重卡中小型沖壓零件工藝設計

郭維，師懷江

摘要：工藝設計直接關系到加工成本和產(chǎn)品質(zhì)量。文章概述了工藝設計在重型卡車中小型沖壓件生產(chǎn)過程中的重要性，具體闡述了工序、工裝、試制、優(yōu)化四個環(huán)節(jié)的關注點和相互關系。

關鍵詞：重型卡車；中小型；沖壓零件；工藝設計

中圖分類號：TG388 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）28-0035-02

作為重型卡車中應用最多的中小型沖壓件，具有品種雜、系列化、更新快等特點，而往往產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)又相對獨立。各生產(chǎn)企業(yè)的加工手段、工藝方法參差不齊，導致實物產(chǎn)品質(zhì)量、外觀不能滿足圖紙要求。因此，工藝設計作為產(chǎn)品設計和生產(chǎn)加工的中間環(huán)節(jié)顯得尤為重要，直接關系到加工成本和產(chǎn)品質(zhì)量。

1 工序設計

1.1 下料方式

根據(jù)不同的產(chǎn)品外形、材料厚度、精度要求及批量大小，選用不同的下料方式，主要取決于設備的加工能力，以省時省力為原則，批量較大或生產(chǎn)較忙時，也需根據(jù)設備產(chǎn)能來調(diào)整下料方式，以保證生產(chǎn)節(jié)奏和

任務。

1.2 產(chǎn)品特性

對于某些裝配要求很高，或超出設備實際加工能力的特性要求，在無法更改設計要求時，就需要調(diào)整或增加工序（如翻邊困難、工藝余量、裝配尺寸、工藝孔、折彎件的空間孔距尺寸等）。

1.3 生產(chǎn)習慣

工序設計還應考慮加工人的生產(chǎn)習慣和生產(chǎn)經(jīng)驗，以及現(xiàn)有的設備布局，可以減少冗余環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率，同時可以充分調(diào)動操作者的積極性。

1.4 物流因素

一個產(chǎn)品的工序流程即決定了該產(chǎn)品的物流狀態(tài)，所以工藝設計必須要兼顧設備布局及產(chǎn)品的流轉(zhuǎn)和搬運，避免重復操作，精簡并優(yōu)化工序，從這個角度來說，工序設計也是精益生產(chǎn)的一個重要部分。

1.5 相似產(chǎn)品

對于新產(chǎn)品，可以同系列產(chǎn)品或類似產(chǎn)品為參考，綜合分析，尋找規(guī)律，有效提高設計效率，規(guī)避風險，使其更具有通用性和指導意義，也有利于操作者的實際加工。

1.6 防錯

為避免出現(xiàn)錯誤，盡量減少加工人的判斷環(huán)節(jié)，應盡量考慮工序順序的防錯功能，如左右件、相似件等等，可以通過前置打標工序、細化工序附圖等方法來

實現(xiàn)。

2 工裝設計

2.1 時機選擇

一般包括正式批量投產(chǎn)的零件、試制完成確認定型的零件、新產(chǎn)品開發(fā)階段的必要投入、通用手段無法加工的零件以及為了改善產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的零件，除此以外，應主動了解新產(chǎn)品的應用車型及未來前景，提前準備，以應對產(chǎn)品批量切換帶來的生產(chǎn)瓶頸及交付問題，同時也可以占得市場先機，提高自己的配送

比例。

2.2 制造成本

首先，對于大中型，結(jié)構(gòu)復雜的產(chǎn)品，因其模具制造成本較高，必須確認圖紙狀態(tài)和批量，否則無法收回成本，而模具制造環(huán)節(jié)最好委托大型、專業(yè)或有類似產(chǎn)品模具制造經(jīng)驗的廠家，這樣可以大大降低模具風險。其次，對于中小型，簡單結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，結(jié)合我單位實際，此類產(chǎn)品種類最多，且有加工能力及制作經(jīng)驗，最好自制模具，這樣成本較低。最后，對于小批量及試制件或未定型產(chǎn)品，盡量從工藝角度分析，在滿足產(chǎn)品要求的前提下，采用通用手段加工，或者制作簡易模具，以降低風險。

2.3 產(chǎn)品特性

一般來說，模具設計的依據(jù)就是產(chǎn)品圖紙，但根據(jù)我單位實際經(jīng)驗，試制過程中由模具加工后的產(chǎn)品雖符合圖紙，但在實際裝配和使用中卻出現(xiàn)很多問題，而往往在發(fā)現(xiàn)裝配問題后，后續(xù)改動維修模具的難度很大，費用也很高，而此時往往是產(chǎn)品批量切換的關鍵時刻，給生產(chǎn)和交付帶來了很大困難。

2.4 穩(wěn)定性

因模具的使用周期一般較長，所以其是否能穩(wěn)定連續(xù)的生產(chǎn)至關重要，往往在使用一段時間后，由于磨損、裂紋、拉傷等因素，導致產(chǎn)品狀態(tài)出現(xiàn)異常，增加了質(zhì)量隱患。如果在模具設計及制作前期充分考慮，就可以大大增加模具的使用周期及失效頻次，從而加強產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

2.5 實用性、通用性

品種多、系列化是我單位承制產(chǎn)品的特點，因此在投入模具時，首先考慮實用性，即優(yōu)先選擇批量產(chǎn)品，并根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和重要度，投入相應模具，使投入和產(chǎn)出比最大化。其次考慮通用性，應充分收集整理類似零件或同系列產(chǎn)品，以及對未來新品種的預測，充分增加模具的通用性，往往很小的設計就可以有效降低生產(chǎn)成本，同時還提高了模具的利用率。

