第10讲 模具制造商务

1、第第10讲讲 模具制造（下）模具制造（下）一、数控加工 在机械制造工业中约占机械加工总量的在机械制造工业中约占机械加工总量的80以上是单件、小批量生产的零件加以上是单件、小批量生产的零件加工。如前所述，模具制造亦属于这一类工。如前所述，模具制造亦属于这一类型。其生产特点是加工批量小、改型频型。其生产特点是加工批量小、改型频繁、零件的形状复杂而且精度要求高。繁、零件的形状复杂而且精度要求高。在这种情况下，采用数控机床加工制造在这种情况下，采用数控机床加工制造小批量、复杂零件是合理的。小批量、复杂零件是合理的。1 数控机床与普通机床相比，数控机床的主要优点有：与普通机床相比，数控机床的主要优点有：

2、 1）自动化程度高，生产率高。数控机床对零件的加工）自动化程度高，生产率高。数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，同时，由于数控机是按事先编好的程序自动完成的，同时，由于数控机床能有效地减少加工零件所需要的机动时间和辅助时床能有效地减少加工零件所需要的机动时间和辅助时间，因而其加工生产率比普通机床高得多。间，因而其加工生产率比普通机床高得多。2)加工精度高，产品质量稳定。对于中、小型数控机床，加工精度高，产品质量稳定。对于中、小型数控机床，定位精度普遍可达定位精度普遍可达003mm，重复定位精度为，重复定位精度为001mm，故其加工精度高。，故其加工精度高。3)适应性强。当工件改变

3、时，只需要重新编制程序即可。适应性强。当工件改变时，只需要重新编制程序即可。这就为单件、小批量生产和新产品试制提供了极大的这就为单件、小批量生产和新产品试制提供了极大的便利条件。便利条件。2 数控机床的基本工作原理在数控机床上加工零件时通常经过如下几个步骤：1)根据加工零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程序格式编写程序单。2)通过通讯程序将程序输入数控装置。3)数控装置将代码进行译码、寄存和运算之后向机床各个坐标的伺服机构发出信号，以驱动机床的各运动部件，并控制其他必要的辅助操作，如变速、开关切削液、松夹工件及刀具转位等，最后加工出合格的零件。3 数控加工程序的编制n1）程序编制的一般步骤与

4、方法n根据零件几何形状的复杂程度、程序的长短以及编程精度要求的不同，可采用不同的编程方法，主要有手工编程和计算机零件编程。2）程序的结构与格式一个完整的加工程序由若干程序段组成；而程序段是由一个或若干一个完整的加工程序由若干程序段组成；而程序段是由一个或若干字组成；每个字又由于字母和数字数据组成字组成；每个字又由于字母和数字数据组成(有时，还包括代数有时，还包括代数符号符号)；每；每个字母、数字、符号称为字符。例如，某一加工程个字母、数字、符号称为字符。例如，某一加工程序序 % O020n N001 G01 X80 Z-30 FO2 S300 T0101 M03 LFn N002 X120 Z

5、-60 LFn .n N125 G00 X500 Z200 M02 EMn这表示一个完整的加工程序。它由这表示一个完整的加工程序。它由125条程序段按操作顺序排列条程序段按操作顺序排列而成。整个程序的开始用符号而成。整个程序的开始用符号”，以，以M02作为全程序的结束，作为全程序的结束，每个程序段用序号每个程序段用序号N开头，用开头，用LF结束。结束。4 平面轮廓和立体轮廓的零件平面轮廓和立体轮廓的零件数控加工n模具加工中，经常遇到各种平面轮廓和立体轮模具加工中，经常遇到各种平面轮廓和立体轮廓的零件廓的零件.由于这类零件的型面复杂，需要多由于这类零件的型面复杂，需要多坐标联动加工，因此，采用数

6、控铣床加工的优坐标联动加工，因此，采用数控铣床加工的优越性就特别显著。越性就特别显著。1)平面轮廓的加工平面轮廓的加工 这类零件的表面多由直线和圆弧或各种曲线构这类零件的表面多由直线和圆弧或各种曲线构成，常用两坐标联动的三坐标铣床加工，是生成，常用两坐标联动的三坐标铣床加工，是生产上最常见的一种，程编也较简单。产上最常见的一种，程编也较简单。 2)曲面加工立体曲面的加工，根据曲面形状、刀具形立体曲面的加工，根据曲面形状、刀具形状状(球状、柱状、端齿球状、柱状、端齿)以及精度要求采以及精度要求采用不同的铣削方法，如二轴半、三轴、用不同的铣削方法，如二轴半、三轴、四轴、五轴等插补联动加工四轴、五轴

