2.3 模具的技术经济指标

模具也是一种商品。模具的技术经济指标可以归纳为模具精度、模具生产周期、模具生产成本和模具寿命四个基本方面。在模具生产过程的各个环节都应该对模具四个方面的要求综合考虑。同时模具的技术经济指标也是衡量一个国家、地区和企业模具生产技术水平的重要标志。

1.模具精度

模具零件的加工质量是保证产品质量的基础。模具的精度包括：尺寸精度、形状精度、位置精度和表面质量。

模具精度主要体现在模具工作零件的精度和相关部位的配合精度。为了保证制品精度，模具工作部位的精度必须高于制件精度的2级或以上，例如，冲裁模刃口尺寸的精度要高于产品制件的精度。模具间隙的大小是模具设计与制造精度的主要依据。为保证冲压件、塑料件和压铸件等的尺寸精度与形状位置精度，以及制件质量（如冲压件截面质量与毛刺高度、塑料件和压铸件的壁厚等），必须保证模具成型件凸模与凹模（或型芯、型腔）之间的间隙。成型件之间的配合间隙及均匀性，是组成模具装配尺寸链的“封闭环”，为保证此封闭环的精度要求，则必须提高零部件的精度和质量。

按模具在工作状态和非工作状态的精度不同，又分为动态精度和静态精度。平时测量出的精度都是非工作状态下进行的——如冲裁间隙，即静态精度。而在工作状态时，受到工作条件的影响，其静态精度数值都发生了变化，这时称为动态精度，这种动态冲裁间隙才是真正有实际意义的。对于高速冲压模、大型件冲压成型模、精密塑料模，不仅要求具有精度高，还应有良好的刚度。这类模具工作负荷较大，当出现较大的弹性变形时，不仅要影响模具的动态精度，而且关系到模具能否继续正常工作。因此，在模具设计中，在满足强度要求时，对于模具刚度也应得到保证，同时在制造时也要避免由于加工不当造成的附加变形。

影响模具精度的主要因素如下：

① 制件精度。产品制件的精度越高，模具工作零件的精度就越高。模具精度的高低不仅对产品制件的精度有直接影响，而且对模具的生产周期、生产成本以及使用寿命都有很大的影响。

② 模具加工技术水平。模具加工设备的加工精度和自动化程度，是保证模具精度的基本条件。今后模具零件精度将更大地依赖模具加工技术手段的高低。

③ 模具装配钳工的技术水平。模具的最终精度很大程度上依赖于装配调试，模具光整表面的表面粗糙度大小也主要依赖于模具钳工的技术水平，因此，模具钳工技术水平如何是影响模具精度的重要因素。

④ 模具制造的生产方式和管理水平。例如，模具工作刃口尺寸在模具设计和生产时，是采用“实配法”还是“分别制造法”是影响模具精度的重要方面。对于高精度模具只有采用“分别制造法”才能满足高精度的要求和实现互换性生产。

2.模具生产周期

模具的生产周期是从接受模具订货任务开始到模具试模后交付合格模具所用的时间。目前，模具使用单位要求模具的生产周期越来越短，以满足市场竞争和更新换代的需要。因此，模具生产周期长短是衡量一个模具企业生产能力和技术水平的重要标志之一，也关系到一个模具企业在激烈的市场竞争中有无立足之地。同时模具的生产周期长短也是衡量一个国家模具技术管理水平高低的标志。

影响模具生产周期的主要因素如下：

① 模具技术和生产的标准化程度。模具标准化程度是一个国家模具技术和生产发展到一定水平的产物。目前，我国模具技术的标准化已有良好的基础，有模具基础技术标准、各种模具设计标准、模具工艺标准、模具毛坯和半成品件标准以及模具检验和验收标准等。由于我国专业模具厂的组织形式大多是“大而全”、“小而全”的状况，使模具标准件的商品化程度不高，这是影响模具生产周期的重要因素。

② 模具企业的专门化程度。现代工业发展的趋势是企业分工越来越细，企业产品的专门化程度越高，越能提高产品质量和经济效益，并有利于缩短产品的生产周期。目前，我国模具企业的专门化程度还较低。只有各模具企业生产自己最擅长的模具类型，有明确和固定的服务范围，同时各模具企业相互配合搞好协作化生产，才能缩短模具生产周期。

③ 模具生产技术手段的现代化。模具设计、生产、检测手段的现代化也是影响模具生产周期的重要因素。只有大力推广和普及模具CAD/CAM技术和网络技术，才能使模具的设计效率得到大幅度提高；模具的机械加工中，毛坯下料采用高速锯床、阳极切割和砂轮切割等高效设备，粗加工要采用高速铣床、强力高速磨床；精密加工采用高精度的数控机床，如数控仿形铣床、数控光学曲线磨床、高精度数控电火花线切割机床、数控连续轨迹坐标磨床等；推广先进快速制模技术，使模具生产技术手段提高到一个新水平。

