模具导论(杨占尧)电子课件第七章

1、第七章第七章 模具的标准模具的标准7.1 模具生产的标准化模具生产的标准化7.2 冲压模具的标准化冲压模具的标准化7.3 塑料模具的标准化塑料模具的标准化7.1 模具生产的标准化模具生产的标准化 按照一般公认的标准，模具产值与其带动实现的工业产值之比为3: 100，即每300万元模具产值可带动实现工业产值1亿元。近年来，我国模具工业以年均20%的速度持续快速增长。1993年我国模具生产企业仅6 000多家，截至2008年年底我国已拥有3万多家模具生产企业。我国模具工业的发展，直接带动了汽车、摩托车、信息电子、家电、农用机械、食品机械、建材等数十个行业的繁荣。 实践证明，单件生产模式将难以保证模

2、具制造精度、质量与使用性能，同时，亦很难控制模具制造周期和生产费用。为此，设计并制订互换性和零件组合率高的零、部件标准，以进行批量或大批量生产，并建立定点、适时、优质、配套与安全销售供应体系，以便于使用，提高标准件使用覆盖率和模具装配精度与质量。这说明：模具标准化不仅是模具工业化生产的技术基础，也是改善模具单件生产模式，合理配置企业与社会资源的根本办法。模具标准化制造及模具标准件的发展，已成为衡量一个国家工业化水平和创新能力的重要标志。7.1.1模具标准化制造的由来模具标准化制造的由来 标准化是随着近代大工业生产的发展而发展起来的。1798年，美国E.惠特尼(17651825)提出零部件互换性

3、建议，应用生产，开始了最初的标准化。1850 1900年蒸汽动力的采用和轮船、铁路运输的发展，促使西方国家商业竞争加剧，要求产品规格、质量和性能统一化，标准化工作也有了相应发展。 1901年，英国成立了世界第一个国家标准团体“英国标准学会”。1906年，成立了世界最早的国际性标准团体“国际电工委员会”。1947年，成立了目前世界最大的国际标准化机构“国际标准化组织”，中国于1978年9月加入。 标准按其适用范围可分为国际标准、国家标准、专业标准和企业标准。标准化是现代技术经济科学体系的一个重要组成部分。对产品(或零件)的类型、性能、规格、质量、所用原材料、工艺装备和检验方法等规定统一标准，并使

4、之贯彻实施的过程。标准化的零件，叫做标准件。如对各种机电产品上使用的螺栓、螺帽、螺钉、垫圈等零件，分别给予一定的符号或代号，加以统一规定，制订成各种标准。标准化后，就可以根据不同的需要、用途，按照规定的标准组织生产和使用。 1. 模具标准化体系模具标准化体系 模具标准化工作主要包括模具技术标准的制订和执行、模具标准件的生产和应用以及有关标准的宣传、贯彻和推广等工作。我国模具标准化工作起步较晚，只是从“全国模具标准化技术委员会”成立以后的1983年才开始的。目前我国已有3万家模具生产单位，模具生产有了很大发展，但与工业生产要求相比，尚很不适应，其中一个重要原因就是模具标准化程度和水平不高。 模具

5、标准化体系包括四大类标准，即：模具基础标准、模具工艺质量标准、模具零部件标准及与模具生产相关的技术标准。模具标准又可按模具主要分类分冲压模具标准、塑料模具标准、压铸模具标准、锻造模具标准、紧固件冷镦模具标准、拉丝模具标准、冷挤压模具标准、橡胶模具标准、玻璃制品模具和汽车冲模标准等十大类。目前，我国已有50多项模具标准共300多个标准号及汽车冲模零部件方面的14种通用装置和244个品种，共363个标准。这些标准的制订和宣传贯彻，提高了中国模具标准化程度和水平。 2. 模具标准件模具标准件 随着国际交往的增多、进口模具国产化工作的发展以及三资企业对其配套模具的国际标准要求的提出，一方面在标准制订方

6、面注意了尽量采纳国际标准或国外先进国家标准，包括采纳先进企业的标准；另一方面许多模具标准件生产企业根据市场需要，除按中国标准生产模具标准件外，同时也按国外先进企业的标准生产模具标准件。例如日本“富特巴”、美国“DME”、德国“哈斯考”等公司的标准已在中国广为流行。 模具行业中经常提到的“模具标准化程度”概念比较复杂，有别于机械行业中常用的“标准化程度”。后者一般可以用标准件采用率来衡量，而前者往往是指“模具标准件使用覆盖率”。由于我国模具标准化工作起步较晚，模具标准件生产、销售、推广和应用工作也比较落后。因此，模具标准件品种规格少、供应不及时、配套性差等问题长期存在，从而使模具标准件使用覆盖率

