沖壓模具設(shè)計(jì)開發(fā)管理淺析

張景志 宋佳東

沈陽(yáng)來(lái)金汽車零部件有限公司

沖壓模具設(shè)計(jì)開發(fā)管理淺析

張景志 宋佳東

沈陽(yáng)來(lái)金汽車零部件有限公司

本文基于對(duì)國(guó)內(nèi)國(guó)外汽車模具行業(yè)的了解，分析了關(guān)于國(guó)內(nèi)汽車沖壓模具設(shè)計(jì)業(yè)的幾個(gè)普遍存在問(wèn)題，介紹了汽車沖壓模具未來(lái)的發(fā)展方向，并結(jié)合模具行業(yè)的發(fā)展方向，針對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)開發(fā)進(jìn)行了闡述和分析，提出了提高國(guó)內(nèi)汽車模具行業(yè)水平的對(duì)策。

沖壓模具設(shè)計(jì) 存在問(wèn)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(dāng)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(dòng)化程度。要制造出一副高水平的汽車沖壓模具，涉及到3個(gè)關(guān)鍵步驟：設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試。沖壓模具設(shè)計(jì)是模具制造中最重要的一步，決定了沖壓的工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)、對(duì)模具制造和模具調(diào)試有著重要的影響。良好的設(shè)計(jì)，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(zhì)量，減少加工裝配的不良，減少模具的調(diào)試時(shí)間，極大地降低模具的制造成本。

一、我國(guó)模具設(shè)計(jì)行業(yè)的整體水平

曾經(jīng)不止一次的聽過(guò)國(guó)內(nèi)模具同行說(shuō)過(guò)，和國(guó)外的模具技術(shù)人員比起來(lái)，我們的設(shè)計(jì)水平不比別人差，但我們的模具質(zhì)量卻達(dá)不到日本的模具水平，這是因?yàn)槲覀兊闹圃?、調(diào)試水平還有待提高。這話聽起來(lái)似乎顯得很自信：我們的設(shè)計(jì)水平是可以的，做不好那是制造的問(wèn)題。如果認(rèn)為我們?cè)谀＞咴O(shè)計(jì)水平上達(dá)到了先進(jìn)國(guó)家的水平，我認(rèn)為有點(diǎn)盲目自信了。如果模具設(shè)計(jì)本身就不行，模具基準(zhǔn)不良或者結(jié)構(gòu)不合理，你能怪制造或調(diào)試者?盡管從2000年前后開始，由于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，包括設(shè)計(jì)軟件、模擬分析等方面的進(jìn)步，以及隨著中國(guó)的改革開放帶來(lái)的跟國(guó)外模具工業(yè)強(qiáng)國(guó)的交流、合作的開展，我國(guó)的模具水平已經(jīng)有了長(zhǎng)足進(jìn)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(lái)越多的出口海外，但是，我們和模具強(qiáng)國(guó)的差距仍然不小，尤其在模具設(shè)計(jì)這一塊，差距還很大，我們要認(rèn)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(xiàng)目的制件數(shù)模、GDT圖、要貨周期、模具開發(fā)意向和質(zhì)量需求等相關(guān)信息，營(yíng)銷部針對(duì)獲得的信息進(jìn)行梳理，常規(guī)制件與技術(shù)中心共同制定合理的報(bào)價(jià)方案，對(duì)于大的項(xiàng)目或者信息異常的項(xiàng)目需要召集技術(shù)中心、工部、財(cái)務(wù)部、生產(chǎn)運(yùn)行部等相關(guān)部門進(jìn)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(bào)告，針對(duì)可行的方案編制合理的報(bào)價(jià)方案。項(xiàng)目承攬后營(yíng)銷部需要把模具開發(fā)項(xiàng)目的制件數(shù)模、GDT圖、要貨周期、模具開發(fā)意向和質(zhì)量需求等相關(guān)信息傳達(dá)給技術(shù)中心沖壓科，同時(shí)還要把項(xiàng)目開發(fā)的各階段節(jié)點(diǎn)要求下發(fā)到生產(chǎn)運(yùn)行部和工部。技術(shù)中心針對(duì)客戶節(jié)點(diǎn)需求編制模具生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃，工部按照技術(shù)中心下發(fā)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃編制內(nèi)部加工計(jì)劃并報(bào)上生產(chǎn)運(yùn)行部進(jìn)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(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的方法制造出合格的沖壓制件。在對(duì)制件進(jìn)行沖壓工藝性分析時(shí)，除了制件形狀尺寸外，重點(diǎn)要根據(jù)制件的GDT圖了解制件的關(guān)鍵點(diǎn)、面、孔，制件的精度和表面粗糙度的要求，分析制件的結(jié)構(gòu)和形狀是否適合沖壓加工，分析制件的基準(zhǔn)選擇及尺寸標(biāo)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(shè)計(jì)時(shí)要從制件的質(zhì)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(gè)方面進(jìn)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(diǎn)和質(zhì)量要求，合理的安排沖壓順序，確定一個(gè)最佳的工藝方案，選定各工序的沖壓設(shè)備。根據(jù)工藝方案的初步構(gòu)思進(jìn)行三維沖壓工藝設(shè)計(jì)，借用AutoForm或則Dynaform等CAE分析軟件進(jìn)行制件成形性能分析，并優(yōu)化制件的工藝補(bǔ)充，根據(jù)CAE分析結(jié)果，針對(duì)制件局部成形性能差的地方，與客戶溝通，提出ECR申請(qǐng)，完善制件，確保能夠生產(chǎn)出合格制件。