④ 模具生产的经营和管理水平。从管理上要效率，研究模具企业生产的规律和特点，采用现代化的管理手段和制度管理企业，也是影响模具生产周期的重要因素。

3.模具生产成本

模具生产成本是指企业为生产和销售模具支付费用的总和。模具生产成本包括原材料费、外购件费、外协件费、设备折旧费、经营开支等。从性质上分为生产成本、非生产成本和生产外成本，这里所讲的模具生产成本是指与模具生产过程有直接关系的生产成本。

影响模具生产成本的主要因素如下：

① 模具结构的复杂程度和模具功能的高低。现代科学技术的发展使模具向高精度、多功能和自动化方向发展，相应地提高了模具的生产成本。

② 模具精度的高低。模具的精度和刚度越高，模具生产成本就越高。模具精度和刚度应该与客观需要的产品制件、生产纲领的要求相适应。

③ 模具材料的选择。在模具费用中，材料费用在模具生产成本中约占25%～30%，特别是因模具工作零件材料类别的不同，相差较大。因此，应该正确地选择模具材料，使模具工作零件的材料类别首先应与要求的模具寿命相协调，同时应采取各种措施充分发挥材料的效能。

④ 模具加工设备。模具加工设备向高效、高精度、高自动化、多功能发展，使模具成本相应提高。应该充分发挥设备的效能，提高设备的使用效率。

⑤ 模具的标准化程度和企业生产的专门化程度。这些都是制约模具成本和生产周期的重要因素，应通过模具工业体系的改革，有计划、有步骤地解决。

4.模具寿命

模具寿命是指模具在保证产品零件质量的前提下，所能加工制件的总数量，它包括工作面的多次修磨和易损件更换后的寿命。

模具寿命一般可分为设计寿命和使用寿命。在模具设计阶段就应明确该模具适用的生产批量类型或者模具生产制件的总数量，即模具的设计寿命。在正常情况下，模具的使用寿命应大于设计寿命。不同类型的模具正常损坏的形式也不一样，但总的来说，工作表面损坏的形式有摩擦损坏、塑性变形、开裂、疲劳损坏、啃伤等。

影响模具寿命的主要因素如下：

① 模具结构。合理的模具结构有助于提高模具的承载能力，减轻模具承受的热—机械负荷水平。例如，模具可靠的导向机构，对于避免凸模和凹模之间的互相啃伤是有帮助的。又如，承受高强度负荷的冷镦和冷挤压模具，对应力集中十分敏感，当承力件截面尺寸变化时，最容易由于应力集中而开裂。因此，对截面尺寸变化处理是否合理，对模具寿命影响较大。

② 模具材料。应根据产品零件生产批量的大小，选择模具材料。生产的批量越大，对模具的寿命要求也越高，此时应选择承载能力强、抗疲劳破坏能力好的高性能模具材料。另外，应注意模具材料的冶金质量可能造成的工艺缺陷及工作时的承载能力的影响，采取必要的措施来弥补冶金质量的不足，以提高模具寿命。

③ 模具加工质量。模具零件在机械加工、电火花加工，以及锻造、预处理、淬火、表面处理过程中的缺陷都会对模具的耐磨性、抗咬合能力、抗断裂能力产生显著的影响。例如，模具表面残存的刀痕、电火花加工的显微裂纹、热处理时的表层增碳和脱碳等缺陷都对模具的承载能力和寿命带来影响。

④ 模具工作状态。模具工作时，使用设备的精度与刚度、润滑条件、被加工材料的预处理状态、模具的预热和冷却条件等都对模具寿命产生影响。例如，薄料的精密冲裁对压力机的精度、刚度尤为敏感，必须选择高精度、高刚度的压力机，才能获得良好的效果。

⑤ 产品零件状况。被加工零件材料的表面质量状态、材料硬度、伸长率等力学性能，被加工零件的尺寸精度都对模具寿命有直接的关系。如镍的质量分数为80%的特殊合金成型时极易和模具工作表面发生强烈的咬合现象，使工作表面咬合拉毛，直接影响模具能否正常工作。

总之，模具的技术经济指标是相互影响和互相制约的，而且影响因素也是多方面的。在实际生产过程中要根据产品零件和客观需要综合平衡，抓住主要矛盾，求得最佳的经济效益，满足生产的需要。