,成为一个不得不让人重视的因素。科学技术在生活中体现得淋漓尽致,促使社会稳步向前,人们生活水平提高,选择广泛的同时带来市场竞争加剧,高度重视科学技术的研发是企业适应社会发展的不二法门。材料成形技术在度过一个蜕变的过程,如何有效地提升生产效率,改良升级加工工艺不仅是企业发展的动力,更是社会前进的需要。

模具材料篇5

【关键词】材料成型与控制工程 材料加工 产品设计 模具制造

一、材料成型与控制工程的两大方面

随着这门技术的不断发展壮大,逐渐也形成了一套完整的理论。材料成型及空工程模具制造主要有两个方面:模具与焊接。在模具方面上也分为很多种,主要有冲压模具、塑料模具、锻造以及铸造等。其中塑料模具具体包括材料的注塑、吹塑以及吸塑等,其中注塑在工业生产中被广泛使用。而冲压模具又包括拉伸、翻边、冲孔、等。第二个方面就是焊接,焊接是一种低成本的利用高科技连接材料的工艺手法,在材料之间的连接还没有发现另外一种工艺方法比焊接更为有效,并且还能对产品带来巨大的附加值。如今,在材料成型与控制工程中焊接技术占据了很重要的地位,随着科学技术的不发展,材料成型与控制工程模具技术在焊接方面日趋成熟,在当代的工业经济中发挥着越来越重要的作用。

二、材料成型与控制工程模具制造技术的分析

(一)控制工程的加工和金属材料的成型。

1.材料的一次性成型技术

这种技术主要分为三种,一种是材料的挤压,将金属材料置于模具内对金属胚料进行加压,使之材料在一定程度上发生改变,产生变形,进而获得与模孔相一致的尺寸工件。挤压的特点是加工完成后的产品塑性好,不容易发生变形。另一种是材料的拉拔,将金属材料置于模具内对金属胚料的端部施加拉力,使之材料在一定程度上发生形变,进而获得与模孔相一致的工件。拉拔的特点材料在变形时受到的阻力比挤压小,但是对金属胚料的塑性要求相对较高。还有一种就是材料的轧制,金属材料受到旋转轧辊的压缩而发生塑性变化,进而获得具有一定形状和尺寸的工件。

2.对金属材料的二次加工

对金属材料的二次加工方法有很多种。如铸造、冲压、旋压、 焊接等方法都可以对材料进行二次成型加工。铸造就是将金属材料置于模具之中,通过其它方法对模具施加压力,使之发生形变。特点是材料的变形阻力大,可以加工相对复杂的工件,适合工厂的批量生产。冲压是金属材料在模具上受到压力机施加的压力,进而发生的塑性变化获得所需要的工件。旋压就是将金属胚料压紧在旋转的模具上并随着芯模旋转而旋转,以此来借助旋轮的离心力对金属材料施加压力使之发生塑性变化,进而获得所需要的尺寸和形状的工件。旋压的特点很突出,材料受到的工艺压力较小,适合不同尺寸的工件加工,对模具的要求也相对简单,但是生产效率比较低。最后就是焊接技术,焊接就是通过对工件的加热或施加压力,使焊接的元件更合的结合在一起。焊接又分为融化焊、压焊和钎焊三种,熔化焊是在焊接过程中,将元件接头的地方加热到融化状态,对其不断施加压力而完成焊接的方法。压焊是在焊接的过程中,对元件只施加压力进而完成的焊接的方法。钎焊是指焊接元件所采用的钎材料熔点比较低,将焊接元件加热到钎材料的熔点,充分利用液态化的钎材料的特性,焊件使材料之间充分结合在一起实现焊接的一种方法。

3.非金属材料的成型与控制工程模具加工技术

非金属的材料成型与控制技术主要有三种:

一种是挤出成型,利用旋塞和螺杆的挤压与切割的作用对固体胚料进行熔融处理通过一定的压力通过模具,待冷却之后,进而获得所需要的元件。挤压成型的特点是可以连续化的生产,提高生产效率,质量比较好、使用范围较广,设备的要求简单,企业投资少,见效快。