7、等插补联动加工。5 编程举例1）手工编程（瑞士MICRON W72C）0 BEGIN PGM RL MM1 BLK FORM0。1 Z X+0 Y0 Z-202 BLK FORM0。2 X70 Y50 Z203 TOOL CALL 1 Z S8004 L Z100 R0 F99995 L X-10 Y-106 L Z27 L Z-10 F1000 M38 L X0 Y0 RL F2509 L Y5010 L X7011 L IY-2012 L X4013 L Y014 L X015 L X-10 Y-10 R016 L Z150 R0 F9999 M3017 END PGM RL MM2）计算

8、机自动编程二、模具CAD/CAM1.CAD/CAMCAD/CAM(Computer Aided design/computer Aided Manufacturing)系统。系统。 CAD是指使用计算机系统支持各项基本设计活动；创新、变型、分是指使用计算机系统支持各项基本设计活动；创新、变型、分析及优化等。因此，析及优化等。因此，CAD系统支持设计过程的各个阶段，即方案系统支持设计过程的各个阶段，即方案设计、总体设计和详细设计，它以适于制造的形式，对设计对象设计、总体设计和详细设计，它以适于制造的形式，对设计对象(如机器、部件、零件等如机器、部件、零件等)完成计算机内部和外部的描述，形成有完成

9、计算机内部和外部的描述，形成有关的技术文档，如工程图样、零件明细表等。关的技术文档，如工程图样、零件明细表等。 CAM是指使用计算机通过与生产资源的直接或间接接口对制造厂的是指使用计算机通过与生产资源的直接或间接接口对制造厂的各个工序进行计划和控制。因此，它借助计算机完成制造过程中各个工序进行计划和控制。因此，它借助计算机完成制造过程中的各项工作，包括生产工艺准备和制造过程本身的各项工作，包括生产工艺准备和制造过程本身(加工、装配、加工、装配、质量检验、存储、运输等质量检验、存储、运输等)2 模具CAD/CAM作用n随着机械加工技术和电子技术的发展与日益结合，各种数控加工随着机械加工技术和电子

10、技术的发展与日益结合，各种数控加工机床正成为模具加工的主要设备，模具制造技术正朝着高自动化、机床正成为模具加工的主要设备，模具制造技术正朝着高自动化、高生产率和高经济性方向发展。而且，高生产率和高经济性方向发展。而且，CAD/CAM技术已在模具技术已在模具领域得到应用。领域得到应用。 引入模具引入模具CADCAM系统的效果如下：系统的效果如下：n1)缩短了设计和制造周期。例如，采用缩短了设计和制造周期。例如，采用CAD/CAM制造注射模时，制造注射模时，设计周期缩短设计周期缩短1/2,制造周期缩短制造周期缩短14n2)提高了模具精度和设计质量。提高了模具精度和设计质量。n3)可以积累和检索模具

11、设计和制造的经验。可以积累和检索模具设计和制造的经验。n 4)降低了成本。降低了成本。 引入模具引入模具CADCAM的经济、技术效益是多方面的，除了上述四的经济、技术效益是多方面的，除了上述四个基本方面外，还可引起其他综合效益，如增强企业的竞争能力个基本方面外，还可引起其他综合效益，如增强企业的竞争能力和应变能力等。和应变能力等。3 模具CAD/CAM系统模具企业ERP/PDM三、模具生产管理n1模具生产管理内容n 模具生产从工场手工业到现代化大生产，已有了很大的发展，模具生产从工场手工业到现代化大生产，已有了很大的发展，逐步形成为一门科学。模具生产管理的含义逐步形成为一门科学。模具生产管理的

