趙 娜

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

淺談汽車模具的開發(fā)過程及項目管理

趙 娜

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

模具開發(fā)是汽車車身開發(fā)的一部分，是實現(xiàn)產(chǎn)品從虛擬到實物轉(zhuǎn)變的重要過程。本文從模具的工藝規(guī)劃、結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工制作，以及整個開發(fā)過程中的項目管理作為出發(fā)點，闡述了影響模具開發(fā)周期和模具質(zhì)量的關(guān)鍵因素。模具能否按項目管理規(guī)定的周期完成交付，對產(chǎn)品能否按期進行可行性驗證、試制和量產(chǎn)，起到至關(guān)重要的作用。同時，模具制造過程中，通過加強數(shù)據(jù)狀態(tài)和生產(chǎn)過程監(jiān)控，可以減少后期返工，提高模具的質(zhì)量和精度，實現(xiàn)成本效益的最大化。

工藝規(guī)劃；結(jié)構(gòu)設(shè)計；項目管控

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.11.045

CLC NO.: U4-9 Document Code: A Article ID: 1671-7988（2016）11-121-03

引言

汽車產(chǎn)品開發(fā)中，模具開發(fā)的重要性不可忽視，汽車模具的水平直接決定了車身的質(zhì)量和在行業(yè)中的競爭力。本文介紹了模具開發(fā)的重要環(huán)節(jié)以及項目管理注意事項，對實踐中汽車模具的開發(fā)具有一定的借鑒作用。

1、模具開發(fā)的主要階段

模具開發(fā)從產(chǎn)品設(shè)計部門下發(fā)數(shù)據(jù)開始，經(jīng)過工藝方案制定和工藝可行性分析后，逐步開展工裝廠家選定、圖紙設(shè)計及模具制作等工作。在此過程中，模具廠家按主機廠的項目主控計劃，在模具開發(fā)過程中，分階段提供合格的首序樣件、全序樣件及隨模件，最終完成模具的進場移交。模具進場后，在沖壓生產(chǎn)場地完成模具調(diào)試驗證，零件精度達標(biāo)并經(jīng)OTS認可后，完成模具正式交付。

1.1 工藝分析階段

沖壓工藝規(guī)劃是模具設(shè)計的依據(jù)，合理的模具結(jié)構(gòu)，是實現(xiàn)經(jīng)濟、高效生產(chǎn)過程的可靠保證，若沖壓工藝前期設(shè)計不合理，往往會造成模具的結(jié)構(gòu)變更或者報廢，延長模具的開發(fā)周期，產(chǎn)生設(shè)變費用。同一個產(chǎn)品件，往往有不同的工藝方案可以實現(xiàn)。工藝過程設(shè)計的原則達到?jīng)_壓生產(chǎn)上的三大費用：降低材料費、提高生產(chǎn)效率、降低模具費；即生產(chǎn)在保證符合零件的各項技術(shù)要求的前提下，達到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟效益。

沖壓件工藝過程設(shè)計的主要內(nèi)容和步驟是：

1.1.1沖壓工藝的經(jīng)濟性分析

沖壓加工方法是一種先進的工藝方法，因其生產(chǎn)率高，操作性好，材料利用率高，沖壓件力學(xué)性能好等特點而受到廣泛應(yīng)用。但是由于工裝開發(fā)成本高，生產(chǎn)批量的大小對沖壓加工的經(jīng)濟性起著決定性作用，批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，如果生產(chǎn)量綱小，開發(fā)模具的成本核算到單臺車的成本就越高，所以，在工藝規(guī)劃的前期，根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，分析產(chǎn)品成本，確定所制定的工藝方案的可行性。

目前提高沖壓工藝經(jīng)濟性的主要方案有：

（1）在滿足產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，盡量減少模具的工序，可以考慮工序合并，如采用BL+PI(落料+沖孔)，（FL+RST）翻邊+整形等；

圖1　模具工序組合方式

（2）考慮模具的借用或通用，同系列產(chǎn)品中，結(jié)構(gòu)相同零件，盡量沿用老車型的模具；左右對稱的零件，選擇共用落料模；在模具尺寸允許的前提下，左右件共模設(shè)計；