一种是注射成型,其原理是通过注射机将胚料加热至融化,然后利用高压将材料射入到模具型腔之内,等到冷却之后,获得所需的元件。这种技术手段具有生产效率高、速度快,可实现自动化操作,可以加工形状较为复杂的零件,适合工厂内的大量生产。

最后一种是压塑成型法,其原理是将材料助于密闭的模具之中使用加压和固化等成型方法。这种方法可以一次性加工多个工件,所生产处的工件收缩性小、不易发生形变,性能完善,但是这种方法生产周期较长,效率低。

三、对材料加工成型技术的发展趋势

(一)精确的材料成型加工技术。

如今,精确材料加工技术已经被国内外广泛应用。尤其是在汽车制造业中这种技术更被广广泛的应用。

(二)自由成型与快速的加工技术。

随着世界经济逐渐一体化,市场的竞争也在不断的加剧,产品的研发速度也逐渐受到制造商的重视,企业为了适应时代的发展要求,自由成型快速的加工技术备受人们关注。

(三)在材料加工过程中的仿真与模拟。

由于时代的不断发展变化,实验和理论的探究材料性能已经越来越跟不上市场经济的发展需求,在材料加工制作过程中采用模拟与仿真比理论与实验做的更加全面深刻,可以做一些在实验和理论方面所做不到的研究。因此,材料的加工制作的仿真与模拟技术越来越被人们所推崇。

四、结束语

随着材料成型与控制工程模具制造技术的不断发展完善,会更加有效的促进机械制造业的快速发展。技术的不断研发和更新即顺应了当今时展的需求,又促进了整个社会经济的不断发展进步。在当今时代,一个企业想要发展壮大就需要加快科学技术的研发速度,把科学技术作为企业的第一生产力。因此,材料成型工艺需要应对这种社会的主流形式,不断发展、不断创新以此来应对市场发展的需要。

参考文献:

[1]徐昌贵,朱慧,刘斌,王晶.提高机械类本科毕业设计质量的研究[J].中国科教创新导刊,2010,(05).

[2]黄振峰.关于机械电子方向毕业设计选题的思考[J].广西大学学报(哲学社会科学 版),2008,(07).

模具材料篇6

【关键词】基本建设;流程化;规范化;实现

一、项目简介

为适应基本建设矿井各施工单位生产过程中急需物资的使用需求,促进各施工单位借用新田煤矿仓库物资工作的流程化、规范化,更好地服务安全生产和加快新田煤矿建设目标的实现,特成立了新田煤矿物料“超市”,并制定一套物资“超市”管理办法。

这套物资“超市”运营模式和管理办法是我矿内部按市场体系的要求建立模拟市场,把价格机制和风险机制引入日常工作,在我矿内部各部室、区队和施工单位之间形成一种市场契约关系,使我矿的运行管理摆脱了传统的行政管理体系,转而成为一种自我约束、自我规范、自我发展的新的精细化管理方法。这既是企业提高经济效益、增强竞争力的一种管理创新,也是企业建立利益机制、竞争机制,降低成本,提高经济效益的必然选择。

二、实施背景

新田煤矿属与全国规划十三个大型煤炭基地云贵基地黔北矿区黔西区规划项目,也是“西电东送”配套供煤矿井,2008年列入贵州省重点工程项目,也是集团公司2008年重点建设工程。该矿井于2008年10月份正式开工建设,至今已建设两年,在这期间,各项工作陆续得以正规化。

这套管理办法是在企业内部按市场体系的要求建立模拟市场,实行这样的内部市场化管理,是煤矿企业从落后的粗放型管理向现代化集约型管理迈进的转折点,也是煤矿创新发展的必由之路。在经济全球化进程加速、技术创新频率加快、市场经济日趋完善的形势下,依靠管理创新提高企业的竞争力,已经成为企业求生存、谋发展的重要举措。当前,大多企业都着眼于加强内部管理,努力适应市场经济发展的要求。