3.DL設(shè)計(jì)以及工藝會(huì)簽。DL圖設(shè)計(jì)即沖壓工序設(shè)計(jì)，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(biāo)識(shí)、頂桿排布、各工序標(biāo)注等。DL圖就相當(dāng)于制件的沖壓路線，每個(gè)制件都需要進(jìn)行DL圖設(shè)計(jì)。DL設(shè)計(jì)完成需要進(jìn)行內(nèi)部評(píng)審，簡(jiǎn)單制件組長(zhǎng)審核，復(fù)雜或者以往沒有遇到過(guò)的制件需要組織評(píng)審會(huì)進(jìn)行評(píng)審，降低模具開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。內(nèi)部審核問(wèn)題整改完成后即可提供給主機(jī)廠進(jìn)行工藝會(huì)簽。DL圖的會(huì)簽非常關(guān)鍵，直接決定后期模具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方式以及模具的開發(fā)周期，若模具已經(jīng)設(shè)計(jì)完成，DL圖再更改，無(wú)論是開發(fā)周期或者成本上都將造成很大的浪費(fèi)，若模具已經(jīng)鑄造，DL圖再更改，有可能會(huì)直接造成經(jīng)濟(jì)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(jìn)行鑄造，早期采用手工泡沫模型制造，隨著CAD／CAM技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)在模具圖紙采用三維設(shè)計(jì)，模具的泡沫模型依據(jù)模具結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行NC加工，余量加工設(shè)置均勻，保麗龍模型經(jīng)過(guò)驗(yàn)收整改后，可以進(jìn)行鑄造。模具鑄件毛坯運(yùn)回模具廠后，需要進(jìn)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(nèi)部夾砂等缺陷需要加工后才能看出，若出現(xiàn)內(nèi)部夾砂等缺陷影響模具外觀質(zhì)量的，需要對(duì)鑄造廠家進(jìn)行質(zhì)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(jì)劃，同時(shí)工藝員需要編制每個(gè)部件的加工工藝。工部按模具部件工藝和生產(chǎn)計(jì)劃依次進(jìn)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(diào)試等工作。以上每一道工序都需要經(jīng)過(guò)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(yán)格把關(guān)，保證了加工的準(zhǔn)確性和正確性，這樣才可以為樣件調(diào)試出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，技術(shù)人員根據(jù)數(shù)據(jù)制定出合理有效的改善方案。

三、結(jié)語(yǔ)

預(yù)驗(yàn)收完成后，模具企業(yè)針對(duì)預(yù)驗(yàn)收問(wèn)題整改完善模具，需要按客戶節(jié)點(diǎn)將所有模具都完善好并移型到主機(jī)廠的量產(chǎn)地。由于使用設(shè)備的變更，需要再次調(diào)試整改模具才有可能達(dá)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(diǎn)進(jìn)行模具的終驗(yàn)收。

[1]劉華剛.模具制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

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