7、一直较低。 近年来虽然由于外资企业的介入，比例已有较大提高，但总的来说还很低。据初步估计，目前这一比例大致为40%至45%之间。而国际上一般在70%以上，其中中小模具在80%以上。由于我国模具企业的性质和所在的地区不同，模具标准件使用覆盖率存在很大差异。贯彻模具标准，采用模具标准件，不但能有效提高模具质量,，而且能降低模具生产成本及大大缩短模具生产周期。据中国模协权威统计资料表明：采用模具标准件可使企业的模具加工工时节约25% 45%，能缩短模具生产周期30% 40%。随着工业产品多品种、小批量、个性化、快周期生产的发展，实行标准化的好处：能简化产品品种，加快产品设计和生产准备过程，保证和提高

8、产品和工程质量；扩大产品零件、部件的互换性，降低产品和工程成本促进科研成果和新技术、新工艺的推广；合理利用能源和资源；便于国际技术交流等。为了提高市场经济中的快速应变能力和竞争能力，在模具生产周期显得愈来愈重要的今天，模具标准化的意义更为重大。 常见的模具标准件如下:(1) 模架(冷冲模具、塑料模具、压铸模具等)。(2) 导向件(导柱、导套、钢球保持架等以及导板、斜导柱、推板导柱、固体润滑耐磨板、含油导板、含油滑块导轨等)。(3) 定位零件(销钉、圆锥定位销、楔型定位块)。(4) 推杆、推管(圆形、异形、直推、阶梯推)。(5) 弹性元件(圆线压缩弹簧、扁线压缩弹簧、橡胶弹簧以及氮气弹簧等)。(

9、6) 小型标准件(标准凸模、凹模、浇口套、定位圈、拉钩、螺钉、卸料钉、限位柱等)。(7) 热流道装置(内热式、外热式、针阀式、管式、温控式)。(8) 标准组件(凸模快换装置、侧冲装置、浮料组件、导料组件等)。(9) 其它一些标准件。 各种模具标准件如图7-1所示。图7-1 各种模具标准件7.1.2 模具标准化的意义和作用模具标准化的意义和作用 使用标准化的零件有助于提高模具生产涉及的工作环节的效率，在设计、采购、制造、维护等方面体现了应有效用。 1. 在设计环节在设计环节 缩短了设计时间。模具标准件的使用可以大幅度减少设计人员的绘图工作量，从而使其可以将时间与精力集中在具有高附加值的模具型腔设

10、计中；同时可靠的超短交货期也让设计人员获得更多的设计时间。 2. 在采购环节在采购环节 简化了交易流程。通过使用产品型号管理取代传统的图纸管理模式，避免了过去交货期确认及图纸商洽等繁琐的交易手续，提高了采购效率；模具标准件形成了完善的价格体系，给模具企业的成本管理带来了便利。 3. 在制造环节在制造环节 缩短了加工时间，减少了库存，避免了材料浪费。质量稳定的模具标准件可大幅度减少品质检验时间，精简加工装备，使用标准化零件可使机加工的工作降低到最小限度。 4. 在维护环节在维护环节 标准件为大批量生产，工艺成熟、交货期短、品质无差异，具有极高的互换性，能够满足成形生产中零件发生故障，及时快速更换

11、的要求。 7.1.3 我国模具标准化工作的现状我国模具标准化工作的现状 由于我国模具标准化工作起步晚、进展慢，再加上过去“大而全”、“小而全”、“自产自配”等陈旧观念的影响，因此，我国模具标准件长期以来一直是品种规格少、生产规模小、流通不畅通。即使是目前生产较多的模架、导向件、推杆推管、弹性元件等，也是中低档产品多，中高档产品少。一些外资企业生产的高档模具标准件，由于价格昂贵而影响其推广应用。 模具标准件适合于社会化大批量专业化生产，但我国长期以来却一直是散、乱、差的局面。所谓“散”，主要是模具标准件生产厂点太多太散，很少能形成经济批量。所谓“乱”，主要是标准乱，企业往往要按国标、行标、部标及

12、某些企业标准生产，而且要按日、德、美、瑞士等外国标准和著名企业的企标生产。同时，模具标准件市场秩序有待整顿，无序竞争造成许多不良后果。所谓“差”，就是模具标准件的质量差和企业的效益差。近年来外资企业和先进技术的介入，这种状况虽有改善，但仍未根本改变。生产与需要相比，尚有较大差距。部分企业不从质量和水平上下功夫，却只在价格上做文章，致使过分压价以后造成偷工减料、鱼目混珠、质量下降，从而殃及许多企业，使得模具标准件总体利润率下降，有些企业甚至到了亏损的边缘。 销售环节在模具标准件市场上起重要作用。目前全国虽然已有销售点近百家，但大多数规模不大、库存不多、销售额小，即使是中国模具工业协会标准件委员会

13、模具标准件联合销售网内的50多家经营单位，也存在同样问题。个别单位计划开展网上销售和电子商务，但这项工作起步较晚，要形成规模尚待时日。 7.1.4发展模具标准件需要解决的问题发展模具标准件需要解决的问题 1. 做好模具标准件的标准化工作做好模具标准件的标准化工作 随着模具标准件产品设计制造技术的提高， CAD/ CAM技术的应用与普及，在不断提高专业化和产品质量的同时，应大力开发模具标准件的二次应用软件，提供给客户不仅仅是标准件简单的2D、3D图形，而应为客户提供数据化图形，使客户通过参数化设计即可完成模具中标准件的设计，应建立标准模架数据库，提供给客户使用，为客户设计、选购标准件提供便利条件

