田 力

(一汽模具制造有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130013)

0 引言

汽車(chē)新產(chǎn)品研發(fā)中，其重要的一節(jié)便是模具開(kāi)發(fā)，模具的好壞直接決定了整個(gè)汽車(chē)自身的質(zhì)量和受歡迎程度。本文以模具開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和項(xiàng)目管理中應(yīng)注意的問(wèn)題，對(duì)開(kāi)發(fā)模具的實(shí)踐中提供一定的經(jīng)驗(yàn)幫助。

1 開(kāi)發(fā)模具的主要階段

模具開(kāi)發(fā)從最初的產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門(mén)完成數(shù)據(jù)下發(fā)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)一系列的工藝制定與可行分析后，然后選定工裝廠家，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及初期模具制作等在整個(gè)過(guò)程中，模具廠家參考主機(jī)廠的建議來(lái)主控計(jì)劃，并在模具開(kāi)發(fā)過(guò)程中的每個(gè)階段提供合格的首序和全序樣件以及隨模件，并要現(xiàn)場(chǎng)移交完成的模具。模具移交進(jìn)場(chǎng)后，需對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，樣件精度符合標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)OTS認(rèn)可后，模具完成正式交付。

1.1 工藝分析階段

模具合理的結(jié)構(gòu)，可以保證生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性和高效性，其設(shè)計(jì)的依據(jù)是沖壓工藝規(guī)劃，如若前期并未遵從沖壓工藝設(shè)計(jì)，往往會(huì)使模具的整體結(jié)構(gòu)改變或是報(bào)廢，延誤模具的開(kāi)發(fā)進(jìn)程，產(chǎn)生不必要的設(shè)變費(fèi)用。往往不同的工藝方案可以實(shí)現(xiàn)同一個(gè)產(chǎn)品件。減少材料費(fèi)，提高生產(chǎn)效率，減少模具費(fèi)用，是沖壓生產(chǎn)的三大費(fèi)用，也是工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所需解決的問(wèn)題，即在生產(chǎn)中保證零件的質(zhì)量為前提，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品達(dá)到最優(yōu)的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。

1.1.1 沖壓工藝的經(jīng)濟(jì)效益分析

沖壓加工方法具有生產(chǎn)效率高，方便操作，材料利用率高，沖壓件性能好等優(yōu)點(diǎn)，是一種先進(jìn)的工藝制作方法，被廣泛應(yīng)用。不過(guò)由于整個(gè)工裝啟動(dòng)開(kāi)發(fā)成本高，生產(chǎn)批量的數(shù)目對(duì)其經(jīng)濟(jì)型起著至關(guān)重要的作用，生產(chǎn)基數(shù)越大，分配到每個(gè)單件的成本就越低，相反，如果生產(chǎn)量較小，則模具開(kāi)發(fā)的整體成本就會(huì)增高，單臺(tái)車(chē)的成本也隨之增高。所以，在工藝規(guī)劃前，要先根據(jù)預(yù)算沖壓件的數(shù)目多少，估算產(chǎn)品的成本，確定設(shè)計(jì)的工藝方案的可實(shí)施性。

目前提高沖壓工藝經(jīng)濟(jì)效益的主要措施有：

(1)以保證產(chǎn)品質(zhì)量為前提，適當(dāng)減少模具制作工序，適當(dāng)應(yīng)用工序合并等方法。

(2)設(shè)計(jì)時(shí)考慮模具之間可以借用或者通用，同款產(chǎn)品中，結(jié)構(gòu)相同的零件，可以借用前款車(chē)型的模具；規(guī)格對(duì)稱(chēng)的零件，選擇落料模公用；小型模具可以左右件共模設(shè)計(jì)。

(3)設(shè)計(jì)模具時(shí)考慮料片的最優(yōu)尺寸，減少材料的浪費(fèi)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

