汽車沖壓模具開發(fā)過程及管控

李霞

【摘 ?要】模具的開發(fā)進(jìn)度對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度有著非常關(guān)鍵的作用，是主機(jī)廠生產(chǎn)準(zhǔn)備中的重要部分。下面從車身數(shù)據(jù)發(fā)布到模具終驗(yàn)收的過程談一談模具開發(fā)過程及進(jìn)度管控。

1.車身工藝數(shù)摸發(fā)布

車身設(shè)計(jì)部門發(fā)布產(chǎn)品數(shù)模，工程開發(fā)部門的工程人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)模進(jìn)行工藝預(yù)分析和預(yù)報(bào)價(jià)（作為招標(biāo)對(duì)比數(shù)據(jù)），用車身工藝數(shù)模進(jìn)行模具的招標(biāo)和相應(yīng)工藝分析等工作。招標(biāo)過程在此不做詳談，下面從定標(biāo)后（即確定模具廠）淺談模具開發(fā)管理。

2.車身件制造工藝可行性分析（模具開發(fā)商及工程開發(fā)部門）

模具開發(fā)商收到車身工藝數(shù)模后，對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行工藝可行性分析。原則上要求模具廠對(duì)所有新開發(fā)零件進(jìn)行CAE 分析（即零件成型性模擬分析） 。

CAE分析的作用：

a、 通過CAE 分析，我們可以比較直觀的觀察零件板料的成型過程;

b、縮短模具設(shè)計(jì)及分析的周期;

c、預(yù)測(cè)模具的可能性;

d、采用優(yōu)化設(shè)計(jì)，最大限度的降低模具和鋼材的消耗，降低制造生產(chǎn)成本;

e、在制造前預(yù)先發(fā)現(xiàn)模具和零件的潛在風(fēng)險(xiǎn);

開發(fā)部門可根據(jù)模具廠對(duì)零件CAE的分析結(jié)果，充分利用現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)調(diào)試的經(jīng)驗(yàn)，查看工藝參數(shù)是否合理，拉延補(bǔ)充是否合理，針對(duì)零件的起皺或開裂等風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)的提出解決方案。

3.DL圖的設(shè)計(jì)與會(huì)簽

CAE分析結(jié)束后可進(jìn)行模具DL圖設(shè)計(jì)，多數(shù)情況下也可同時(shí)進(jìn)行。

DL圖設(shè)計(jì)即design layout—沖壓工序分析設(shè)計(jì)，也可稱為模具工藝流程圖，包含：零件料片的尺寸、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)、各工序標(biāo)注等。

同時(shí)，DL圖還需體現(xiàn)相關(guān)工序的沖壓設(shè)備、模具高度、模具材質(zhì)、壓邊圈或壓料板的工作行程、板料的定位方式、完成工序的壓力分析等。

4.模具結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)與會(huì)簽

模具結(jié)構(gòu)圖會(huì)簽順序：拉延模具圖會(huì)簽——整形翻邊類模具會(huì)簽——修邊沖孔類模具會(huì)簽。

因模具的鑄造和加工周期是硬性時(shí)間，無法壓縮，所以為了保證項(xiàng)目的進(jìn)度，模具結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)非常重要，應(yīng)盡可能將模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)間提前，為后續(xù)模具的制造時(shí)間爭(zhēng)取。

模具首次取樣一般為半手工樣件，只要求成形即可，其余修邊及沖孔可線切割完成，所以應(yīng)該先進(jìn)行拉延模和整形翻邊類模具的設(shè)計(jì)，再進(jìn)行修邊沖孔類模具圖的設(shè)計(jì)。

模具廠根據(jù)DL圖指導(dǎo)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)完成后同樣先通過內(nèi)部評(píng)審，問題整改后即可給主機(jī)廠開發(fā)部門評(píng)審會(huì)簽。

主機(jī)廠開發(fā)部門應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注：

a、模具功能性

b、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及強(qiáng)度

c、模具生產(chǎn)安全性

d、模具各參數(shù)與量產(chǎn)壓機(jī)的符合性

e、調(diào)試和生產(chǎn)的方便性

f、模具主要部件的材質(zhì)及技術(shù)協(xié)議要求的條款的一致性

對(duì)于評(píng)審中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)盡量要求模具廠進(jìn)行整改。部分問題可能對(duì)產(chǎn)品功能等影響不大，但可能會(huì)影響作業(yè)的方便性，也可能降低生產(chǎn)效率，為了趕時(shí)間和進(jìn)度，模具廠可能不是太配合更改，此時(shí)，需要主機(jī)廠開發(fā)人員（工程師）的魄力和決心，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)階段的更改無論如何都比后期（模具成型后）更改來的快，此時(shí)需要模具廠設(shè)計(jì)人員換位思考，多站在生產(chǎn)部門的角度來看問題。

部分有爭(zhēng)議的問題點(diǎn)需要多方進(jìn)行客觀的討論以尋求最佳方案。在模具圖評(píng)審的過程中，要求工程開發(fā)技術(shù)人員立場(chǎng)堅(jiān)定并且有過硬的技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，這樣可以減少后期的許多問題。

5.鑄造數(shù)模發(fā)布和泡沫實(shí)型（保麗龍）評(píng)審與整改

模具結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)評(píng)審?fù)旰?，可進(jìn)行泡沫型的制作。在泡沫實(shí)型階段需要項(xiàng)目組發(fā)布鑄造數(shù)據(jù)，以保證實(shí)型的可鑄造性，泡沫實(shí)型是一種由聚苯乙烯經(jīng)過高溫發(fā)泡形成的一種材料，依據(jù)模具結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行NC加工，并考慮適當(dāng)?shù)哪＞呒庸び嗔浚?-10天）和泡沫的收縮率。