三、物料“超市”内涵

所谓超市,是超级市场的简称,是指以顾客自选方式经营的大型综合性零售商场。又称自选商场。是许多国家特别是经济发达国家的主要商业零售组织形式。 超级市场于20世纪30年代初最先出现在美国东部地区。第二次世界大战后,特别是50、60年代,超级市场在世界范围内得到较快的发展。在超级市场中最初经营的主要是各种食品,以后经营范围日益广泛,逐渐扩展到销售服装、家庭日用杂品、家用电器、玩具、家具以及医药用品等。超级市场一般在入口处备有手提篮或手推车供顾客使用,顾客将挑选好的商品放在篮或车里,到出口处收款台统一结算。

我矿结合超级市场的特点及发光点,结合我矿的实际,特制订了这套物资供应管理运营模式。各施工单位随时可以去我矿仓库借用或领用材料、设备等(必须用于我矿生产的),并做好登记存档手续,月底由企管部统一汇总,以新田煤矿实际采购价格作为结算依据。施工单位施工需要的物资也可以委托新田煤矿代购,每月20日前上报物资需求计划,计划批复后方可购买。结账方式是月底以出库单为依据统计各施工单位领用物资明细,借用数量。价格确定后,借用单位需无条件同意并及时出具代付款凭证,由新田煤矿财务统一从借用单位的工程款中扣除。

@套运营模式的最终目的是降耗节支、保证施工单位的物资供应,提高企业整体建设速度。最终提高我矿经济效益、增强企业竞争力。

四、主要措施和做法

我矿物资“超市”的运营模式和管理办法,是在内部市场化的驱动下形成的,主要有市场主体组织体系、价格体系、计量手段、考核结算体系是构成内部市场化管理的要素。明确市场要素是做好市场化机制管理工作的前提和基础。

本办法适用范围是所有施工单位在施工过程中急需的材料、设备。主要由新田煤矿企管部对物资超市的管理工作具体负责。

1.物料领用程序

施工单位领用材料类物资需经业务部室和企管部负责人签字同意(在新田煤矿材料出库单上),借用单位领导签字并加盖公章后,仓库保管员方可发放。

2.设备借用规定

施工单位借用设备类物资需经矿长、分管领导签字同意,企管部负责人签字后方可发放,借用单位必须向仓库保管员出具含有本单位公章的借条并加盖单位公章和领导签字确认,仓库保管员方可发放。借用设备注明完好状况,在使用过程中所发生的保管、保养、维护及维修等全部费用由借用单位负责。归还时必须由相关专业部室鉴定合格后方可入库。如发生不可修复的损坏,由借用单位重新购置或按原价赔偿。

3.施工单位上报购买计划

施工单位当月领用材料、设备,月底由企管部统一汇总,以新田煤矿实际采购价格作为结算依据。施工单位施工需要的物资也可以委托新田煤矿代购,每月20日前上报物资需求计划,计划批复后方可购买。

4.结账方式

月底以出库单为依据统计施工单位领用物资明细,借用数量、价格确定后,借用单位需无条件同意并及时出具代付款凭证,由新田煤矿财务统一从借用单位的工程款中扣除。

5.惩处措施

任何施工单位不得将借用物资用于非新田煤矿建设项目使用,一经发现将给予借用方不低于5000元或物资价款的20倍处罚。

五、效果评价

新田煤矿在目前的工作中在逐步引入内部市场化管理,虽然各方面的工作仍不健全、不完善,但是部分内部市场化工作已略有成效。

我矿结合超级市场的特点及发光点,结合我矿的实际,制订的这套物资供应管理运营模式。各施工单位到我矿仓库借用或领用材料、设备,月底由企管部统一汇总,以新田煤矿实际采购价格作为结算依据。并将施工单位和我矿各部室同等对待,为需用物资做计划,报领导审批,最后结账的方式运行这套管理程序。

