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遙控器后殼的注塑模具設計
附錄1：外文文獻翻譯
注射用電腦的價格報價系統(tǒng)模具制造
作者: S.F.Chan C.K.Law K.K.Chan
摘 要
注塑模具的制作預算是不可避免的重大開發(fā)費用，需要有充分的準備，并控制在玩具業(yè)。這對于制造如可動玩具來說是有其重要的,在1999年9月的全行業(yè)中占27.7%的增長率. 當前的主要做法在玩具制造行業(yè)報價打針價格模具無論是經驗或通過與同類產品比較。由于在模具結構的復雜性和玩具品種不斷增多，一些商用電腦包括估計注塑模具的制造成本是不正確的應用，不切實際或緩慢。這從而導致了低估引述這也將成為人力資源規(guī)劃，交貨時間和利潤方面災害的模具制造商。
為了克服這些實際情況，以滿足激烈的市場競爭中，一個用戶友好的，更準確的模具成本計算和報價系統(tǒng)應采用。本文著重介紹注射用電腦報價系統(tǒng)模具制造（CQSIM）編碼在Visual Basic。這可以執(zhí)行個人計算機（PC）。該系統(tǒng)通常用于玩具工業(yè)區(qū)有益的，但??它也可以在塑料工業(yè)中的應用有關。建立在對成本要素數(shù)據庫為基礎，建立一個綜合系統(tǒng)是為精簡的模具成本報價過程的目的。除了改善模具的精度和效率??引用，該系統(tǒng)是集中在魯棒性，如易于學習，使用和更新。該系統(tǒng)被設計成可擴展，并與其他物料計劃系統(tǒng)，如工程資源計劃（ERP）或系統(tǒng)，應用程序和數(shù)據處理（SAP）的產品中。
2003年由Elsevier科學B.V.出版.
關鍵詞：模具制造過程;注塑模具成本;加工時間，ERP系統(tǒng)，SAP公司
1.介紹
玩具設計和開發(fā)通常涉及開支在開發(fā)成本和模具成本。模具成本的行業(yè)涉及到模具在一個特定的生產成本注塑工藝，旋轉成型等，吹塑玩具等生產工藝。這是廣泛承認在玩具業(yè)內人士認為，預算注塑模具制作是最大的支出需要要做好充分的準備和控制。
硬玩具通常是由工程塑料（如ABS，高抗沖聚苯乙烯，PVC或PP）為主要部分。投資在注塑模具加工是在硬玩具類這是他們經常使用的重要。硬玩具在市場上扮演重要的角色總玩具。有許多著名的玩具在市場上很難，如可動玩具，年增長率為27.7％，和1999年9月的情況持平。
在香港模具制造商和玩具專業(yè)人士顯示出更多的興趣在先進模具制造技術在如電腦輔助設計及電腦市場，計算機輔助制造（CADandCAM）軟件開發(fā)。制造商可能已經找到了一些困難商業(yè)軟件的注塑模具成本估計，真正適合他們立即使用。一些現(xiàn)有的軟件市場已經在數(shù)據錄入的諸多限制。四是軟潔具，加工工藝選擇和選舉模具結構非常有限的，而良好的知識結構注塑模具的制造工藝，其需要成本估計。即使是易于使用，用戶需要長的時間才能掌握和修改的難度值水平的加工方法精確的成本估算。他們是耗時的學習，而不是用戶友好模具成本估算是不準確的，如果用戶不很好了解個人投入的意義。由于這些因素，在同行業(yè)中引用當前的主要做法的注塑模具價格仍有它是由經驗或與同類產品相比而得出的。
成本估算的實證方法一般是使用這被視為一個更快，更方便用戶友好方法。這筆費用估計方法相當密切同意同門奇斯和Mohren使各個模具成本，“往往沒有計算在所有”，但“估計基礎經驗或與該做的模具比較過去”。此外，事實是只有訂單號5％的報價是多少也影響金額時間允許適當?shù)膱髢r。