12、含义:n 一、生产过程组织。它是研究模具生产过程中各要素，如劳动人一、生产过程组织。它是研究模具生产过程中各要素，如劳动人员、设备、原材料相互结合的最佳组织形式和条件，其中主要内员、设备、原材料相互结合的最佳组织形式和条件，其中主要内容有生产过程、生产过程时间组织和空间组织、成组生产组织；容有生产过程、生产过程时间组织和空间组织、成组生产组织；n 二、生产技术准备组织工作。它是研究模具企业开发新产品，采二、生产技术准备组织工作。它是研究模具企业开发新产品，采用新工艺新技术，为制造出合格的模具产品而进行的一系列生产用新工艺新技术，为制造出合格的模具产品而进行的一系列生产技术准备活动，其中主要内容

13、有网络计划技术、产品加工工艺设技术准备活动，其中主要内容有网络计划技术、产品加工工艺设计和工艺准备、生产技术准备计划等；计和工艺准备、生产技术准备计划等；n 三、有关生产的各种计划进度安排及生产控制工作。它是根据企三、有关生产的各种计划进度安排及生产控制工作。它是根据企业规定的生产目标和方向，研究企业生产的各个环节相互协调、业规定的生产目标和方向，研究企业生产的各个环节相互协调、合理安排和生产调节的理论和方法，其内容包括生产能力、生产合理安排和生产调节的理论和方法，其内容包括生产能力、生产计划、生产作业计划、生产作业控制等；计划、生产作业计划、生产作业控制等；n 四、与生产有密切关系的管理工作

14、。其中有劳动管理、物资管理、四、与生产有密切关系的管理工作。其中有劳动管理、物资管理、设备份理、电子计算机辅助管理系统等。设备份理、电子计算机辅助管理系统等。2模具生产类型n1）模具生产类型 机械工业企业的生产可归纳为三种基本生产类型即大量生产、成机械工业企业的生产可归纳为三种基本生产类型即大量生产、成批生产和单件生产。模具属于单件小批量生产批生产和单件生产。模具属于单件小批量生产.n单件生产是产量极少、品种繁多、专业化程度不高的一种生产。单件生产是产量极少、品种繁多、专业化程度不高的一种生产。n 单件生产的产品多用一次性生产的产品，生产的数量也很少，通常只单件生产的产品多用一次性生产的产品，

15、生产的数量也很少，通常只生产一件或少数几件，而且不再重复，即使重复也无确切的时间。生产一件或少数几件，而且不再重复，即使重复也无确切的时间。 产产品多变、而且数量极少，必然给技术、生产和管理上带来许多不同的特品多变、而且数量极少，必然给技术、生产和管理上带来许多不同的特点和要求。点和要求。 在单件生产中，产品的专用零件占的比重较大，标准件和在单件生产中，产品的专用零件占的比重较大，标准件和通用件占的比重较小，所以不具备采用专用设备和工艺装备的条件，但通用件占的比重较小，所以不具备采用专用设备和工艺装备的条件，但模具制造要求较高，有少量专用设备及工艺装备。通常情况下，在单件模具制造要求较高，有少

16、量专用设备及工艺装备。通常情况下，在单件生产中，多采用应变能力较强的适于多品种生产的通用设备。采用大量生产中，多采用应变能力较强的适于多品种生产的通用设备。采用大量通用设备的结果，必然造成机械化和自动化水平的下降，手工操作的比通用设备的结果，必然造成机械化和自动化水平的下降，手工操作的比重较大，单位产品的劳动消耗增加。因此，单件生产的产品生产周期较重较大，单位产品的劳动消耗增加。因此，单件生产的产品生产周期较长，这也是其中一个重要因素长，这也是其中一个重要因素。2）模具专用性和单件生产特性n模具产品必须由用户先提出要求，其中包括产品结构及技术要求，才能进行设计和制造。即模具的订货在前，设计和制

17、造在后，即按用户定货项目组织生产.n模具生产的非均衡性。3模具企业提高经济效果n变成批生产为大量生产，变单件生产为成批生产，模具生产提高经济效变成批生产为大量生产，变单件生产为成批生产，模具生产提高经济效果主要途径有果主要途径有:n (一一)全面规划，统筹安排，积极发展专业化和协作，其中包括产品专全面规划，统筹安排，积极发展专业化和协作，其中包括产品专业化、零件专业化、工艺专业化和辅助生产专业化业化、零件专业化、工艺专业化和辅助生产专业化.n (二二)在产品结构设计方面，应根据产品的特点和市场的需求情况性能在产品结构设计方面，应根据产品的特点和市场的需求情况性能的基础上，积极开展产品系列化、零

