張景志 宋佳東

沈陽來金汽車零部件有限公司

沖壓模具設計開發(fā)管理淺析

張景志 宋佳東

沈陽來金汽車零部件有限公司

本文基于對國內國外汽車模具行業(yè)的了解，分析了關于國內汽車沖壓模具設計業(yè)的幾個普遍存在問題，介紹了汽車沖壓模具未來的發(fā)展方向，并結合模具行業(yè)的發(fā)展方向，針對沖壓模具設計開發(fā)進行了闡述和分析，提出了提高國內汽車模具行業(yè)水平的對策。

沖壓模具設計 存在問題 發(fā)展方向

沖壓模具是金屬成形和金屬成型的重要工藝裝備，在當代制造業(yè)中發(fā)揮著很重要的作用，極大提高零件生產(chǎn)的自動化程度。要制造出一副高水平的汽車沖壓模具，涉及到3個關鍵步驟：設計、制造、調試。沖壓模具設計是模具制造中最重要的一步，決定了沖壓的工藝設計、模具結構、對模具制造和模具調試有著重要的影響。良好的設計，有利于模具的加工裝配，能提高模具的穩(wěn)定性，從而提高模具的質量，減少加工裝配的不良，減少模具的調試時間，極大地降低模具的制造成本。

一、我國模具設計行業(yè)的整體水平

曾經(jīng)不止一次的聽過國內模具同行說過，和國外的模具技術人員比起來，我們的設計水平不比別人差，但我們的模具質量卻達不到日本的模具水平，這是因為我們的制造、調試水平還有待提高。這話聽起來似乎顯得很自信：我們的設計水平是可以的，做不好那是制造的問題。如果認為我們在模具設計水平上達到了先進國家的水平，我認為有點盲目自信了。如果模具設計本身就不行，模具基準不良或者結構不合理，你能怪制造或調試者?盡管從2000年前后開始，由于計算機輔助技術，包括設計軟件、模擬分析等方面的進步，以及隨著中國的改革開放帶來的跟國外模具工業(yè)強國的交流、合作的開展，我國的模具水平已經(jīng)有了長足進步，涌現(xiàn)了一批龍頭企業(yè)，比如成飛集成、天汽模等，并且模具越來越多的出口海外，但是，我們和模具強國的差距仍然不小，尤其在模具設計這一塊，差距還很大，我們要認清差距，共同努力。

二、壓模具的開發(fā)流程

1.模具信息的貫通。首先需要從客戶處獲得模具開發(fā)項目的制件數(shù)模、GDT圖、要貨周期、模具開發(fā)意向和質量需求等相關信息，營銷部針對獲得的信息進行梳理，常規(guī)制件與技術中心共同制定合理的報價方案，對于大的項目或者信息異常的項目需要召集技術中心、工部、財務部、生產(chǎn)運行部等相關部門進行成本、加工周期、工藝方案的可行性分析并出具可行性分析報告，針對可行的方案編制合理的報價方案。項目承攬后營銷部需要把模具開發(fā)項目的制件數(shù)模、GDT圖、要貨周期、模具開發(fā)意向和質量需求等相關信息傳達給技術中心沖壓科，同時還要把項目開發(fā)的各階段節(jié)點要求下發(fā)到生產(chǎn)運行部和工部。技術中心針對客戶節(jié)點需求編制模具生產(chǎn)網(wǎng)絡計劃，工部按照技術中心下發(fā)的網(wǎng)絡計劃編制內部加工計劃并報上生產(chǎn)運行部進行監(jiān)管。