然而，經驗成本估算方法要求模具制造商的詳細記模具制造步驟和刀具材料。偶爾當他們忘記一些模具的建筑細節(jié)，低估可能發(fā)生在電流會影響模具成本顯著。另一個問題是材料成本，估計的不精確可能是在內地制造的模具主要成本要素中國由于勞動力成本較低。這是很難記得沒有提到手冊的所有標準組件的價格。無需計算該組件的體積和密度，很難知道原材料的重量。最后，這是很難估計為獲得一定的模具制造過程的成本。因此，由實證法估算成本相當不一致。
從理論上講，成本估計誰模具成本計算手動到一個非常微妙的細節(jié)也許能夠獲得準確和一致的結果。然而，這將是極其耗費時間和不切實際的。一個軟件包可以快速計算的材料成本和加工時間從與已知數(shù)據的產品數(shù)據庫中直接。
一個好的軟件套件還可以提高使用廠家的管理。通過提供加工數(shù)據，時間參考框架和實際制造數(shù)據，兩件事情可以得到改善。首先，在車間或效率設計部門能知道，因此可以得到改善。第二，可以提高報價的準確性時它不匹配與實際生產模式。這本文將討論后，發(fā)展到了一個原型系統(tǒng)提供了更可靠的和一致的報價方法和更好的文檔，并將討論的表現(xiàn)原型系統(tǒng)
2. 電腦化設計考慮報價注塑模具制造系統(tǒng)（CQSIM）
用戶友好，成本低，精度基本要求有一個良好的CQSIM。易用性，基本更新成本要素，如勞動力成本，材料成本和切割數(shù)據，也應考慮。這對于維持計算結果的準確性十分重要。此外，對于一個復雜的模具，許多數(shù)據將需要輸入成本估算。輸入過多的數(shù)據將成為障礙給用戶由于時間消耗和復雜的過程。這是最好的，可以限制數(shù)據輸入到實際大小的插入，加工方法所需要的，工作的規(guī)模，數(shù)量，特殊要求（如轉包）及其他必要的信息（如客戶端的名稱）的模具。
適用于各種大小定標準的原料插入片段大小也應考慮。最后的大小應為準備足夠大的工程，如粗加工。從數(shù)量和密度的一部分，單位價格在預定義的數(shù)據庫，其成本可以計算出來。
該加工方法的選擇應該是免費的可能。這是因為不同的模具制造工藝可以達到同樣的產品的形狀和光潔度。選擇切削工具的方法和可能受制于工廠的制造商和制造商的模具技術。所有常見的加工方法，如銑床和數(shù)控銑，必須提供用戶。
為自己所選定的加工過程中設置的詳細信息應與實際加工條件盡可能匹配?；净顒涌蔀椤盎眮碛嬎沣U的時間，在這種復雜條件下的組成部分?；顒樱梢员环Q為“原語”分類包括：設置和拆卸時間，繪畫研究，才加工時間，時間粗加工，半精加工的時間，完成時間，機清洗時間（以減少誤差），測量時間，去毛刺時間。一旦這些簡單的單臺機器時間定義，它們可以組合成一個綜合數(shù)據表。
特別是，一個刀具容量會有所不同從切割和不同類型的材料。例如，粗加工或硬質材料產生一個短景深切比完成切割或軟的材料。此外，深度被削減為插入可能不一樣為最大，景深切的刀具的能力。也就是說，需要景深切可能比最大容量的短刀具或者比最大容量更深刀具。對于同一類型的機器加入了，這些設置時間到加工的時間來完成任務，完成一個組件的時間都可以找到。
一些加工工具是必需的加工親正如事實在模具制造。例如，電極的放電加工（EDM），然后按工具和/或鈹銅（BeCu）模具鑄造模型。該原材料成本的大小和每個電極或模型應自動計算。當然，這將是為最好的加工方法和數(shù)量待定自動減少數(shù)據輸入量。
至于模具結構，有些結構應審議并預定義的。例如，一個合適的數(shù)量一個尺寸合適的螺絲可以被分配到INSERT有一定規(guī)模。另外一個例子，一個楔子及其固定螺絲，軸芯，應停止機制和彈簧被分配到幻燈片。這樣除了材料成本和對這些假設零件加工時間可計算。
一般來說，一個模具可大體上通過程序顯示在圖1.1。