18、件的标准化和通用化工作。的基础上，积极开展产品系列化、零件的标准化和通用化工作。n (三三)在工艺设计方面，开展工艺过程典型化工作。使相同零件或结构相在工艺设计方面，开展工艺过程典型化工作。使相同零件或结构相似的零件能具有相同或大致相同的工艺加工过程，为减少工序数目、提似的零件能具有相同或大致相同的工艺加工过程，为减少工序数目、提高工作地的专业化水平、增加工序的加工批量，为采用成组工艺或先进高工作地的专业化水平、增加工序的加工批量，为采用成组工艺或先进生广组织形式提供条件。生广组织形式提供条件。n (四四) 为了提高机械化自动化水平，减少手工操作的比重，避免或减少各为了提高机械化自动化水平，减

19、少手工操作的比重，避免或减少各种生产中断的时间，多采用各种数控机床加工种生产中断的时间，多采用各种数控机床加工,数控机床是通用性强、自数控机床是通用性强、自动化程度高、由计算机程序控制的加工设备，最适于单件小批多品种生动化程度高、由计算机程序控制的加工设备，最适于单件小批多品种生产条件下使用。当加工对象改变时，只要把预先编好的程序输入到计算产条件下使用。当加工对象改变时，只要把预先编好的程序输入到计算机内，机床就可以按规定的程序进行加工机内，机床就可以按规定的程序进行加工.n (五五)在生产组织方面，应加强订货管理。在生产组织方面，应加强订货管理。4 模具生产准备阶段n生产准备阶段主要工作有：

20、n 1完成生产设计 模具生产要充分考虑到工厂现有的生产技术水平、能力、长期积累的工艺经验和降低成本等因素。必须根据生产的具体情况，完成模具生产设计.n 2做好生产的工艺准备 生产的工艺准备主要包括编制生产的工艺，设计、制造和调整专用工装和设备。n 3做好物资准备n 做好生产所需要的原材料、外购配套件和外协件等的准备，保证供应。n 4完成生产组织准备n 生产组织准备包括选择模具的生产方式、制订期量标准、作业计划和调整车间设备布置等。四、模具商务n1 模具报价n2 商务谈判n3 模具商务合同n4 执行合同n5 验收n6 保修服务模具销售价格spspppptlppptl 模具销售价格模具的销售成本模

21、具的生产成本企业税金企业利润模具生产企业是订单驱动和预测相结合的混合型企业。企业只模具生产企业是订单驱动和预测相结合的混合型企业。企业只有得到订单后才能安排生产，而模具报价是模具制造商能否拿有得到订单后才能安排生产，而模具报价是模具制造商能否拿到订单的关键。到订单的关键。 根据对企业的调研，在模具报价过程中主要存在如下问题：根据对企业的调研，在模具报价过程中主要存在如下问题： 1 1）价格不准确，尤其是对于非标模具；）价格不准确，尤其是对于非标模具； 3 3）用户产品或图纸要求不详；）用户产品或图纸要求不详； 4 4）合同评审周期过长；）合同评审周期过长； 5 5）产品加工周期估计偏差大；）产

22、品加工周期估计偏差大； 6 6）产品生产加工过程中，查询不方便；）产品生产加工过程中，查询不方便； 7 7）对交货期没有合理评估；）对交货期没有合理评估； 8 8）设计与生产数据无法保持一致性；）设计与生产数据无法保持一致性； 9 9）生产部门对于企业资源状态无法及时掌握；）生产部门对于企业资源状态无法及时掌握； 1010）部门间业务衔接不紧凑。）部门间业务衔接不紧凑。模具报价困难目前，国内外还没有主要针对模具进目前，国内外还没有主要针对模具进行报价的系统。国内外一般采用的方行报价的系统。国内外一般采用的方法主要有以下几种：法主要有以下几种： 1 1）历史资料分析法）历史资料分析法 2 2）类