(4)模具的結(jié)構(gòu)合理規(guī)劃。

1.1.2 沖壓件的工藝可實(shí)施性分析

沖壓技術(shù)方面，主要分析零件料片的尺寸，設(shè)計(jì)的形狀，精度差值要求和材料質(zhì)量等因子能否達(dá)到?jīng)_壓工藝的要求，優(yōu)質(zhì)的工藝性可以減少材料的消耗，所需工序少且使用壽命長(zhǎng)，質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，操作流程簡(jiǎn)便等。通常沖壓件的結(jié)構(gòu)尺寸和要求的精度對(duì)沖壓件工藝性影響最大。如果發(fā)現(xiàn)零件工藝性存在開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)和部位等問(wèn)題，則應(yīng)向設(shè)計(jì)部門(mén)及時(shí)反饋。及時(shí)對(duì)產(chǎn)品整體進(jìn)行改進(jìn)，以免延誤開(kāi)發(fā)周期，增加開(kāi)發(fā)成本費(fèi)用。

可實(shí)施性分以下階段：

(1)前期敲定工藝設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)做好對(duì)應(yīng)的工藝分析，盡早分析出影響產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題。

(2)模具廠家應(yīng)在SE數(shù)據(jù)，pED數(shù)據(jù)下發(fā)后的第一周內(nèi)對(duì)所上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析檢查，潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)向ECR反饋，在得到NC數(shù)據(jù)后確保潛在風(fēng)險(xiǎn)消除，產(chǎn)品件無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，不會(huì)重大更改模具的結(jié)構(gòu)。

(3)得到NC數(shù)據(jù)后，在模具并未正式加工前，要求前期所有的ECR閉環(huán)，確保產(chǎn)品數(shù)據(jù)原始性且支持模具開(kāi)發(fā)加工，如數(shù)據(jù)發(fā)生變化，模具的開(kāi)發(fā)周期，壽命與質(zhì)量將受到影響。

1.2 工法圖設(shè)計(jì)(DL圖)

DL圖即為模具開(kāi)發(fā)所涉及的工藝以圖紙的內(nèi)容清楚的表達(dá)出來(lái)，模具工法圖主要包含零件的尺寸和形狀，沖壓板件的方向，角度和定位基準(zhǔn)及其他沖壓所涉及的輔助工序和設(shè)計(jì)的規(guī)范和完成標(biāo)準(zhǔn)等。

1.3 結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)

相關(guān)設(shè)計(jì)人員可根據(jù)DL圖，相關(guān)的參數(shù)等文件進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)至關(guān)重要，提前模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可以為后續(xù)模具爭(zhēng)取更多的制造時(shí)間。

1.4 備料，鑄件成型

鋼板模在圖紙會(huì)簽確定后，就可開(kāi)始準(zhǔn)備所需的鋼料和標(biāo)準(zhǔn)件，備料周期根據(jù)模具具體尺寸和結(jié)構(gòu)制定，一般為15-20天。

但是對(duì)于鑄造模的尺寸較大，超出了鋼板的結(jié)構(gòu)和尺寸，需要鑄造相應(yīng)的合適的鑄件來(lái)滿足，泡沫實(shí)驗(yàn)可以獲得鑄件，鑄件制作周期為一個(gè)月。

1.5 模具的后期加工，裝配

模具所需備料或是鑄件準(zhǔn)備充分后，并檢查沒(méi)有缺陷等問(wèn)題后，根據(jù)模具圖紙，可以逐步對(duì)模具進(jìn)行龍銑-組立-半精加工-精加工等。模具加工過(guò)程盡量減少失誤，保證模具質(zhì)量，避免后期出現(xiàn)問(wèn)題后返修。模具廠編制合理的工作計(jì)劃，確保模具出件質(zhì)量，自行調(diào)試合格后安裝相應(yīng)的安全防護(hù)措施，整個(gè)模具和沖壓件的問(wèn)題點(diǎn)解決，達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

2 模具開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目管控

新車(chē)型從設(shè)計(jì)研發(fā)到制造出廠，模具在其中有著至關(guān)重要的地位。模具能否按時(shí)交付，質(zhì)量是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，直接決定了研發(fā)的新車(chē)型能否在質(zhì)量合格的前提下順利量產(chǎn)，要做好模具開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目管控工作，可以從以下幾點(diǎn)考慮。