圖1.1 一般的模具制作流程
結合這些模具制造程序，以及馬濟寧正如其加工方法的選擇和細節(jié)以上，加工時間和材料的插入他們的工具和相關組件可以計算出來。
3. 樣機模型CQSIM
ACQSIM開發(fā)的功能，被納入認為重要的第2節(jié)。
3.1 CQSIM的數(shù)據管理
該系統(tǒng)建立了與Microsoft Access，并它的編程語言是Visual Basic應用（VBA）的。該元件的功能關系中顯示的CQSIM圖3.1。數(shù)據表的CQSIM包含的價格數(shù)據，材料去除率（MRR的），輸入數(shù)據和計算結果為個人目的。該VBA程序計算從數(shù)據庫中預定義的數(shù)據輸入數(shù)據并保存到相應的結果數(shù)據表中的計算數(shù)據。當需要時，用戶可以保存或檢索到的成本估算和輸入數(shù)據文件數(shù)據文件，“產品files.mdb”或導入模板表格新的模具成本估算。
圖3.1 CQSIM操作圖
3.2 用戶界面
該CQSIM軟件不需要任何模具使數(shù)據輸入的專家。此外，有沒有必要對用戶有現(xiàn)有量模具制造經驗。相反，建議使用者有一個基本知識注塑模具。他們應該知道的模具建筑從一個給定的產品或繪圖的過程。這是因為用戶必須能夠選擇一個合適的工藝并為模具材料。如果沒有正確的輸入，準確結果不能獲得。
在數(shù)據輸入形式，如模架，使用的術語，頂針，冷卻線，口袋和加工方法熟悉模具制造商，甚至新的學習者。因此，他們很容易填補成本估計誰擁有的基本思路注塑模具。
圖3.2 CQSIM的用戶界面
該CQSIM（圖3.2）主菜單將會顯示自動給用戶選擇的方案從Microsoft Access環(huán)境。用戶可以選擇從為所需的任務，通過適當?shù)牟僮鞑藛伟聪乱粋€按鈕就可以了。成本估算，用戶只需要約10 -30分鐘（較長的時間是非常復雜的產品需要）填寫這些表格的空白為指導該方案。結果可在一分鐘計算。因此，用戶界面非常友好。
3.3 用戶輸入
有六個數(shù)據輸入表格輸入數(shù)據的模具。該主要數(shù)據應輸入到系統(tǒng)有：
在模具產品的內容，例如：客戶端?名稱，零件號，零件名稱，塑料材料的要求，和它們的大小。
模具基地的詳細信息，例如寬度，長度和高度個別板塊。
模具，例如一般結構噴射器的大小和數(shù)量，老板和噴射器套（如有），及肋骨和（如有的話）單位噴射器。
零件編號（可選）和插入的名稱。
上述插入加工細節(jié)，如尺寸，材料，冷卻線，轉包，其口袋里的位置（孔，以容納插入），加工方法實現(xiàn)了產品的形狀。
圖3.4 用于加工細節(jié)的空白數(shù)據輸入表
圖3.4顯示了六個數(shù)據輸入形式之一。用戶可以這些形式中的按鈕開關按“上一頁”或“下一步”。開始計算，按“完成”按鈕被按下。用戶還可以在不同的瀏覽記錄在導航按鈕的形式。
3.4 數(shù)據表
四種類型的數(shù)據表用于存儲不同類型數(shù)據：
輸入數(shù)據:
產品詳細信息，如客戶，產品名稱大小和高分子材料。
插入姓名，插入的尺寸和加工標準。
一般資料，如模具基地規(guī)模，門式，簡單的結構（例如噴射器，排骨和老板）。
成本，是根據這些數(shù)據為基礎連同價格和技術數(shù)據說明如下。
得到的數(shù)據:
材料成本，勞動力成本和加工費用。
個別部件總加工時間和插頁。
(三) 價格的標準組件：
（1）價格為標準組件，如不同各類模具基地和噴射器。
（2）價格為不同類型的材料，如鋼和銅。這些數(shù)據表中的價格應該更新用戶在它們的價格變化。
(四) 技術數(shù)據：