23、似产品比较法）类似产品比较法 3 3）资料比价经验估算法）资料比价经验估算法 4 4）客户心理价位定价法）客户心理价位定价法 5 5）估算法）估算法 6 6）预测报价法）预测报价法报价方法(1)xaMGdCZY由公式看出，模架销售成本中的主由公式看出，模架销售成本中的主要成分是工费要成分是工费GaGa和材料费和材料费C C，只要，只要设法通过有关公式将这两项费用计设法通过有关公式将这两项费用计算出来，模架的销售成本也就不难算出来，模架的销售成本也就不难算出了。算出了。模具价格公式模架报价方法的确定模架报价方法的确定 通过对模架价格构成的分析，以及本系统是对通过对模架价格构成的分析，以及本系统是

24、对模架在生产前的报价，并结合模架大致分为标准模模架在生产前的报价，并结合模架大致分为标准模架和非标准模架（图架和非标准模架（图2-22-2）以及常规模架制造工艺流）以及常规模架制造工艺流程（图程（图2-32-3），选择三种模架报价方法，分别为基于），选择三种模架报价方法，分别为基于产品的实例匹配法、基于模架产品的实例匹配法、基于模架BOMBOM表和设计及加工要表和设计及加工要求的逐项计算法、基于经验的标准对照法。求的逐项计算法、基于经验的标准对照法。举例：模架报价模架模 架 毛 坯备 料铣刨钻锪孔粗磨检验精磨镗孔板 类柱 套 类车精磨检验热处理研磨检验检验装配出厂模架制造工艺过程1 1）基于产

25、品的实例匹配法）基于产品的实例匹配法 检索相同或相似产品的历史报价，检索相同或相似产品的历史报价，在其基础上进行局部修改，从而实现在其基础上进行局部修改，从而实现快速报价。快速报价。实例匹配法2 2）基于模架）基于模架BOMBOM表和设计及加工要求的表和设计及加工要求的逐项计算法逐项计算法 此方法主要针对于非标准模架，从板件、材料、热处理、此方法主要针对于非标准模架，从板件、材料、热处理、型腔加工、配件、深孔钻、其他加工项目等几方面进行分析和型腔加工、配件、深孔钻、其他加工项目等几方面进行分析和逐项细节报价，再汇总得出模架报价。其公式为：逐项细节报价，再汇总得出模架报价。其公式为：()BCAH

26、DPPPPPPPPIF税运逐项计算法P:P:模架销售价格，模架销售价格，PBPB：板件费（材料费及加工费），：板件费（材料费及加工费），PCPC：开框费（型腔加工标，非标，特别），：开框费（型腔加工标，非标，特别），PAPA：配件价格，：配件价格，PHPH：热处理价格，：热处理价格，PDPD：深孔钻价格，：深孔钻价格，PPPP：其他加工项目价格，：其他加工项目价格，I I税：税率，税：税率，F F运：运费运：运费3 3）基于经验的标准对照法）基于经验的标准对照法 此方法主要针对于标准模架，主要从基本价此方法主要针对于标准模架，主要从基本价格格( (标准模架价格数据库中可查到标准模架价格数据库中

27、可查到) )入手，若有其入手，若有其它配件或特殊加工要求，其计算步骤如下：它配件或特殊加工要求，其计算步骤如下： 1 1）确定相同或相近的标准规格型号；）确定相同或相近的标准规格型号； 2 2）计算特殊板件价格，其计算方法同逐项计）计算特殊板件价格，其计算方法同逐项计算法；算法； 3 3）计算其它配件或特殊加工项目价格，其计）计算其它配件或特殊加工项目价格，其计算方法同逐项计算法；算方法同逐项计算法； 4 4）对各部分价格进行调整、打折，最后汇总）对各部分价格进行调整、打折，最后汇总得出模架报价。得出模架报价。经验对照法客 户客 户 订 单 管 理计 划 与 控 制工 程 设 计物 料 采 购供 应 商库 存 管 理成 本 控 制生 产 管 理车 间 远 程 终 端技术要求报价单及订单状态订单及要求订单状态状 态 反 馈计划要求状 态 反 馈计划要求物 料 采 购 申 请询 价 单报 价 单采 购 单送 货 信 息物料成本物 料 消 耗计划要求状态反馈设计资料加 工成 本实时反馈计划调度订