削减与模具相关的成本：在哪里寻求省钱

  对更便宜，更好，更快的冲压工具和业务步伐的需求不断升级。这种趋势不会逆转。

  我希望它更便宜。我希望它更好。我希望它更快，最好是昨天。金属冲压行业的业务步伐继续升级。而且趋势不会逆转。平衡成本与质量和时间可能是一个真正的挑战。再加上全球竞争的压力，任务变得更加困难。

  生产冲压所需的工具是等式的重要组成部分。年度生产要求应规定用于生产特定冲压件的工具的类型和质量。关于何时在成本和质量之间妥协的决定极大地影响了压模是否接收到工作，更重要的是，工作是否有利可图。

  体积要求因行业而异。但是，每种产品都属于低，中，高容量。如果压模要在当今的全球经济中具有竞争力，那么对于这些​​类别中的每一类都应该以不同的方式生产工具。用最简单的术语来说，体积越大，工具的质量就越高。

  称重妥协

  就本文而言，工具质量指的是如何设计和构造模具。模具具有哪些类型的特征，使得更容易调整和维护模具并增加模具寿命？最初工具的总成本和生产后维持模具所涉及的有时隐藏成本决定了工作是否有利可图。

  当产量很高时，对模具特征的决定相对简单。由于模具将在印刷机中花费大量时间，因此如果模具不易于维护，则可能导致昂贵的停机时间。应设计模具，以便在此类应用中尽可能方便地进行维修。回报远远超过较高的初始加工成本。

  然而，对于中等或中低产量，所有决策都要求妥协。模具中的所有设计和构造特征在最初构建时都具有与它们相关的成本。然而，缺乏这种特征的模具可能导致在生产期间产生额外的成本。

  在寻找节省用于小批量冲压的工具的方法时，最好从最简单的选择开始 - 查看钢的类型和模块的尺寸。应该考虑构建工具的成本较低的方法，但应避免长期使用成本更高的快捷方式。

当试图在冲压工具的竞争目标之间达成妥协时，必须对冲压操作进行诚实的评估。印刷机和送料器的质量如何？设置人员，印刷机操作员和内部工具制造商的技能水平是多少？如果对这些关键人物的信心很高，那么生产过程中可能会出现更少的错误。因此，即使在工具制造过程中做出妥协，与潜在维护问题相关的风险也会减少。

模具材料

  模具构造中使用的材料提供了可以实现成本节省的一个区域。然而，试图通过使用缺乏可追溯性的低价工具钢来节省资金是不明智的。可能存在污染物或空隙，其可能在热处理过程中引起严重问题。这些应力可能导致块在任何时候过早地破裂，即使在最终研磨期间或在块进行电火花线切割加工（EDM）时也是如此。

  最好使用质量较低的优质工具钢。例如，可以使用D-2代替粉末金属钢，或者可以使用A-2代替D-2。检查所有模具组件的材料选择可以节省成本。

  模具结构中使用的材料厚度是调查成本节约的下一个合理区域。在冲压厚度达0.125英寸的材料时，经常使用1.5英寸厚的模块。然而，在许多应用中，1.25英寸或甚至1英寸的模块也可以正常工作，并且可以节省工具钢，机加工和线切割机床的成本。减少剥离器和冲头夹持器的厚度可以节省额外的成本。

  要使用1英寸厚的模块来冲裁较厚的材料，必须做出选择。如果需要半英寸的螺栓用于强度，则剩余的空间用于模具寿命或块强度。一种选择是使用较小的螺栓，但要在设计中添加更多螺栓。其他替代方案包括将工具钢的洛氏硬度降低一到两个点以使其具有更大的强度或切换到更耐冲击等级的工具钢。

  然而，较薄的模具钢在修整和形成工具区域时会产生较弱的部分，这可能使得根本不能减小厚度。

  在模具的上半部分遇到同样的问题。另一个问题是模具弹簧所需的空间量。如果这些弹簧压缩超过制造商规定的特定平均额定寿命，则其故障率会迅速增加。如果产量足够低，这可能不是问题。对于更高的产量，可以选择较低的初始加工成本与频繁更换弹簧和相关停机时间相关的费用。

另一个寻求成本节约的领域是模具制造中使用的部件尺寸。可以使用非常大的模具部分构建工具，这减少了机器，线材和安装的块数，从而降低了工具的初始成本。

图1：材料厚度的差异导致模具经过热处理后冷却不均匀。较薄的部分首先冷却，但然后从较厚的部分吸取热量。

  当然，在内部制造工具的压模仅限于使用与其设备可以处理的一样大的模具部分。虽然计划购买工具的压模有时会被忽略，但同样的考虑因素 - 外包工具的模具部分不得大于用于维护工具的设备所能容纳的部分。

  在决定模具组件的尺寸时，还必须考虑其他因素。例如，当较大的模块破裂时，修复几乎总是比较小的模具部分更昂贵。使用大模块也会增加在热处理过程中出现问题的风险。根据块体中开口的形状和尺寸，可能会产生可能导致开裂的应力。

热处理

  工具钢的热处理是不应该采用捷径的一个领域。重要的是至少要双倍画画。第二次拉伸需要25度的温度升高，以确保适当的回火。当工具钢部分薄或薄时，适当的热处理尤为重要，这在当今成本敏感的冲压环境中通常是这种情况。

  图1显示了基座冲头的横截面。箭头表示冷却过程中热流的方向。最薄的部分先冷却;然后将热量从较厚的部分吸入较薄的部分。不均匀的冷却过程会导致块体翘曲并在块体中产生应力。为了减缓传热过程，可以在冷却过程中将块包裹在不锈钢工具包裹中或放置在热板上。重要的是将具有最薄部分的块放置在热板上。

  热量试图流动的角落越尖锐，块体开裂的可能性越大。必须减慢热传递以产生稳定的块。

  关于热处理和回火的最后一个问题涉及工具钢的分子结构以及它如何受到冲裁过程中产生的力的影响。由于持续冲击，工具钢中的分子变得紧密，因此更加致密（见图2）。洛氏硬度甚至可能增加一点。

图2：

工具受到的持续冲击可以压缩钢中的分子，使洛氏硬度增加一点。

  这些致密的分子结构可导致芯片块碎片化。将模块返回到其原始的后加热处理状态有助于延长模具寿命，这对于内置少量模具寿命的小批量模具非常重要。

  在模块被削尖后，它们应该被重新淬火。应将它们拉回到比原始拉伸温度低25度的温度。超过原始拉制温度会导致块中发生尺寸变化。

  创造力是关键

  在寻找为小批量应用程序节省工具的方法时，最好从最简单的选项开始。可以使用较便宜的方法来构建工具，但应避免使用后期成本较高的快捷方式。

每种工具节省成本的可能性各不相同。最大的节省可能来自于模具设计和制造的创造力。可以结合运营吗？部件可以合并吗？可以消除流程吗？

  依靠内部工具工程师的才能或与经验丰富的工具房建立关系，将为压模提供降低成本，赢得投标和在工作中赚钱的最佳机会。