（3）提高材料的利用率，模具設(shè)計時考慮料片尺寸的最優(yōu)化，減少成本浪費；

（4）合理規(guī)劃模具結(jié)構(gòu)，特定情況下采用多工位級進模；

1.1.2沖壓件的工藝可行性分析

沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度。在技術(shù)方面，主要分析該零件的尺寸大小，結(jié)構(gòu)形狀，精度公差要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。良好的工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單，且壽命長，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單，方便等。在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的是沖壓件結(jié)構(gòu)尺寸和精度要求，如果發(fā)現(xiàn)零件工藝性不好，則應(yīng)在不影響產(chǎn)品使用要求的前提下，在正式數(shù)據(jù)下發(fā)之前，向設(shè)計部門提出修改意見，及時對影響產(chǎn)品質(zhì)量的結(jié)構(gòu)進行修改。工藝問題反饋越早，后期設(shè)變的可能性越小。

可行性分析可分以下階段進行：

（1）初步制定工藝方案時，做好工藝分析，提前識別影響產(chǎn)品質(zhì)量的結(jié)構(gòu)問題，例如成型時可能存在的開裂，起皺，滑移線等；

（2）SE數(shù)據(jù)、PED數(shù)據(jù)下發(fā)后，模具廠家在一周內(nèi)完成數(shù)模分析，對仍存在質(zhì)量風(fēng)險的問題及時提出ECR反饋，在NC數(shù)據(jù)下發(fā)后確保無影響產(chǎn)品件質(zhì)量，導(dǎo)致模具結(jié)構(gòu)變更的重大更改；

（3）NC數(shù)據(jù)下發(fā)后，在模具正式加工之前，原則上要求前期所有的ECR閉環(huán)，確保產(chǎn)品數(shù)據(jù)支持模具加工。模具加工后，如再發(fā)生數(shù)據(jù)變更，將會不同程度的影響模具開發(fā)周期和模具壽命和質(zhì)量。

1.2工法圖設(shè)計（DL圖）

工法圖即DL圖（Die Layout），主要把工件用模具來制造完成之前的全部工藝內(nèi)容清楚的表達出來，模具工法圖設(shè)計的主要內(nèi)容是：

（1）完成模具的工序確認，確定沖壓加工的工序性質(zhì)、數(shù)量、排列順序和工序組合方式；

（2）沖壓板件的擺放角度、定位和基準(zhǔn)；

（3）確定工序件的形狀和尺寸；

根據(jù)以上分析，提出下述假設(shè)，H2：農(nóng)業(yè)品牌真實性正向影響網(wǎng)絡(luò)口碑，即當(dāng)某一農(nóng)業(yè)品牌真實性消費者評價越高，他們對該品牌的網(wǎng)絡(luò)評價就越高。

（4）安排其他非沖壓輔助工序和確定模具設(shè)計的規(guī)范和使用標(biāo)準(zhǔn)等。

1.3結(jié)構(gòu)圖設(shè)計

汽車通常由成百上千個零件組裝而成，其中包括鈑金件、塑料件、鑄件、鍛件、電氣組件等等，因此與汽車行業(yè)相關(guān)的也包括了冷沖壓模具、注塑模具、鍛模、電氣模具等等，汽車沖壓模具分類通常按照工序內(nèi)容進行可分為以下四大類：

（1）成型類（DR、FL、RST、F0、C-RST）

（2）修沖類（TR、C-TR、PI、C-PI、BUR）

（3）落料類（BL）

（4）包邊模（HEM）

結(jié)構(gòu)設(shè)計人員根據(jù)DL圖、工藝數(shù)模、機床參數(shù)等文件進行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。模具設(shè)計的步驟，一般是按先設(shè)計成型模，再進行修沖模設(shè)計，最后完成落料模的確定。

1.4備料，鑄件澆鑄

鑄造模的尺寸較大，鋼板的結(jié)構(gòu)和尺寸都無法滿足使用要求，因此需要通過鑄造獲得相應(yīng)的鑄件。目前汽車行業(yè)中常用的方法是通過保麗龍投鑄獲得鑄件，鑄件周期一般為一個月。

圖2　保麗龍和鑄件

1.5模具加工，裝配

模具備料到位或鑄件到場后，參照模具圖紙，利用加工設(shè)備依次開展模具的粗加工、精加工和裝配研合等工作。模具加工盡量一次到位，目的是減少后期鉗工返修，后續(xù)修補和人工修整。模具出件驗證合格，安全防護設(shè)施按要求安裝到位，模具和沖壓件的問題點銷項完成，達到驗收標(biāo)準(zhǔn)。