14、，从而提高模具的设计效率，缩短制造周期。这都是模具标准件企业应为模具行业配套服务的具体体现，也是基础工作。其次，标准件设计部门要大力采用标准化的设计(如按国标、行标、ISO标准等)；要制定、修订和完善模具标准件的标准，应开发创新自主产品，创造企业的名牌标准，设计出技术含量高、结构先进、性能优异、质量上乘、更换更方便的模具标准件。 2. 做好产品的质量和保证交货期。做好产品的质量和保证交货期。 模具标准件的制造，应严格按标准制造。模具标准件的内在质量固然很重要，但外观质量也同样不可忽视。在大力提高改善内在质量的同时，也要提高外观质量，标准件做工应如同工艺品，应使表面光滑，外观光彩夺目使人爱不释手

15、。要搞好联合与协作，促进新标准件的开发进程，使其商品化，扭转“供不应求”和交货不及时的局面，必须按客户的需求与要求按期交货，这才是模具标准件发展的关键所在。 3. 走专业化发展道路。走专业化发展道路。 要走专业化道路，形成规模化生产。只有专业化才能进一步提高产品的质量和效率，降低成本，才具有竞争力。通过实现规模化的生产，采用先进的设备与技术，来降低制造成本，提高标准件的质量，实现薄利多销。应剔除市场上的无序竞争、不计成本、盲目压价，导致产品偷工减料、粗制滥造、质量下降，这样才能使模具标准件市场得以健康地发展。 要走专业化道路，形成规模化生产。只有专业化才能进一步提高产品的质量和效率，降低成本，

16、才具有竞争力。通过实现规模化的生产，采用先进的设备与技术，来降低制造成本，提高标准件的质量，实现薄利多销。应剔除市场上的无序竞争、不计成本、盲目压价，导致产品偷工减料、粗制滥造、质量下降，这样才能使模具标准件市场得以健康地发展。7.2 冲压模具的标准化冲压模具的标准化 在冲压模的六大类零部件中，很多都已经完成了标准化工作。国家标准总局对冲压模具先后制定了冲模基础标准、冲模产品（零件）标准和冲模工艺质量标准等标准，如表7-1所示。 模具零件标准化使得许多的模具零件就如同普通的标准件(如螺钉、销钉和垫圈等)一样，在市场上销售和购买。冲模设计的标准化、典型化是缩短模具制造周期、简化模具设计的有效方法

17、，是应用模具CAD/CAM的前提，是模具工业化和现代化的基础。 标准凸、凹模如图7-2所示，硬质合金部件如图7-3所示，标准导正销如图7-4所示，凸模护套和凹模镶件如图7-5所示，标准固定座如图7-6所示，卸料用标准导向零件如图7-7所示，各种标准弹簧如图7-8所示，模架用标准导向零件如图7-9所示，各种标准模架如图7-10所示。图7-2 标准凸、凹模7.3 塑料模具的标准化塑料模具的标准化 由全国模具标准化技术委员会归口，桂林电器科学研究所、龙记集团、浙江亚轮塑料模架有限公司、昆山市中大模架有限公司修订的28项塑料模国家标准已于2007年4月正式出版发行，2007年4月1日起实施。新版国家标

18、准将原塑料模中小型模架、大型模架及零件等标准合并修订，标准包括：GB/T8846-2005塑料成形模术语，GB/T12554-2006塑料注射模技术条件，GB/T12554-2006塑料注射模模架，GB/T12556-2006塑料注射模模架技术条件，GB/T4169.1-2006GB/T4169.23-2006塑料注射模零件、GB/T4170-2006塑料注射模零件技术条件。 23项塑料注射模零件标准包括：推杆、直导套、带头导套、带头导柱、带肩导柱、垫块、推板、模板、限位钉、支承柱、圆形定位元件、推板导套、复位杆、推板导柱、扁推杆、带肩推杆、推管、定位圈、浇口套、拉杆导柱、矩形定位元件、圆形拉

19、模扣、矩形拉模扣，其中后9个零件为新制定标准零件。新版标准的最大特点是模架和零件的尺寸规格作了全面的修改，符合当前国内模具行业的生产实际。 新版28项塑料模国家标准具体为：GB/T8846-2005塑料成形模术语；GB/T12554-2006塑料注射模技术条件；GB/T12554-2006塑料注射模模架；GB/T12556-2006塑料注射模模架技术条件；GB/T 4169.1-2006塑料注射模零件 推杆；GB/T 4169.2-2006塑料注射模零件 直导套；GB/T 4169.3-2006塑料注射模零件 带头导套；GB/T 4169.4-2006塑料注射模零件 带头导柱；GB/T 4169.4-2006塑料注射模零件 带肩导柱