此项管理创新作为内部市场化管理的一部分,不仅充分发挥了内部市场在资源配置中的基础性作用,通过将各施工单位与我矿各部室(区队)联系起来,划小核算和工作交接单位,促进各种生产要素、资源的优化配置和高效利用,尊重规律,突出经济运行的质量与效益,充分调动广大干部员工的生产经营积极性,激发出了各级各类市场主体的活力与潜能,企业从而能够取得了长足、快速的发展和进步。

这套物资运营管理模式不仅保证了各施工单位物资质量,保障了物资供应的及时性;而且促进了施工单位的建设进度,为各基建矿井的仓库管理提供了新的运行模式。其最终能够达到降耗节支、保证施工单位的物资供应,提高企业整体建设速度。最终提高我矿经济效益、增强企业竞争力。

六、结束语

在今后的全矿运营工作中,新田煤矿将借鉴其他兄弟煤矿及各个先进企业的管理模式和经验,加强和改进企业管理的着眼点和着力点,并寻求与集团公司快速发展的要求相适应和相匹配的方面,以标准化管理为基础,以信息化建设为手段,深化内部市场化管理,摸索适合新田煤矿的管理模式。

但是煤矿企业管理是一项严密的系统工程,需要进一步开展的工作还有很多,尤其需要煤矿最高管理层和各部门的重视,才能将这项工作做好。

七、附件

附件1:

永贵新田煤矿物资“超市”管理办法

为适应各施工单位生产过程中急需物资的使用需求,促进各施工单位借用新田煤矿仓库物资工作的流程化、规范化,更好地服务安全生产和加快新田煤矿建设目标的实现,特制定本管理办法,具体如下:

第一条:本办法适用范围:所有施工单位在施工过程中急需的材料、设备。

第二条:永贵新田煤矿企管部对物资超市的管理工作具体负责。

第三条:施工单位领用材料类物资需经业务部室和企管部负责人签字同意(在新田煤矿材料出库单上),借用单位领导签字并加盖公章后,仓库保管员方可发放。

第四条:施工单位借用设备类物资需经矿长、分管领导签字同意,企管部负责人签字后方可发放,借用单位必向仓库保管员出具含有本单位公章的借条并加盖单位公章和领导签字确认,仓库保管员方可发放。借用设备注明完好状况,在使用过程中所发生的保管、保养、维护及维修等全部费用由借用单位负责。归还时必须由相关专业部室鉴定合格后方可入库。如发生不可修复的损坏,由借用单位重新购置或按原价赔偿。

第五条:施工单位当月领用材料、设备,月底由企管部统一汇总,以新田煤矿实际采购价格作为结算依据。施工单位施工需要的物资也可以委托新田煤矿代购,每月20日前上报物资需求计划,计划批复后方可购买。

第六条:结账方式:月底以出库单为依据统计施工单位领用物资明细,借用数量、价格确定后,借用单位需无条件同意并及时出具代付款凭证,由新田煤矿财务统一从借用单位的工程款中扣除。

第七条:任何施工单位不得将借用物资用于非新田煤矿建设项目使用,一经发现将给予借用方不低于5000元或物资价款的20倍处罚。

第八条:本管理办法自下发之日起执行,原有关规定与本办法相抵触者,以本办法为准。

第九条:本办法解释权归永贵新田煤矿。

参考文献:

[1]李金峰.我国煤炭工业经济增长现状与发展研究[J]管理世界,1996(4):123-128.

[2]楼继伟.公共财政与政府收支分类改革[J]中国改革,2006(7):112-114.

[3]吴吟、李金峰.《煤炭企业与现代企业制度》,煤炭工业出版社.

