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【机械经验】钣金部件的价格降低30％！能够降低高成本的设计要点

非标机械专栏

4月前浏览2351

降低钣金部件的成本、缩短交货期的要点在于，制作部件时使用的“模具”和“夹具”的差异。而且使用模具、夹具时的“工序准备工时”也会影响成本和价格。

本文将从模具和夹具这两部分举例介绍想要控制钣金部件的价格、缩短交货期不可忽视的设计要点。

基于模具种类的成本与交货期的差异

稍微变更形状，制作部件时所使用的“模具”的种类就会不同，就能减少“工时”。如果能够使用“标准模具”，进行“工时较少”的设计，也能抑制部件的价格和交货期。

成本高／交货期长的特点

成本低／交货期短的特点

特殊模具的使用
• 加工制造商独有的模具、能够进行特殊加工的模具
工时多
• 更换模具的次数多、安装费时
• 加工作业复杂

标准模具的使用
• 加工机制造商所给的标准模具
• 单纯的折弯用模具
工时较少
• 不用更换模具
• 加工作业简单，容易加工

事例（1）增加折弯高度

只是增高1mm，就能使用标准模具制作，减少工时，能够降低价格，缩短交货期。
（在此次的事例中，通过采用高度：8.3mm以上的设计，模具、工时都发生变化，但其高度会因部件的式样而不同。）

特殊模具／工时多

标准模具／工时少

将高度变更约1mm
⇒

价格：3,520日元
交货期：第5天出厂

价格：2,490日元
交货期：第3天出厂

事例（2）增大折弯角度

仅增大30°，就能使用标准模具制作，从而工时减少，能够降低价格、缩短交货期。
（此次事例中，通过采用角度：110°以上的设计，模具和工时变化，但其角度会因部件的式样而不同。）

特殊模具／工时多

标准模具／工时少

将角度变更约30°
⇒

价格：3,520日元
交货期：第5天出厂

价格：2,490日元
交货期：第3天出厂

基于是否需要辅助夹具而产生的成本与交货期的差异

能够降低钣金部件的成本、缩短交货期的要点之一在于制作部件时使用的“夹具”和其“准备工时”的差异。
在指定的位置实施折弯加工前的工序准备是使用“夹具”固定材料（工件）。“夹具”有常设和辅助两种，如果是按照仅采用“常设夹具”的方案设计，也能够减少准备工时，抑制部件的价格、缩短交货期。

成本高／交货期长的特点	成本低／交货期短的特点
需要辅助夹具 • 与常设夹具一起使用辅助夹具 • 为了获得加工精度，需要使用特殊技术工序准备工时长 • 需要标注折弯位置等加工所需的工序准备	无需辅助夹具 • 仅使用常设夹具 • 无需用于获得加工精度的特殊技术工序准备工时短 • 无需进行加工所需的工序准备

闻所未闻？！折弯加工时使用的夹具介绍！

【图1】横向观察使用模具折弯工件的样子的图

使用加工机的折弯加工中，使用夹具牢固固定工件至关重要

图1是从横向观察使用模具折弯工件（橘色部分）的样子的图。
为了在黑色虚线的部位折弯工件，使该工件朝向位于工件里侧的名为后支挡的“常设夹具”，在箭头方向上抵接并固定，将模具按压于黑色虚线上（折弯线）进行折弯。
加工时如果工件偏移，折弯部位也会偏移，因此需要牢固固定。如果无法牢固固定工件，在不稳定的状态下实施折弯加工，折弯线会倾斜，导致尺寸不良等精度下降。

【图2】从上方观察其它工件的折弯加工的图

无法仅使用“常设夹具”固定工件时，需要“辅助夹具”

图2是从上方观察其它工件的折弯加工的图。
如图2所示，在工件的端面（红线）为不易与后支挡抵接的形状或者抵接的面较小的情况下，难以仅使用“常设夹具”固定工件。在这样的情况下，也要使用“辅助夹具（蓝色部分）”，还需要在折弯位置标注记号等进行工序准备。
“需要工序准备=工时增加”，这成为导致高成本/长交货期的重要因素。

【图3】创建平行端面

创建与折弯线平行的端面，由此无需“辅助夹具”，仅使用“常设夹具”就能固定工件

如图3所示，通过按照与折弯线（黑色虚线）平行的直线创建与后支挡抵接的工件的端面（红线），无需“辅助夹具”，仅用“常设夹具”就能将工件固定得牢固，因此折弯加工本身也无需特殊技术，就能容易地完成。

< 形状的推荐条件 >
建议使端面的长度（A）为折弯的长度（B）的一半以上（A≥B÷2）。这是因为与后支挡抵接的面（A）大，容易固定工件。

【图4】利用突起创建平行的端面

在无法创建图3所示的端面的情况下，如图4所示，通过创建与折弯线（黑色虚线）平行的突起，无需“辅助夹具”，仅用“常设夹具”就能将工件固定得牢固。

< 形状的推荐条件 >
建议使突起形状的长度和宽度（C）为10mm以上，并且使从外形到突起的距离（D）为100mm以下。
※在外形到突起的距离（D）较大或者折弯的长度（E）较长的情况下，工件会与后支挡的安装部接触，因此无法将工件固定得牢固，有时无法进行折弯加工。

事例（3）创建与折弯线（黑色虚线）平行的端面

通过创建与折弯线平行的端面（与后支挡抵接的部分），由此无需“辅助夹具”。仅使用“常设夹具”就能固定工件，能够减少工序准备工时，抑制价格和交货期。

需要辅助夹具／工时多

无需辅助夹具／工时少

创建与折弯平行的端面
⇒

价格：5,390日元
交货期：第5天出厂

价格：3,640日元
交货期：第3天出厂

事例（4）创建与折弯线（黑色虚线）平行的突起

如果无法创建与折弯线平行的端面（与后支挡抵接的部分），则代之以创建平行的突起，由此无需使用“辅助夹具”。仅使用“常设夹具”就能固定工件，能够减少工序准备工时，抑制价格和交货期。

需要辅助夹具／工时多

无需辅助夹具／工时少

创建与折弯平行的突起
⇒

价格：5,390日元
交货期：第5天出厂

价格：3,740日元
交货期：第3天出厂

来源：非标机械专栏

SolidWorks 材料控制模具钣金

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首次发布时间：2024-07-14