未签订安全目标责任书，若该责任书实质为安全生产管理协议，且属于法定应签订情形，则生产经营单位可能面临责令限期改正及罚款的处罚。具体分析如下：

一. 未签订安全生产管理协议的法律后果

1. 法定义务：根据《中华人民共和国安全生产法》的相关规定，生产经营单位在与承包单位、承租单位进行合作时，应当签订专门的安全生产管理协议，或者在承包合同、租赁合同中明确各自的安全生产管理职责。这是生产经营单位的法定义务。
2. 处罚措施：若生产经营单位未履行这一法定义务，根据《中华人民共和国安全生产法》第一百零三条第二款，将责令限期改正，并处以五万元以下的罚款。同时，对其直接负责的主管人员和其他直接责任人员，也可以处以一万元以下的罚款。若逾期未改正，还将责令停产停业整顿。

二. 安全目标责任书的性质判断

• 若实质为安全生产管理协议：若所提及的“安全目标责任书”实质上是用于明确双方安全生产管理职责的协议，且按照法律规定应当签订，则未签订该责任书将构成未履行法定义务，面临上述法律后果。
• 若非安全生产管理协议：若“安全目标责任书”并非用于明确安全生产管理职责的协议，而是其他性质的文件，则未签订该文件可能不涉及安全生产法的处罚，但可能涉及其他法律责任或内部管理责任。

三. 实际案例参考

• 例如，某公司将车间出租给另一公司用于生产经营，但未签订专门的安全生产管理协议，结果被有关行政执法部门罚款，并对直接负责的主管人员也进行了罚款。这一案例说明了未签订安全生产管理协议的法律后果。

我建议：生产经营单位应高度重视安全生产管理协议的签订工作，确保与承包单位、承租单位之间明确各自的安全生产管理职责，以防范潜在的法律风险和经济损失。如有进一步需要，您可以继续咨询我。