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ICS25.010J01JB/T9167.21998工艺装备设计管理导则工艺装备设计选择规则ManagementguidefortoolingdesignSelectionruleoftoolingdesign1998-11-20发布1998-12-01实施国家机械工业局发布I前言本标准是对JB/Z283.1~283.5—87《工艺装备设计管理导则》的修订，修订时只作了编辑性修改，主要技术内容未改变。本标准自实施之日起代替JB/Z283.1~283.5—87。本标准的所有附录均为提示的附录。本标准由机械科学研究院提出并归口。本标准主要负责起草单位：机械科学研究院。本标准主要起草人：马贤智、李勤、石俊伟、胡惠卿。JB/T9167.2199811范围本标准适用于机械制造工艺装备（工装）设计的选择。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准昀新版本的可能性。JB/T9167.3—1998工艺装备设计管理导则工艺装备设计任务书的编制规则3工装设计选择的规则3.1工装设计选择的一般规则a)生产纲领、生产类型及生产组织结构；b)产品通用化程度及其产品寿命周期；c)工艺方案的特点；d)专业化分工的可能性；e)标准工装的应用程度；f)现有设备负荷的均衡情况；g)成组技术的应用；h)安全技术要求。3.2工装设计选择的经济原则在保证产品质量的条件下，用完成工艺过程所需工装的费用作为选择分析的基础。a)选择不同工装方案进行比较；b)产品数量和生产周期；c)提高产品质量和效率的程度；d)工装的制造费用及其使用维护费用。3.3确定工装复杂系数，以便对其进行技术经济评价；完善工装的设计、制造、使用过程的管理。3.4分析工装选择后的效益，主要用计算消耗费用与额定消耗费用之间的比较，进行评价，并纳入企业考核的技术指标。国家机械工业局1998-11-20批准中华人民共和国机械行业标准工艺装备设计管理导则工艺装备设计选择规则ManagementguidefortoolingdesignSelectionruleoftoolingdesignJB/T9167.21998代替JB/Z283.2—871998-12-01实施JB/T9167.2199824工装设计的选择程序4.1调研分析a)产品结构特点、精度要求；b)产品生产计划、生产组织形式和工艺条件；c)工艺工序分类情况；d)对工装的基本要求；e)采用典型工装结构的可行性；f)选择符合要求的用于设计和制造工装的基本计算资料；g)有关工装的合理化建议纳入工艺的可能性。4.2确定采用昀佳工装系统a)标准工装；b)通用工装；c)组合工装；d)可调工装；e)成组工装；f)专用工装。4.3根据工艺工序的分类，考虑工装的合理负荷，确定其总工作量。4.4根据以下因素确定工装的结构原则a)毛坯类型；b)材料特点；c)结构特点和精度；d)定位基准；e)设备型号；f)生产批量；g)生产条件。4.5编制工装设计任务书（按JB/T9167.3）。5工装设计选择需用的技术文件a)本标准；b)工装标准；c)工装手册、样本及使用说明书；d)典型工装结构；e)专用工装明细表及图册。6工装设计选择的技术经济指标6.1专用工装标准化系数；6.2工装通用系数；JB/T9167.2199836.3工装利用率；6.4工装负荷率；6.5工装成本；6.6工装复杂系数[见附录D（提示的附录）]；6.7工装系数；6.8工装验证结论。7选择工装设计时的经济评价选择工装设计时的经济评价见附录A（提示的附录）。8工装设计经济效果的评价8.1评价原则8.1.1在保证产品质量、提高生产效率、降低成本、加速生产周期和增加经济效率的基础上，对工装系统的选择、设计、制造和使用的各个环节进行综合评价。8.1.2工装设计经济效果的评价必须结合现实的经济管理和核算制度。