（1）加工數(shù)據，如材料去除率和加工序列。
（2）標準時間專門活動，如時間編譯CAM程序。
3.5 加工時間計算
該CQSIM獨立開發(fā)的CAD - CAM系統(tǒng)。因此，形狀和體積加工時間不是實際值計算，而是因素性的值。在CQSIM使用的因素包括物質因素和形狀因子。它們被用來計算從“標準”加工時的實際加工時間的方法直接的材料去除率。
實際加工時間=“標準”的加工時間
*數(shù)量*形狀因子
*物質因素
+準備時間
其中包括準備時間設置時間，撕裂式時間和換刀時間等形狀因子用于比較各形狀的加工困難。簡單的形狀像圓形，長方形和鉆井被指定為“標準”的值。其他形狀將更多的加工（效率低）困難和因此，他們有更高的價值。材料系數(shù)設計參照加工材料的硬度。物料因子的值可以通過引用分配如由SKF公司或WIDIA廠家提供的數(shù)據等。
在CQSIM的因素可以改變或添加到時受到用戶的需要，以滿足他們的需求。由于改變或新創(chuàng)建的因素是由用戶自己完成，他們能掌握其含義更容易維護準確的成本估算。
4.原型CQSIM的評價
該CQSIM報價精度可分為四個部分。這些都是直接材料成本，加工時間組件，間接費用和利潤。管理費用和利潤是由之前的用戶在第一次通過使用“更新數(shù)據庫”功能的CQSIM，在CQSIM。因此，這兩種類型的精度因素是受設置從用戶的數(shù)據。因此，精度的CQSIM基于直接材料成本和加工時間。圖4.1顯示了一個試驗的結果后運行作分析CQSIM。
圖4.1 運行CQSIM的實例
4.1 估計的直接材料成本的精確性
對材料成本就是通過搜索獲得數(shù)據庫或通過計算原材料的重量模具部件，所以精度高（達98％）。標準組件供應與當前市場價格并計算在規(guī)定的數(shù)量。由于正確的數(shù)量和更新的價格，更準確的成本可以得到。標準組件的誤差產生的預定數(shù)量的角度針，螺絲等，因為最終的選擇可能會略有不同，該程序。然而，這些組件一般都便宜（幾美元），使用量小。因此，可以忽略不計的錯誤時，幾千美元相比，總材料成本。
2％的誤差主要來自原材料的供應商切割長度。一般來說，鐵販子將原料供應510毫米長于所需的大小。該CQSIM它當作7.5mm的。主腔和主插入長度為210毫米的核心，只是計算錯誤1.2％。然后，將產生較大的插入誤差小，反之亦然的詩句。在大多數(shù)情況下，模具的主要插入會更大超過100mm，因此對所有材料的總誤差將非常低。另一方面，其他材料也列入計算，例如：成本對銅電極（圖5）。這也將增加材料的準確性計算與經驗相比，成本估算。這是因為電極，尤其是小電極，將忽視或有其規(guī)模的實證成本低估估計。
在模具成本估算一般的做法是估計昂貴的部件的成本，例如模具基地，主要的插入，和主要電極。一個百分比收費雜項材料，例如為肋骨電極，并軸對于老板，然后被加入。這樣做它，錯誤有時會非常大，可高達30％以上。這些錯誤通常是由于的大小插入，這個被忽視。例如，某些原料的大小可能會增加30毫米，因此，如果5mm的成本估計視為將造成很大的錯誤了，因此，他們粗略估計將加工時間錯了。在某些情況下，將雜項組件被忽略。
4.2 加工時的精度估計
加工精度分析時間應與專用工件的實際加工時間。擁有一個精確的分析，工作研究報告應進行來探討實際差異。在這里，比較進行了實證與類似的一些部件大小和形狀。
該試驗加工時間運行的組件列于表1。
主腔拋光是兩個腔機器和它的形狀的電極。一般來說，它需要約3天（每天10小時）為每個腔，兩腔，即60h的。為13EDM過程的電極需要約6小時打磨，使所需要的時間是合理的因為銅可輕易打磨和拋光粗糙電極是可以接受的。