保麗龍制作周期一般為一周左右，制作完成后需要對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審，一是確保與模具結(jié)構(gòu)圖一致性。二是檢查在模具結(jié)構(gòu)圖評(píng)審中出現(xiàn)的問題是否整改到位，或者設(shè)計(jì)圖評(píng)審中未發(fā)現(xiàn)的問題，保麗龍的評(píng)審是模具制作過程中不可或缺的過程，因?yàn)樗悄＞呓Y(jié)構(gòu)更改的最后一關(guān)，一旦進(jìn)入鑄造階段，則模具結(jié)構(gòu)很難更改。

6.模具鑄造

保麗龍制作整改完成后，即可發(fā)運(yùn)到鑄造廠進(jìn)行鑄造，具體過程在此不做詳談，模具鑄造周期為15-20天，模具鑄造在運(yùn)回模具廠進(jìn)行鑄件檢查，主要檢查是否有大的鑄造缺陷，例如鑄件裂紋等。其中鑄件內(nèi)部夾砂等缺陷需要加工后才能看出。

7.NC數(shù)模發(fā)布及其模具的NC加工

模具鑄造完成后即可進(jìn)行NC加工，但前提是NC數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)布，模具廠可根據(jù)產(chǎn)品的NC數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)控編程，然后進(jìn)行模具的NC加工，模具的NC加工大致可分為：龍銑-組立-半精加工-精加工等，在NC的加工過程中，可發(fā)現(xiàn)鑄件是否有夾砂或裂紋等缺陷，NC加工完成后還需要對(duì)模具進(jìn)行熱處理以達(dá)到所要求的硬度，模具的NC加工周期一般為20-25天，在項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間緊張的情況下，如何合理的安排NC加工時(shí)間非常重要，工程開發(fā)人員，可到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行進(jìn)度管控，監(jiān)督模具廠編制合理的加工計(jì)劃。盡量不讓數(shù)控加工機(jī)床空閑，以保證進(jìn)度。

8.模具鉗工、調(diào)試、取樣過程

模具的鉗工階段包括：模具基準(zhǔn)打和—合?！嚹！拥龋＞逳C加工后仍然為后續(xù)鉗工留有一定余量，鉗工調(diào)試主要檢查上下模具的研和率、導(dǎo)向的研和率，確保沖壓出合格的沖壓件，通過模具鉗工調(diào)試，可鑒定出模具的品質(zhì)，同時(shí)也能確定出下料的尺寸等。

9.模具預(yù)驗(yàn)收

模具廠在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)完成所有承制模具制作并自行調(diào)試合格后，可向主機(jī)廠開發(fā)部申請(qǐng)預(yù)驗(yàn)收，模具廠需要提供模具的自檢報(bào)告和所沖壓件的合格率，主機(jī)廠開發(fā)部在接到模具廠的預(yù)驗(yàn)收申請(qǐng)后，組織人員到模具廠進(jìn)行預(yù)驗(yàn)收，主要從模具靜態(tài)、動(dòng)態(tài)沖壓件質(zhì)量三個(gè)方面進(jìn)行驗(yàn)收模具，動(dòng)、靜檢驗(yàn)按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，沖壓件檢驗(yàn)分為表面質(zhì)量、形狀尺寸精度與剛度三個(gè)方面。

在預(yù)驗(yàn)收過程中發(fā)現(xiàn)的問題原則上要求在模具廠整改完成后包裝發(fā)運(yùn)，但部分問題若不影響制作品質(zhì)，并整改難度小，在進(jìn)度緊張的情況下，允許遺留到量產(chǎn)地由模具廠自派鉗工人員持續(xù)整改。

10.模具量產(chǎn)地調(diào)試與驗(yàn)收

因機(jī)床的差異，模具的型面研和率等的差異，要保證制件品質(zhì)模具預(yù)驗(yàn)收合格后，移動(dòng)到量產(chǎn)地后需要調(diào)試，一般拉延模具的首輪研和時(shí)間為1-2月，而整個(gè)模具的調(diào)試周期長(zhǎng)達(dá)半年或更久時(shí)間，模具量產(chǎn)地調(diào)試過程始終圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

a、需將沖壓件在焊接夾具上進(jìn)行裝夾，驗(yàn)證模、夾、檢具、檢具與焊接夾具的協(xié)調(diào)性;

b、保證沖壓件的精度，將沖壓件放在檢具上進(jìn)行檢查，要求合格率一般在90 %以上;

c、沖壓件在檢具上發(fā)現(xiàn)的問題或者在焊接調(diào)試過程中反饋的問題或缺陷，需由模具廠負(fù)責(zé)整改;

d、模具動(dòng)、靜態(tài)檢查項(xiàng)目的符合性檢查;

e、模具在量產(chǎn)壓機(jī)上連續(xù)生產(chǎn)可靠性，即連續(xù)生產(chǎn)廢品率要求小于2%;

模具調(diào)試整改周期較長(zhǎng)，將以上幾項(xiàng)都整改完成并且生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行3個(gè)月后，工程開發(fā)部門可組織模具使用方、保全人員、質(zhì)量檢查人員等進(jìn)行模具的終驗(yàn)收并簽署終驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。

模具在完成終驗(yàn)收后，模具的開發(fā)工作才算階段性完成。但是，只要模具未報(bào)廢，模具生命周期持續(xù)，工程開發(fā)部門的工作就永遠(yuǎn)沒有結(jié)束，只是移交給生產(chǎn)系統(tǒng)和工藝部門使用、管理、維護(hù)等。

結(jié)束語(yǔ)：模具在良好的使用和維護(hù)下，可延長(zhǎng)使用壽命、降低廢品率、提高生產(chǎn)效率，為公司帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

（作者單位：東風(fēng)悅達(dá)起亞汽車有限公司）