8.1.3评价方法力求简便适用。8.2评价作用8.2.1优化工装设计选择方案；8.2.2提高工装设计水平；8.2.3保证昀佳经济效果；8.2.4缩短工装准备周期。8.3评价依据8.3.1工装设计定额；8.3.2工装制造定额；8.3.3工装维修定额；8.3.4原材料成本标准；8.3.5工装管理费标准；8.3.6工装费用摊销的财务管理规定。8.4评价指标8.4.1工装年度计划费用投资总额；8.4.2预期的经济效果总和；8.4.3工装选择、设计、制造核算期内的节约额。8.5评价内容8.5.1工装设计费用的节约；8.5.2材料费的节约；8.5.3提高产品质量的节约；8.5.4提高生产效率的节约；JB/T9167.2199848.5.5标准化的节约；8.5.6制造费的节约；8.5.7管理费的节约；8.5.8昀佳工装方案的评定：工装投资回收期=→minJB/T9167.219985附录AA1单项工艺装备的负荷系数Kh：TNtKdch⋅=式中：t——完成工艺工序的时间；Ndc——单项工装每月执行工序的重复次数；T——工装每月的有效工作时间总额。A2在分析周期内，专用工装的工艺工序费用等于专用工装的成本。A3在分析周期内，可调夹具工艺工序的费用Ck：nCNCCCgzhk+⋅+=式中：Ch——更换部分的制造成本；Cz——调整费；N——投入生产的数量；Cg——固定部分的折旧费；n——工装的工序数量。A4在分析的周期内，组合工装工艺工序的费用Cz：Cz=Ca∙N+Cw式中：Ca——组装的成本；N——投入生产的数量；Cw——维护费。A5在分析的周期内，成组工装工艺工序的费用Cc：cgahcNCCCC++=式中：Ch——可调换件的成本；Ca——组装成本；Cg——固定部分的折旧费；Nc——成组零件种数。A6在分析的周期内，通用工装工艺工序费用Ct：nCCgt=式中：Cg——折旧费；n——使用工装的工序数量。（提示的附录）选择工装设计时的经济评价方法JB/T9167.219986JB/T9167.219987附录BB1工装经济分析时的几个指标B1.1产品试制阶段工装费用成本占试制产品成本的10%~15%，产品正式生产阶段工装费用成本占产品成本的5%以下。B1.2外购工装、自制通用工装、专用工装三者年消耗费用的比例关系一般应是2∶1∶3。B1.3在库存储备合理情况下，工装的投资额即是当年的消耗量。B1.4专用摊销方法。计算成本一般按每年度均摊进行预算。在实际核算时可按下列方法摊销：a)专用工装按产品一次摊入成本；b)外购工装采用“5∶5”摊销，即发出库时摊入成本50%，报废时再摊入50%；c)自制通用工装，其中一部分是外购工装“5∶5”摊销，另一部分是按专用工装一次摊入，组合夹具也是一次摊入。B2缩短工装投资回收期的途径B2.1尽量减少专用工装，改变其与标准工装之间的比例。B2.2提高工装的使用寿命。B2.3提高工装的质量和加工效率，降低产品成本。B3计算工装年耗费用B3.1专用工装的年耗费用F：awss)1(CKTKF⋅++=式中：Ks——设计成本系数（工装设计和调整费用与制造费用之比），一般取0.5；Kw——维修成本系数（工装维修管理费用与制造费用之比），一般取0.2~0.3；Ts——使用寿命。以年为单位，一般3~5年，当转产时工装即报废；Ca——工装制造费用。B3.2组合夹具的年耗费用Fh：Fh=C1+C2/Nz+C3∙P式中：C1——组合夹具的专用件成本；C2——夹具零部件和辅助设备的折旧费加上工装设计费：C2=A1C4+A2C5+Z(1+H)A1——夹具零部件折旧率；C4——夹具零部件预计成本；A2——辅助设备折旧率；（提示的附录）工装经济效果评价方法JB/T9167.219988C5——辅助设备预计成本；Z——工装设计者的年工资额；H——工装设计的管理成本系数；C3——每套工装一次装配、调整费与管理费：C3=Zh∙t（1+Ho）Zh——组装工人1h工资额；t——组装调整时间，h；Ho——管理成本系数；Nz——年组装数量：Nz=P∙nP——年组装批次；n——平均每批组装的数量。