該數(shù)控銑床過程進行了電極主腔和主要核心插入。銅電極機器是非常容易的，所以籌備時間，20.66h，比為鋼芯，16.19h短，甚至前者的數(shù)量遠遠比這更大的后者。
正如圖5所示，一個工藝品的人大約需要352h（比如35天）完成模具。一般而言，行家會引述它為30天。然而，根據經驗，我們發(fā)現(xiàn)霉菌廠商很少能按時完成交付模具。因此，32-33天會更合適。因此，誤差約為9％。不過，這種估計是不差于人工估計的。
表4.1 試驗運行結果為加工時間
4.3重新計算現(xiàn)有的報價和自我估計
所謂一個按鈕“重新計算的現(xiàn)有報價”提供在“報告”菜單。該功能負責重新計算的結果，同時模具的一些數(shù)據，如不滿意加工時間和/或材料的成本，報告形式改變了用戶。函數(shù)只計算報告中的數(shù)據表中所示?“報告”菜單。這是一個傳統(tǒng)的成本特殊用途估計（在報告中手工填寫表格）和計算未預期的結果。該功能提供了一個靈活的選擇給用戶。用戶只需要更換與自我估計期望值成績不理想加工時間，原料成本，標準件成本。然后，當按鈕被按下時，系統(tǒng)會重新計算，投入到“成本摘要”新成果形式。
4.4 整體表現(xiàn)
為CQSIM的試運行總體誤差約為5.3％：
即使這是可以接受的加工時間的計算需要改進。該加工時間精度可提高煉油加工程序，托勒，元代，這兩種插入體積和表面面積，程度困難（形狀為CQSIM因子）等由Menges和Mohren建議。
5. CQSIM的進一步發(fā)展
這是很有價值的開發(fā)模具成本估算CQSIMs，復雜模具，模具，尤其是高價值因為他們需要進行成本控制良好的文件。該進一步發(fā)展的CQSIMs可以用下面的方法來實現(xiàn)。
5.1 加工過程
高精度CQSIM軟件開發(fā)包可以在所有的加工工藝已廣泛定義。精度可提高的參與的CAD- CAM系統(tǒng)。
CAD和CAM軟件也越來越例如近年流行的“歐幾里德”，“親工程師”，和“Solidworks”。這些軟件包的一些可以用于計算的數(shù)控機床和加工時間鑒于三維（3D）的模型細節(jié)。這將提高對CQSIMs形狀因子的準確性。該越來越多地使用快速原型機和數(shù)控機床，它可以幫助工程師設計出一個產品三維模型之前的注塑模具制造，也提供了機會以改善CQSIM。
5.2 數(shù)據表更新
最簡單的任務給予的CQSIM到用戶的增補的材料價格和分包合同的價格。該任務是相當耗費時間，并可能成為障礙防止利用系統(tǒng)的成本估計CQSIM。活通過互聯(lián)網更新是一個可預見的解決辦法以上。事實上，現(xiàn)在有些供應商已提供在一個緊湊的光盤（CD）他們的產品價格。論另一方面，內部數(shù)據更新工作，例如薪金，和間接費用，也可提高使用內聯(lián)網該用戶的公司。
5.3 生產控制和庫存控制
通過對加工時間預測數(shù)據是指自CQSIM，連同一個調度軟件程序包，項目負責人，時間和模具制造的關鍵路徑可以進行設置。對于這些模具的時間表，可規(guī)劃相對應的車間機器的能力。這是因為CQSIM可與其他套裝軟體，而索引順序訪問方法（ISAM）用于集成。 Microsoft Access可以溝通這種軟件具有dBASE，?？怂筆roand Microsoft Excel中。這然后使該系統(tǒng)與其他材料，如工程規(guī)劃資源規(guī)劃（ERP）和系統(tǒng)，應用，材料采購申請整合，在數(shù)據處理（SAP）的產品。一個合適的時間框架購買材料可以降低利息費用及畜能力的公司。
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