金型産業は国民経済の基幹産業です。金型は、軍事産業、機械、エレクトロニクス、軽工業の基本的なプロセス装置です。生産や科学技術の発展に伴い、経済・貿易市場における競争が激化し、製品の代替が加速し、金型に対する量・品質・コスト・納期などの要求が高まっています。金型開発の成否の鍵は設計にあります。これは業界関係者の総意とも言え、「加工は怖いけどデザインは怖い」という感覚を多くの部署が持っています。金型の設計の難易度は、加工の難易度よりもはるかに大きいことがわかります。成功した金型とは、所定のプレス作業を完了できるだけでなく、金型自身の加工、調整、メンテナンス、消耗部品の消耗などの一連のプロセスにおける金型のトータルコストを最小限に抑えることができるものであると著者は考えています。これは金型設計の最高領域です。
金型コストの削減方法 金型のコストは主に、材料費、設計料、加工費（委託費を含む）、梱包費や輸送費、税金、その他の費用（営業活動、代金の支払いなど）で構成されます。管理費等）。このうち、材料費、加工費、税金の合計が金型総コストの80％以上を占める必要があります。材料費や加工費は、設計図、使用する材料の銘柄、原材料の量、金型部品の加工にどのような工程ルートが必要か、デバッグ性能が良いか、修正回数などによって決まります。 .、すべてはデザインに依存します。したがって、金型設計は最も重要なリンクとなります。したがって、金型コストの管理は設計から開始する必要があります。コスト削減という目標を達成するには、要約すると、次の側面を適切に行う必要があります。
1. まず第一に、全体的な設計計画が合理的に策定される必要があります。つまり、設計コンセプトが正しく、プレスプロセス、レイアウトから全体構造の決定に至るまで、関連する原則または規則に従う必要があります。例えば、レイアウト計画を立てる際、従来のデザインルールでは、まずガイド穴を打ち抜き、次にガイド用のガイドピンを設置しなければなりません。どんなに小さな一歩であっても、それを空にすることはできません。このようにしないと、初期送り精度や金型全体のステップ精度が保証できなくなり、位置決め基準を失ったことに等しく、プレス部品の精度が問題になりません。
帯状材料の打ち抜き、曲げ、絞り、折り、カールのプロセスをどのように効果的に制御し、設計意図どおりにブランクを形成するためにどのような構造を使用するか。これらの計画を立てるには、設計者が材料の変形の法則を比較的完全に理解している必要があります。同時に、展開サイズのサイズ、深絞りの数の決定、初期ギャップの値、圧力中心の偏差、サイズなどの校正と計算に現在の計画が必要になるはずです。クランプ力、アンロード力または押す力、スプリングの長さと圧縮などを最初に計算し、設計の理論的基礎として使用する必要があります。より成熟した構造を使用するようにしてください。
金型構造を設計するときは、将来の金型の組み立て、動作、変形プロセスを想像するのが最善です。これにより、多くの非現実的な組み立て問題や動作中に発生する干渉、供給の妨げ、不安定な位置決め、その他の問題を設計の初めから早期に発見できます。なぜなら、一度金型に大きな設計ミスが発生すると、金型が廃棄されてしまうからです。そんな金型を見たことがある。最後のステーションでは、切断、87 度の曲げ、排出という 3 つのアクションを完了する必要があります。レイアウトは間違っていません。しかし、構造設計上の考慮が欠けているため、鋭角曲げの要件のみを満たしています。スイングパンチ専用に設定された下部バッフルがワークの排出を妨げ、連続作業ができなくなります。もともと対処しやすかった問題がさらに複雑になり、最終的に金型は廃棄されました。その後、新しい金型の構造を変更し、パンチを直進型に、金型を傾斜面に変更し、バッフルを取り外して金型を受け入れました。したがって、全体計画に大きな問題があってはならない。
2. プレス工程のルートとレイアウトを決定する前に、意思決定の基礎となるさまざまな計画のコストを見積もる必要があります。たとえば、スタンピング部品は、複数のシングルステップ ダイ、スキップステップ ダイ (プログレッシブ ダイ)、または複合ダイを使用してスタンピングできます。どの計画を採用すべきでしょうか?どのプランが総合コストが最も低いかを比較する必要があります。
3. 標準部品の普及・活用を推進し、できる限り多くの標準部品を使用する必要があります。理由はとても簡単です。標準部品は大量生産できるため、市場価格は比較的安価です。もう 1 つの利点は、金型の製造サイクルが短縮され、総作業量が少なくとも半分に軽減されることです。現在、完全な仕様を備えた多種多様な金型標準部品が市場に出回っています。例えば、スプリング、金型フレーム、ガイド、スクリュープラグ、ガイド穴パンチや凹型、ガイドピン、検出ピン、小型プレッシャープレート、フローティングピン、エジェクターピンなど。これらの部品は専門メーカーから購入できるため、デザインや加工が必要になります。これにより、生産リンクへのプレッシャーが軽減され、進捗が加速され、ある程度の売上が促進されます。