2.1 模具開(kāi)發(fā)初期制定合力可行的大計(jì)劃與中日程計(jì)劃

模具開(kāi)發(fā)是一個(gè)逐步完成的過(guò)程，制定嚴(yán)謹(jǐn)合理的計(jì)劃，便于項(xiàng)目有條不紊的進(jìn)行。主機(jī)廠和模具制造廠之間應(yīng)共同對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行管理，包括日常事務(wù)的處理，項(xiàng)目進(jìn)度的監(jiān)管，對(duì)主控節(jié)點(diǎn)制定詳細(xì)的網(wǎng)格計(jì)劃，并對(duì)計(jì)劃保持可更新?tīng)顟B(tài)。在項(xiàng)目計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程中，產(chǎn)品如出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)不同程度的影響著項(xiàng)目計(jì)劃，磨具開(kāi)發(fā)制作中如不能按時(shí)交付，延誤工期等較大風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)人員應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)識(shí)別問(wèn)題所在，并制定相應(yīng)的解決策略。

2.2 模具設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)文件

產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，一般根據(jù)實(shí)際階段下發(fā)相關(guān)的數(shù)據(jù)，如工藝分析數(shù)據(jù)(SE數(shù)據(jù))，鑄造數(shù)據(jù)(pED數(shù)據(jù))，以及加工數(shù)據(jù)(NC數(shù)據(jù))，為確保模具研發(fā)周期，主機(jī)廠應(yīng)及時(shí)下發(fā)準(zhǔn)確的數(shù)模，確保模具廠能夠按計(jì)劃進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在工藝分析數(shù)據(jù)階段為模具廠技術(shù)人員提供相應(yīng)的機(jī)床參數(shù)，GDT文件和其他相關(guān)信息，這些參數(shù)文件后期如有變更，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系模具廠相關(guān)人員進(jìn)行研討修改，避免模具開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

模具研發(fā)過(guò)程中，兩廠之間應(yīng)隨時(shí)保持動(dòng)態(tài)聯(lián)系，及時(shí)溝通，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題第一時(shí)間解決，尤其是數(shù)模文件的下發(fā)，同時(shí)互相對(duì)應(yīng)變整狀態(tài)，確保模具與數(shù)模之間保持一致性。

2.3 模具的驗(yàn)收和交付

工藝人員需對(duì)完成的模具進(jìn)行自行調(diào)試，并提供模具的自檢報(bào)告及沖壓件的合格率，并且零件質(zhì)量及精度符合所制定的標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)配到主機(jī)廠進(jìn)行再次調(diào)試驗(yàn)收。

模具在模具廠調(diào)試，研發(fā)部門(mén)可組織相關(guān)技術(shù)人員前去進(jìn)行預(yù)驗(yàn)收，需要根據(jù)模具廠的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，確保零件的精度符合標(biāo)準(zhǔn)，模具裝配完成，并確保安全防護(hù)措施到位，達(dá)到可交付的條件。

3 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的汽車(chē)模具產(chǎn)能在世界上極具優(yōu)勢(shì)，但是，由于國(guó)內(nèi)高端汽車(chē)模具企業(yè)技術(shù)提升緩慢、技術(shù)創(chuàng)新能力和模具新技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用能力不足等原因，致使國(guó)內(nèi)高端模具的開(kāi)發(fā)能力還不能完全滿足國(guó)內(nèi)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的配套需求，高端汽車(chē)模具仍然有很大一部分需要依賴(lài)于進(jìn)口。所以說(shuō)國(guó)內(nèi)汽車(chē)模具產(chǎn)業(yè)需盡快補(bǔ)齊這一短板才能彌補(bǔ)我國(guó)汽車(chē)模具行業(yè)的一大缺憾。結(jié)合工作實(shí)踐得出結(jié)論如下：

(1)降低模具開(kāi)發(fā)的成本和提高產(chǎn)品的質(zhì)量和精度可以通過(guò)前期合理的工藝規(guī)劃和工藝分析來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(2)制定合理的項(xiàng)目計(jì)劃，進(jìn)行嚴(yán)格的項(xiàng)目監(jiān)管，確保模具的自身的質(zhì)量和交付的進(jìn)度。

(3)模具整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中，技術(shù)文件內(nèi)容的準(zhǔn)確性和下發(fā)的及時(shí)性，對(duì)模具開(kāi)發(fā)周期影響重大。

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