2.制件工藝性分析。沖壓制件必須具有良好的沖壓工藝性，才能以最簡單、最經(jīng)濟的方法制造出合格的沖壓制件。在對制件進行沖壓工藝性分析時，除了制件形狀尺寸外，重點要根據(jù)制件的GDT圖了解制件的關鍵點、面、孔，制件的精度和表面粗糙度的要求，分析制件的結構和形狀是否適合沖壓加工，分析制件的基準選擇及尺寸標注是否合理，尺寸、位置和形狀精度是否適合沖壓加工。制件沖壓工藝設計時要從制件的質量、模具的成本、生產(chǎn)率、模具的刃磨與維修、模具壽命以及操作安全性等各個方面進行比較，根據(jù)拉伸、修邊沖孔、翻邊整形等各工序制件的變形特點和質量要求，合理的安排沖壓順序，確定一個最佳的工藝方案，選定各工序的沖壓設備。根據(jù)工藝方案的初步構思進行三維沖壓工藝設計，借用AutoForm或則Dynaform等CAE分析軟件進行制件成形性能分析，并優(yōu)化制件的工藝補充，根據(jù)CAE分析結果，針對制件局部成形性能差的地方，與客戶溝通，提出ECR申請，完善制件，確保能夠生產(chǎn)出合格制件。

3.DL設計以及工藝會簽。DL圖設計即沖壓工序設計，也可稱為模具工藝流程圖，包含：制件料片的尺寸、沖壓的方向與角度、沖壓的工序安排、送料方向、廢料刀分布及刃口方向、廢料排除方向示意、CH孔、左右件標識、頂桿排布、各工序標注等。DL圖就相當于制件的沖壓路線，每個制件都需要進行DL圖設計。DL設計完成需要進行內部評審，簡單制件組長審核，復雜或者以往沒有遇到過的制件需要組織評審會進行評審，降低模具開發(fā)的風險。內部審核問題整改完成后即可提供給主機廠進行工藝會簽。DL圖的會簽非常關鍵，直接決定后期模具設計的結構方式以及模具的開發(fā)周期，若模具已經(jīng)設計完成，DL圖再更改，無論是開發(fā)周期或者成本上都將造成很大的浪費，若模具已經(jīng)鑄造，DL圖再更改，有可能會直接造成經(jīng)濟損失。

4.模具鑄造與加工。一般中小型模具部件都采用保麗龍的方式進行鑄造，早期采用手工泡沫模型制造，隨著CAD／CAM技術的應用，現(xiàn)在模具圖紙采用三維設計，模具的泡沫模型依據(jù)模具結構圖進行NC加工，余量加工設置均勻，保麗龍模型經(jīng)過驗收整改后，可以進行鑄造。模具鑄件毛坯運回模具廠后，需要進行鑄件檢查，主要檢查模具鑄件是否有大的鑄造缺陷，例如鑄件裂紋等。鑄件內部夾砂等缺陷需要加工后才能看出，若出現(xiàn)內部夾砂等缺陷影響模具外觀質量的，需要對鑄造廠家進行質量追訴。工程部接收到模具加工圖紙后，首先需要編制生產(chǎn)計劃，同時工藝員需要編制每個部件的加工工藝。工部按模具部件工藝和生產(chǎn)計劃依次進行鑄、鍛件的普通加工、一次組立、一次NC加工、鑲塊的熱處理、鑲塊火后NC加工、二次組立、合模、試模、取樣調試等工作。以上每一道工序都需要經(jīng)過自檢、專檢合格后，才可以流人到下一道工序，只有每道工序嚴格把關，保證了加工的準確性和正確性，這樣才可以為樣件調試出現(xiàn)的質量問題提供準確數(shù)據(jù)，技術人員根據(jù)數(shù)據(jù)制定出合理有效的改善方案。

三、結語

預驗收完成后，模具企業(yè)針對預驗收問題整改完善模具，需要按客戶節(jié)點將所有模具都完善好并移型到主機廠的量產(chǎn)地。由于使用設備的變更，需要再次調試整改模具才有可能達到模具連續(xù)生產(chǎn)可靠性以及量產(chǎn)的需求，在客戶的量產(chǎn)地，按照合同約定的節(jié)點進行模具的終驗收。

[1]劉華剛.模具制造技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2015.

[2]姚洪華.我國汽車沖壓件的技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].上海汽車，2016.