模具材料篇7

【关键词】课堂教学 转变角色

《材料成型工艺与模具设计》是高职高专模具设计与制造专业的一门核心专业技术课,具有很强的实践性和综合性。教学内容包括冲压成形工艺和冲压模具设计两大部分。因于受教学和实验条件限制,过去几乎所有的本科院校和高职高专都是侧重课本的章、节内容,用传统的黑板式理论教学,按照章、节顺序由基础理论到专业理论,由简单理论到复杂理论进行讲授,实践性环节和现场教学极少,学生普遍反映冲压成形工艺部分理论深奥、难懂,冲压模具设计部分内容抽象、实践性较强,学生对该课程学习效率不高,理论知识和实践技能掌握不足,产生“学与用,理论与实际应用”的严重脱节。在顶岗实习和毕业后的工作中的实际效果不佳。因此如何采用多种先进的教学方法及手段,摆脱章节黑板式讲授的传统习惯,有效地调动学生的学习积极性,促进学生的积极思考,激发了学生的学习潜能,是当前高职高专教学中亟待解决的问题。更是实践性极强的模具专业的急需解决的问题。我们根据多年的实践教学经验,从完善和改变教学内容、改进课堂教学方法入手,以实际动手能力为本位,以就业为导向进行课堂教学改革,依据一个或几个相关职业群对从业者的素质要求,从众多知识、能力之中筛选出可按教学规律组织课堂教学的内容。将传统的章节式内容转换成项目案例式内容。取到~半功倍的效果。

一、转化教学理念,“以人为本”

我们教师面对的是一个个有着丰富、多样思维的的学生,课堂上的教学过程其实就是师生情感交流的过程。就象一个“人”字的构架一样,“老师”与“学生”、“教”与“学”都是相互支撑着,缺一不可,所以,老师和学生应该相互尊重,授课老师应该读懂你所施教的每一个学生的个性和能力,学生也应该充分信任你的老师的职业道德和执教能力。作为一门专业学科的教学,教师不仅要通过专业知识的传授,让学生理解“以人为本”的内涵,而且在课堂教学过程中,教师要用自己的实际行动体现“以人为本”,使学生在潜移默化中形成“以人为本”的理念,为他们将来终生打下坚实的基础。深入探索以学生为主体,以发展为目标,以研究过程为主线,以质疑问难为标志,以教学民主化为保证,全面优化教学过程。

二、教学内容用项目模块化、案例型

针对《材料成型工艺与模具设计》课程内容包括冲压成形工艺与冲压模具设计两部分,为克服冲压成形工艺课堂理论教学抽象、难懂,冲压模具设计实践性强的特点,我们在教学手段和教学内容的表现形式上进行了改革。对冲压成形工艺部分,改变重理论、轻实践的教学观点,强调冲压成形工艺在模具设计中的实际应用,淡化对公式推导过程等教学理论的要求。为加强对学生动手能力和工程实践能力的培养,提出将基本理论融入实践教学,课堂教学中将传统的章、节式内容转换成项目案例式内容,将整个课程分为“冲压认识、冲裁工艺及模具设计、弯曲工艺及模具设计、拉深工艺及模具设计、其他成形工艺及模具设计、冲压工艺规程设计” 等六个大模块。每个模块中又以若干企业生产项目作为案例进行解剖教学,将原来的各章节所要讲授的理论知识融入到各个具体的项目中,并以多媒体教学取代传统黑板教学,讲解深入浅出,条理清楚,重点突出,分析问题透彻,注重知识内在联系,对冲压加工中设备动作原理、板料毛坯的变形机理、变形过程和冲压模具的设计原理、工作过程,以及由于条件所限无法实现的一些冲压工序进行图片及动画阐释,将虚拟和现实紧密结合,既直观、易懂,又真实、可信,有效地调动了学生的学习积极性,促进了学生的积极思考,提高了学生的学习兴趣,激发了学生的学习潜能,收到较好的教学效果。

三、改变课堂授课方式,增强教学效果

在整个课堂授课过程中,将项目案例具体化、形象化,培养学生项目工程素质。对于由于条件所限无法实现的一些冲压工序进行图片及动画阐释,将虚拟和现实紧密结合,对于难以理解的知识点尽可能地采用实物进行讲授,如讲解模具的总体结构时,使用企业中某个产品零件的生产模具,将其分解,逐一讲述,既直观、易懂,又真实、可信,这样的授课方式能有效地调动学生学习的积极性,促进了学生的积极思考,使学生对这门本是枯燥无味的课程产生了较为浓厚的学习兴趣,激发了学生的学习潜能,收到良好的教学效果。