B3.3组合工装的年耗费用Fz：azwgssz)(CKKTKF⋅++=式中：Ks——设计成本系数（设计费与制造费之比）；Kg——折旧系数；Kw——维护、管理成本系数；Ts——使用寿命，年；Caz——制造和装配成本。B3.4可调工装年耗费用Fk：akwsssagwgk)1()(CKTKCMKKF⋅+++⋅+=式中：Kg——折旧系数；Kw——维护、管理成本系数；M——一套工装的可调装置数量；Cag——一套工装的固定部分制造成本；Ks——设计成本系数；Ts——使用寿命，年；Cak——可调部分制造成本；Kws——可调部分维修成本系数。B3.5通用工装的年耗费用Ft：CKTF⋅+=)1(wst式中：Ts——使用寿命，年；Kw——维修、管理成本系数(一般取0.1)；C——通用工装成本。JB/T9167.219989JB/T9167.2199810附录CC1专用工装设计定额表专用工装设计定额表见表C1。表C1工时定额h类号工装种类每套每张每孔备注定位轴、套、垫、销等2~3—偏心套、靠模板、心轴、刀杆4~6车、铣、刨、磨、镗、平衡工具10~201专用件多于10件以上的工具3~4一般钻模3~4包括总图墙板钻模确性80孔以下0.52墙板钻模81孔以上0.4不包括非钻孔丝锥、铰刀、钻头、铣刀等8~163成形铣刀、齿轮刀具20~32光滑量规4~6标准量规84螺纹量规12圆弧、齿形样板3~6用哑图1），为原工时的1/2划线号孔样板20孔以上0.3~0.4不包括定位孔5划线号孔样板19孔以下2~3—简单冲压模8~12—6复合模、级进模、精冲模3~47装配工具、焊接工具2~38检测工具3~49工位器具3~4包括总图在内1）哑图是指只有图形而无设计尺寸的图样。设计时只需填入尺寸，以节省设计时间。（提示的附录）专用工装设计定额示例JB/T9167.2199811C2表C1的补充说明a)有总图的工装，带标准件时每种另加0.3h；b)审核工时为设计工时的1/5；c)标准化审核工时为设计工时的1/9；d)凡属结构、图形视差错误，一律由设计者返工（不计工时）；e)如遇图形较复杂时，可乘以1.2~1.5的系数；f)通用工装可参照表C1执行，如果是表格图，则每种规格或每个计算尺寸另加（0.2~1）h；g)编制一种工装标准，其定额为（16~48）h，需调研时可另加。附录DD1复杂系数K的计算公式bcbcbjbjnbLLNNGGNNCTCK++++⋅=…………………………（D1）式中：C——工装设计、制造、维护费用；Nj——工装专用件件数；G——工装昀高精度等级；Nc——保证产品尺寸要求的工装计算尺寸数目；L——工装昀大尺寸；Cn——企业工装设计、制造、使用维护费的平均值（元/h）；Tb——企业日工时；Njb——企业工装专用件件数的平均值；Gb——企业工装精度等级的平均值；Ncb——企业工装计算尺寸数目的平均值；Lb——企业工装昀大尺寸的平均值。D2复杂系数的计算示例例：一铣床夹具，有5个专用件；昀高精度等级为6级，保证产品尺寸要求的有x、y、z三个尺寸；昀大底座尺寸为500mm；计算成本为400元，求夹具复杂系数K?解：已知：C=400元；Nj=5件；G=6级，Nc=3个；L=500mm。设：Cn=5元/h；Tb=8h；Njb=3件；Gb=7级；Ncb=3个；Lb=100mm。依式（D1）代入各值，则：（提示的附录）专用工装复杂系数的计算公式JB/T9167.219981284.1810050033673558400=++++×=K取K=19。答：该夹具的复杂系数为19。D3复杂系数的应用示例例：某厂具有每日完成设计、制造相当于100个复杂系数的工具的能力，试算500种自然套新产品工装的设计与制造周期和月成本?注：自然套：以组装好的一套组合夹具作为计套单位。解：设一个自然套工装折合2.5个标准套，一个标准套为5个复杂系数；一个复杂系数成本为8元。（1）将500个自然套换算成标准套；2