4. 非標準部品設計の加工性の検討は無視できません。実際の生産では、部品の廃棄の原因が作業者ではなく、設計の無理にある場合もあります。たとえば、数千元の価値があるプレートが、金型穴の鋭い角に亀裂が入ったため、廃棄されてしまいます。この場合、責任を熱処理に移すことができるでしょうか？ダイインサート設計の壁厚が薄すぎるため、ダイ穴を切断した後に変形し、廃棄されます。これは回線速度の遅いオペレーターのせいでしょうか?そういう状況もあります。複雑な特殊形状の穴を継ぎ合わせ方式で設計する場合、凸型と凹型の加工は比較的容易であり、工具研削盤で要求される寸法精度を確保できます。一体型として設計すると、遅いワイヤーや座標研削盤で加工する必要があり、加工コストが数百元、数千元高くなります。場合によっては、パンチが細すぎるように設計され、耐衝撃性が低すぎるため、スタンピング生産中に頻繁に停止や修理、交換が発生し、コストが増加し、生産が遅れます。上記のような現象はよく起こります。したがって、非標準部品の場合は、生産前にプロセスレビューを実施する必要があり、上級設計者またはプロセスエンジニアは、図面が工場のプロセス条件を満たしているかどうかを確認する必要があります。例えば、サイズは既存装置の最大ストロークを超えてはいけない、ベンチマークは常に一定である必要がある、曲線（面）加工は干渉を避ける必要がある、焼入れ時に割れやすい鋭利な角に注意しなければならない、クランプ面は十分な大きさが必要であり、寸法精度、形状および位置の公差は管理が容易であり、一度に設計して完成させることができない一部の部品については、修正の余地がなければなりません。工程の見直しと管理により、無理な設計による追加コストを大幅に削減し、工場の損失を削減します。分業を明確にして管理を容易にするために、設計業務と工程準備業務を分離し、それぞれが独自に管理する企業もあり、当然内部摩擦は比較的大きい。
5. 材料の選択は適切である必要があります。現在、資源の貴重さが人々に認識され、金型原材料の価格は何度も高騰しており、特に合金工具鋼は2倍以上になっているものもあります。例えば、高速度鋼 W6Mo5 Cr4V2 の当初の価格は 40 元/kg 未満でしたが、現在は 80 元/kg 以上に上昇しています。超硬YG15の元の価格は300元/kgでしたが、現在は700元/kg以上に上昇しています。輸入資材の価格はさらに法外です。例えば、日本の普通金型用鋼SKD11は70元/kg、超硬D30は3000元/kg、米国の超硬CD650は3000元/kgで、同じ性能の国産材と比べて3倍以上高い。したがって、金型材料を選択する際には、部品の強度や硬度などの性能条件を満たし、期待寿命を達成できる限り、できるだけ安価な材料を使用する必要があります。金型の品質を向上させるために、やみくもに高価な材料を追求することは、実際には不合理な資源の使用であり、無駄です。 T8、T10、CrWMn、Cr12MoVなどの国産金型材料は比較的安価ですので、まずはこれらを使用することをお勧めします。特に金型サイズが大きい場合には、材料の選定にはより慎重になる必要があります。一部の主要部品でYG15などの耐摩耗性超硬材料を使用する必要がある場合は、ホットインレイまたは部分溶接の形で設計することができ、その使用量を最小限に抑えることができるため、大幅なコストを節約できます。
6. 金型は工場から出荷される前に数回テストする必要があり、各金型テストで見つかった問題は工場内で設計および修正され、徹底的に解決されなければなりません。梱包して出荷する前に、確実なレベルまでデバッグすることをお勧めします。金型がユーザーに納品された後に顕在化する問題を回避します。その際、現場に協力してくれる専門設備やオペレーターがいない場合もあり、フィッターだけで金型を修理・改造することは非常に困難です。時間の無駄や出費の増加は二の次です。問題が発生すると、最終的に金型を修理のために工場に返送する必要があり、さらに面倒になります。これらの出費は必然的に予算を超えてしまいます。同時に、ユーザーの制作進行を遅らせ、悪影響を及ぼします。つまり、金型外部の調整にかかる時間と作業負担を可能な限り軽減する必要がある。
7. 図面のデザインは標準化する必要があります。コンピュータ上のグラフィックスの実際のサイズは、マークされたサイズと厳密に一致している必要があり、名前は一意である必要があり、名前と図面番号を繰り返してはなりません。少し面倒で遅く感じるかもしれませんが、その後の一連の作業に大きな利便性をもたらします。校正、処理プログラミング、寸法チェックのいずれの場合でも、図面ファイルをコンピュータから直接呼び出すことができます。これにより、設計図面が生産において明確な指針となる役割を果たすことが保証されます。全体として、時間を大幅に節約するだけでなく、サイズと形状の表現の精度も向上し、他人の誤解による廃棄ややり直しを効果的に回避し、不必要な損失と無駄を効果的に削減できます。