四、因人施教,实行个性化的教学

在教学过程中,将每次课(两课时)分为三个阶设来实施。

第一阶段(大约10~15分钟)学生复习前次上课的知识点,每次由4~5人上讲台讲述前次上课的重点知识点。此方法有两大目的,其一可从迫使学生必须在课外时间复习所学知识,其二上讲台可以锻炼学生在众人前面回答问题的胆量,以及分析问题和解决问题的能力。全班同学人人都要上讲台,回答不出可以求助其他同学,但帮助回答的同学必须要掌握更多的知识量,并在帮助者回答后,被帮者必须重复回答并说出为什么。同时根据回答问题的学生个体能力,分别提出难易程度不同的问题。

第二阶段(大约60~70分钟)讲授新的知识点,将该次授课的所有知识都融合在项目案例中。每一个知识点的讲授都要让学生知道为什么这样设计?还有什么更好的设计方法,举一返三,进行比较,选择最佳。让学生充分理解和掌握知识的应用。

第三阶段(大约10分钟)让学生上台总结该次课所学的重点,难点,设计方法,设计步骤,设计技巧以及企业的习惯用法,提高学生的归纳总结能力。

这种“因人施教,个性化的教学”既能将所学知识进行应用巩固,同时又能锻炼和培养学生个人胆量和胆识及个人魅力。

五、取消作业本训练,以项目设计图纸代练

在整个教学中,取消了过去以作业本做练习的惯例,完全杜绝用作业本“一问一答”或“计算题”等枯]的练习方法,根据项目中模具装配结构图和零件结构图的设计图作为学生的学习练习,每讲授一个结构或者是一个模具零件,让学生外课时间设计一张零件图或结构图,将所学的所有知识点在图纸上反映出来。例如设计一块凹模板,就必须要弄懂凸、凹模刃口的计算原则;凸、凹模的加工工艺和加工方法:设计基准;计算公式;间隙选用;外形结构尺寸确定;尺寸标注;公差配合;表面粗糙度;热处理规范;技术要求及机械制图等所有的知识点和其它相关知识点。从一张图纸上完完全全反映出该生对知识掌握的熟练程度。老师在改图时可以及时的对每个学生的错误进行修正。

通过对13级模具1、2两个班近60人的调查报告反映,学生对该教学方法评价较高,特别是那些平时不愿意听课或不愿做作业的同学产生了积极的作用。

六、考试评价

该课的评价方式采用驾证式考核方式,

应知采用在线平台阶段式考核。

应会以课程设计的形式代替考试,即给定一个企业项目产品零件,学生按照企业设计岗位的工作过程,从对产品工艺分析、工艺方案设计、工艺计算、模具装配总图设计到各零部件设计等全过程手工绘制一整套完整的模具设计图样,并撰写一份设计说明书。

七、课堂教学改革的实际效果

(1)通过实物教学与多媒体课件有机结合起来,采用“人性化教学”激发学生学习的兴趣、调动学生学习的主动性和积极性。

个别其他老师认为是“问题”学生,对该课的积极性也较高,其他课从不交作业的学生,对这门课的规定的设计图纸作业也一次不纳,而且图面质量和设计质量一次比一次要好。

(2)整个课堂教学通过革后,使复杂问题简单化、抽象内容具体化、模具动态过程可视化,采用灵活多样的教学方法。

(3)多种素材(实物、实样、照片、PPt演示和动漫播放等)辅助教学,内容丰富、教学过程生动有趣,使课堂气氛活跃,提高学生的学习兴趣和教学效果。

(4)学生上讲台,实现角色转换,提高了学生学习的自觉性,增强了学生的自信力。

(5)取消枯]的作业本练习,改用绘图形式,将所有知识融化在图纸中,改变“死记硬背”的传统,而实现了“灵活应用”的实际动手能力。使学生掌握了一定的模具设计与制造的基本技能,将理论知识直接迁移到项目中,有效地缩短了与企业岗位的距离,得到企业的高度评价。同时提高了学生顶岗实习和毕业设计的支撑能力,以及毕业后转岗、晋升的后续能力,为学生多元化选择打下了基础,提供了可能。

课堂教学改革不是一朝一夕的~,必须要经过较长时间的摸索和探讨,才能真正的探索出一套行之有效的方法。

参考文献:

[1]斯苗儿.新课程与课堂教学改革[J]人民教育出版社,2013,(2).

