第二章 模具寿命及其对工业生产的影响
一、模具寿命S
模具正常失效前，生产出的合格产品的数目，称模具正常寿命，简称模具寿命S。
模具寿命是首次寿命与各次修模寿命的总和：
S = S1 + ∑S1
首次寿命（S1）：模具首次修复前生产出的合格产品的数目。
修模寿命（Si）：模具一次修复后到下一次修复前所生产出的合格产品的数目。
模具寿命与模具类型和结构有关，它是一定时期内模具材料性能、模具设计与制造水平、模具热处理水平以及使用及维护水平的综合反映。模具寿命的高低在一定程度上反映一个地区、一个国家的冶金工业、机械制造工业水平。
二、模具寿命与生产率
产品设计完成后，其生产模具要经历从设计、制造、安装调试、维护，直至失效报废等不同阶段。
（一）模具的设计时间（T1）
从模具设计到模具所有工艺文件、图样完成所用的时间，称模具设计时间T1。产品不同，模具的设计时间也不同，少则几天，多则几月。
（二）模具的制造时间（T2）
模具从制造开始到初次使用时所用的时间，称为模具的制造时间（T2）。
（三）模具的安装、调试时间（T3）
模具制造出来后，装在相应生产设备上，调试生产第一件合格产品所用的时的安装、调试时间T3。
（四）模具的修复及维护时间（T4）
模具服役一段时间后，暂时性地失去功能或为了维护所用的时间，称为模具的修复及维护时间（T4）。T4包含拆卸、重新装在设备上所用的时间。
（五）模具的工作时间（T5）
模具在设备上生产出合格产品所用的时间，称为模具的工作时间（T5）。
（六）模具寿命与生产率（见图2－l）
生产率与设备工作节奏有关，也与产品批量及模具寿命有关。
当产品批量小于模具寿命时，为了降低产品成本，只用一套模具，则
当产品批量大于模具寿命时，会消耗多套模具，不计修复时的装卸时间，最高的生产率为
实际生产中多数是一套模具完全失效后再换新模具，因此生产率为：
图2－1 模具寿命与生产率的关系
从上面的分析可以看出，减少模具的装配和修模次数与时间，提高模具的首次寿命与修复寿命，都能起到提高生产率的作用；设备工作节奏越快，模具寿命对生产率的影响就越大。大批量生产时，缩短制模时间，采用快换模装置，缩短装模时间，减少修复次数，将增加工作时间在整个时间的相对比例，会有效地提高生产率。
三、模具寿命与产品成本
采用模具生产的产品，其成本由原材料费、工资、设备折旧费、模具费及管理费等项组成，可分为与模具寿命无关的项目（如原材料费、工资、设备折旧费等）及与模具寿命有关的项目（如模具费），简写为
从图2－2可以看出，产品成本随着模具寿命的增加而下降。
我国模锻、冲压件产品模具费占产品成本的10％～30％，小批量冲压件模具费用占产品成本的30％～50％，另一方面，目前我国模具行业是微利行业，模具价格偏低，如提高模具价格，会进一步增大模具费在产品成本中的比例。因此，有效地提高模具的寿命，就可降低产品成本。
同一批量产品，当采用不同的模具材料、不同的制模工艺时，其模具费用不同，也会影响产品成本。因此，降低产品成本，除了提高模具寿命之外，还要考虑产品批量与模具寿命的匹配关系。应使模具寿命略大于产品批量。用于制造模具的材料有硬质合金和钢结合金、高速钢及合金工具钢、碳素工具钢、低熔点合金、铸铁等。它们的材料费、制造费、维修费及寿命差别很大。
例如：图2-3是电子定子硅钢片冲模采用不同模具材料时产品成本与批量之间的关系，硬质合金冲模寿命可达4000万件，但模具难制造，费用高；T12冲模寿命约为20万件左右，模具较易制造，费用低；Cr12MoV介于两者之间。
因此，在满足产品质量的前提下，为了使产品成本最低，应根据批量选用不同的模具材料及其制造工艺。
对于同一产品同一模具材料，应根据产品批量选取最合理的模具结构。对于小批量的小型冲压件采用钢皮冲模等简易模具；对于形状具一定相似性的多品种、小批量的冲压件采用冲压单元、组合冲模及成组技术；对于多品种小批量的小型锻件采用镶块模具。这些都是延长通用模具零件寿命，使工作零件寿命与产品批量相匹配、降低模具费用、降低产品成本的有效途径。
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