2、模具開發(fā)過程中的項目管控

汽車模具的開發(fā)是新車型研發(fā)和制造的重要部分，模具開發(fā)能否按期、按技術(shù)協(xié)議要求的標(biāo)準(zhǔn)完成交付，直接決定研發(fā)車型能否按產(chǎn)品規(guī)劃順利量產(chǎn)，模具開發(fā)全過程中，進行有效的項目過程管控十分重要。項目管理的要點主要包括：

2.1模具設(shè)計技術(shù)文件輸出

在產(chǎn)品開發(fā)過程中，一般分階段下發(fā)SE數(shù)據(jù)（工藝分析數(shù)據(jù)），PED數(shù)據(jù)（鑄造數(shù)據(jù)），以及NC數(shù)據(jù)（加工數(shù)據(jù)），為保證模具開發(fā)周期，應(yīng)及時、準(zhǔn)確下發(fā)數(shù)模。在SE數(shù)據(jù)階段為模具廠家提供機床參數(shù)、GDT文件和材質(zhì)信息，后期參數(shù)有變更，應(yīng)及時通知模具廠家，避免模具設(shè)計錯誤。

模具開發(fā)過程中，應(yīng)特別注意設(shè)變數(shù)模的下發(fā)，同時做好設(shè)變整改狀態(tài)監(jiān)控，確保模具狀態(tài)與數(shù)模狀態(tài)的一致性。

2.2模具開發(fā)項目進度計劃管控

模具開發(fā)計劃的有效執(zhí)行，得益于嚴(yán)謹?shù)捻椖坑媱澲贫ǎ鳈C廠和模具廠安排專人對項目的進度和日常事務(wù)進行管理，雙方根據(jù)項目的主控節(jié)點，制定網(wǎng)格計劃，按期進行計劃的狀態(tài)更新。模具計劃執(zhí)行的過程中，如遇產(chǎn)品設(shè)變，質(zhì)量問題整改，調(diào)試異常，都會在一定程度上影響計劃執(zhí)行。模具開發(fā)中如有影響模具交付的重大風(fēng)險，應(yīng)及時識別問題原因并找出解決方案。

2.3模具的驗收與交付

模具制作完成，由工藝人員對模具進行動靜態(tài)檢驗，確保模具問題點按驗收記錄銷項完成，并且零件精度符合進場標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)運到主機廠進行調(diào)試。

模具在生產(chǎn)場地進行調(diào)試，需要根據(jù)生產(chǎn)場地的實際參數(shù)進行調(diào)整，零件精度達標(biāo)，模具裝車問題點銷項完成，達到模具交付條件。

3、結(jié)論

（1）模具開發(fā)前期合理工藝規(guī)劃和工藝分析，是降低模具開發(fā)成本和提高模具質(zhì)量的前提條件。

（2）模具加工和制造過程中，應(yīng)進行嚴(yán)格的項目管控，確保模具的質(zhì)量和進度。

（3）模具開發(fā)過程中，技術(shù)文件下發(fā)的及時性和準(zhǔn)確性，是影響模具開發(fā)周期的重要因素。

[1]江昌勇，沖壓件的技術(shù)經(jīng)濟性及其質(zhì)量控制.模具技術(shù), 1996 (4):26-33.

[2]陳磊，沖壓工藝設(shè)計及經(jīng)濟性.中國機械工程學(xué)會全國青年學(xué)術(shù)會議，1998.

[3]趙運璧，張波，淺談汽車沖壓模具開發(fā)過程及管控.河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會，2012.

Discussion on the development process and project management of automobile mold

Zhao Na
( Anhui Jiang Huai Automobile Corp. Ltd, Anhui Hefei 230601 )

Mold development is part of the car body development, it is important to realize product from virtual to physical change process. In this paper, from the mold process palnning,structure design and manufacture, as well as the entire development process of the project management as a starting point, this paper expounds the key factor affecting the quality of mold development cycle. Mold can be stipulated in the project management cycle to complete delivery, verifies the feasibility of the products will be on schedule,trial production and mass production, it plays a crucial role. At the same time, in the process of the mold, through strengthening the process monitoring,data status, we can improve the quality and precision of the mold, maximize cost-effectiveness.

process palnning; structure design; project management

U4-9 文獻表示碼：A

1671-7988（2016）11-121-03

趙娜（1985-），女，就職于江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，從事汽車產(chǎn)品工裝開發(fā)工作（模具，檢具等）。