[2]方元山.课堂教学改革研究[J].福建教育,2010.

[3]王旭东.国外师生关系研究[M].海南出版社,2000.

[4]滨州市教学研究室所编[J].创新教育与教学改革,2011,(6).

[5]新课程标准解读[M].北京师范大学出版社,2010.

模具材料篇8

Abstract: Based on the current situation of the development of the mould industry, this paper focuses on the influencing factors of mould cost, and points out that the problems of influencing factors of the mould cost, we should conduct effective control for material expense and manufacturing expense to stabilize mould cost and eliminate the interference of human factors to better reduce the mould cost, quote rational mould price, win the market.

关键词: 成本;因素;费用

Key words: cost;factors;outlay

中图分类号:TG76 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)33-0019-02

0 引言

模具行业作为机械制造中的重要产业,其作用越来越大,随着制造业水平的不断提高,解决了制造模具的瓶颈,为模具产业的发展带来了很大的机遇,以前那种认为模具产业周期长、费用高、工艺落后的现象已被现代加工设备、电脑的普及所取代。但在实际生产过程中,模具费用,一直是模具生产单位和用户都感到既神秘又无奈。那么究竟谁在影响模具成本?它的主要因素是什么?搞清它们之间的关系,就不难看出模具成本在模具行业的作用。

1 影响模具成本的主要因素

影响模具成本的主要因素,无非是外部因素和内部因素,外部因素是模具材料费用,内部因素是制造费用。其费用之和也就构成模具的主要生产成本。

1.1 外部因素 模具材料费用,它不受企业本身所控制,而是根据市场价格来变化的。在2004和2005两年中,由于原材料价格增速较快,那么在模具成本估算上,就带来了许多不确定因素,面对此种情况,企业可以采取以下应对措施:①批量采购模具材料以备材料涨价之用,以稳定自己的客户;②面对材料日复一日的上涨,只能是水涨船高,可以提高模具成本价格,将合理的材料上涨成本添加到模具成本价格中;③采用阶段稳定价格战略,根据材料涨势预期涨幅值,那么在一个月或一个季度内模具价格保持相对稳定。

如何减少外部因素对模具成本的影响,使之保持相对稳定,虽然目前没有更好的方法,但有一点值得注意:提高模具材料的使用率,如设计模具时,排样可以采取多排,混合排,模具定位装置力求准确,批量大的冲压件可以定制专用宽窄的材料等措施。增强节约意识,提高材料热处理水平,同时提高模具寿命,解决好生产数量与提高模具使用寿命之矛盾。只有这样随着模具材料使用率的提高,相对抵消了一部分模具材料的涨幅,变不利因素为有利因素。

虽然,外部因素是不确定因素,但毕竟原材料涨幅的空间是有限的,那么模具材料费用涨幅的空间也是有限的,其成本就可控。下面根据近几年材料走势用图1表示。

图示说明:1995年到2000年材料费用基本上是稳定的,2001年到2005年上升趋势较快,说明国家进入了快速发展阶段,各方面对原材料需求加大,其涨价就在情理之中了。

以上不难看出,材料费用,是模具成本中的重要因素之一,是不可忽视的环节,模具材料费用测算的准确与否直接影响模具成本的高低。

1.2 内部因素 内部因素也是影响模具成本的重要环节,如加工制造费用,通常被称为工费,它与企业内部核算密切相关,包括机床使用费,煤水电费,员工的工资费等其它一系列费用。

1.2.1 机床使用折旧费 随着先进制造机床的使用,为在短周期内制造高质量的模具提供了新的平台。但它的使用费也相当可观,普通机床与加工中心的加工费用差别很大,据测算一个五轴加工机床每小时加工费大约300元,一个普通机床每小时加工费也就在30元左右,根本就不在一个挡次上。降低这类机床的使用成本,使之合理,需要通过竞争来实现。例如:一个引进价值百万的机床,让它发挥在加工高精度尺寸,一般普通机床不能加工的模具上,如果同是普通尺寸,那么高精度机床肯定没有优势,并因为它的要价太高而失掉客户。

1.2.2 其它费用 企业的煤水电费是相对稳定的费用,一般在是在可以控制的范围内。比重虽然不是很大但必须包含进去。降低能耗是企业管理的重要方面,不能让煤水电费来干扰模具成本。

员工工资费用也是模具成本的一部分,企业机构不能过于庞大,闲杂人员太多,那样也会加大模具成本。

模具设计是控制模具制造成本的重要因素。以下是在模具设计过程中应当注意的几个方面:①不能随意提高模具加工精度,不适当地加大安全系数;规定的公差、表面粗糙度超过模具适用性的要求;成型加工的产品质量水平超过用户所要求的水平;设计者过分地追求稳健及技术完美性,导致功能过剩且成本偏高[1]。②对中小批量的产品,设计模具时要简单实用,对大批量产品,在保证质量的同时,要做到互换性好,能采用镶拼结构,不使用整体。③模具工作部分用模具钢材料,非工作部分用其它材料以便降低模具材料费用。④设计人员在提高模具使用寿命上下功夫,提倡合理使用模具,不能任意加大单位时间内的生产数量,造成模具磨损加快,员工因体能下降而引发模具损伤。降低了模具使用寿命。

同时企业要在管理上要效益,节能降耗,狠抓全面质量管理,提倡设计合理,与节能降耗挂钩的模具,尽量使用新材料、新工艺,精简机构,经常开展经验交流和培训,学习和掌握最新技术,提高员工素质,保证模具成本不增和少增的前提下,是模具的质量和寿命不断提高,以获得较大的经济效益。

2 各种因素影响模具成本的比重

模具的成本主要由以下几部分组成:材料费、设计费、加工费(包括调试费用)、包装费及运送费、税金、其他费用(如商业运作、交纳管理费等)其中材料费、加工费及税费合计起来至少要占到模具总成本的80%以上。[2]

目前,模具通常在模具价格估算方面使用的是工时法和重量法,如果用较为科学的工时法计算模具价格,从公式中不难看出各项费用所占的比重。

模具销售价格如下:

P=M1+M2+M3+D+Q+R+T[3]

P—模具销售价格,M1—材料费,M2—制造费,M3—管理费,D—技术开发费,Q—其它费用,R—利润,T—税金。

前五项其中的材料费和制造费是最主要的费用,技术开发费、管理费、其它费用都可以按比例摊到制造费中去,余下的税金也是影响因素之一,特别是不可忽视的另一个因素是增值税,只有把模具材料费、加工制造费、增值税都考虑进去,那么模具成本就可以灵活加以运用。

增值税是销售模具或产品不可缺少的费用,例如每销价值一万元的模具或产品,除了材料费、制造费外,增值税占17%,抵消材料增值的一部分,那么它也要占到总费用的10%以上,由此看来增值税的比重还是相当大的。

通常,如果把模具价格当作100%时,它们之间的比重将是材料费占35%,制造费占50%,而综合税费占近10%-15%,当考虑模具成本时增值税也是重要因素之一。

3 结束语

①影响模具成本的主要因素是材料费用、制造费用和增值税。②模具成本是材料费和制造费与增值税之和。当增值税为一固定值时,材料费和制造费同时上升或下降,模具成本就会同时上升或下降。③控制影响模具成本因素,主要控制制造费用,这是企业内部行为,是最行之有效的办法之一。

参考文献:

[1]江昌勇.模具设计的技术经济分析[J].模具技术,1996(3):16.

[2]高宏廷,余唤春.如何从设计环节上降低模具成本[J].金属加工,2009(18):45.

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