2.6 設備因素

在確定模具方案的過程中，應充分考慮設備因素，如噸位、臺面尺寸、閉合高度、工作方式等。只有充分掌握了設備加工能力，才能更好地完成模具方案。

2.7 防錯功能

結(jié)合我單位的實際，左右件及非對稱件較多，模具的防錯功能尤為重要，如放料方向錯誤導致零件方向壓反，同系列產(chǎn)品通用模具的不同定位、帶角度的U型件壓反等，嚴重時也可能導致模具損壞，所以僅僅滿足產(chǎn)品的成型要求還遠遠不夠，應把防錯設計和識別作為設計的一個重要部分。

3 工藝試制

工藝設計完成后，對于新產(chǎn)品或重要產(chǎn)品必須進行試制和驗證，主要目的有以下幾點，首先，使工藝設計落到實處，驗證是否能夠指導加工，及時作出調(diào)整，其次，驗證工裝模具是否能滿足工序要求。此外，工藝人員應重視工藝試制環(huán)節(jié)，因為試制過程中，最接近實際生產(chǎn)，親臨現(xiàn)場，可以更好地掌握設備、模具、工裝、加工人習慣等各種因素，積累大量的實際經(jīng)驗，是學習和提升的最佳途徑，從而提高工藝設計水平，更符合本企業(yè)的生產(chǎn)實際。

4 工藝優(yōu)化

工藝設計完成后，并不是一成不變的，在生產(chǎn)初期，很多問題并未暴露，此時的工藝方法只解決了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的問題。而產(chǎn)品的實際使用及客戶反饋需要一個很長的周期，隨著產(chǎn)品批量的增加，很多前期未曾考慮到的問題接踵而來，此時給生產(chǎn)和交貨帶來諸多不便，甚至批量報廢，經(jīng)濟損失嚴重。

由此看來，工藝方法及文件需要動態(tài)的管理，不斷優(yōu)化、改進，但多數(shù)情況下，我們的優(yōu)化工作處在一個被動地位，缺乏前期的分析判斷要想盡可能降低風險，那么對于生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，較好的方法就是進行潛在失效模式分析（DFEMA），結(jié)合以往的經(jīng)驗，可以做到工藝的前期優(yōu)化，降低風險。

5 工藝設計單元模型

綜上所述，雖然產(chǎn)品千差萬別，但是其工藝設計過程是有規(guī)律可循的，如果找到了其中規(guī)律，可以使工藝設計過程更加高效。如圖1，我們將一個產(chǎn)品的工藝設計過程看做一個工作單元，其中包含工序、工裝、試制、優(yōu)化四個環(huán)節(jié)，整個過程是一個單循環(huán)過程，對于工藝人員，這是一個產(chǎn)品工藝設計過程的最基本的

模式。

但在實際過程中，由于產(chǎn)品、生產(chǎn)過程、加工能力、客戶要求、人員、管理等因素，一個理想的工藝設計過程是比較復雜的，為此，在基本單元模式下，我們建立了高級單元模型，如圖2，可以看出，各個環(huán)節(jié)都有相互關聯(lián)和制約，一個好的工藝過程應以工序設計為核心，以基本單元模型為主體，平衡各個環(huán)節(jié)間的關聯(lián)，才可以輸出一個較好的工藝，進而使實物加工過程較為穩(wěn)定、可控。

圖1 圖2

6 結(jié)語

工藝設計是產(chǎn)品由圖紙變?yōu)閷嵨锏闹匾h(huán)節(jié)，而實現(xiàn)同一產(chǎn)品，對應的工藝方法卻不盡相同。需要以滿足產(chǎn)品功能為前提，實際加工能力為基礎，結(jié)合企業(yè)的特點，制定合理的工藝方法。隨著企業(yè)的發(fā)展和技術的進步，也需要不斷學習和借鑒新技術、新方法，來優(yōu)化和完善現(xiàn)有的工藝體系，提升企業(yè)的競爭力。

參考文獻

[1] 柯明揚.機械制造工藝學[M].北京：北京航空航天大學出版社，1996.

[2] 楊玉英.實用沖壓工藝及模具設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.

[3] 王曉紅.基于沖壓工藝的汽車沖壓件成本控制方法[J].鍛壓技術，2012，（6）.

作者簡介：郭維（1981-），陜西富平人，陜西德仕汽車部件（集團）有限責任公司中級工程師，研究方向：汽車零部件工藝設計。

摘要：工藝設計直接關系到加工成本和產(chǎn)品質(zhì)量。文章概述了工藝設計在重型卡車中小型沖壓件生產(chǎn)過程中的重要性，具體闡述了工序、工裝、試制、優(yōu)化四個環(huán)節(jié)的關注點和相互關系。

關鍵詞：重型卡車；中小型；沖壓零件；工藝設計

中圖分類號：TG388 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）28-0035-02

作為重型卡車中應用最多的中小型沖壓件，具有品種雜、系列化、更新快等特點，而往往產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)又相對獨立。各生產(chǎn)企業(yè)的加工手段、工藝方法參差不齊，導致實物產(chǎn)品質(zhì)量、外觀不能滿足圖紙要求。因此，工藝設計作為產(chǎn)品設計和生產(chǎn)加工的中間環(huán)節(jié)顯得尤為重要，直接關系到加工成本和產(chǎn)品質(zhì)量。

1 工序設計

1.1 下料方式

根據(jù)不同的產(chǎn)品外形、材料厚度、精度要求及批量大小，選用不同的下料方式，主要取決于設備的加工能力，以省時省力為原則，批量較大或生產(chǎn)較忙時，也需根據(jù)設備產(chǎn)能來調(diào)整下料方式，以保證生產(chǎn)節(jié)奏和

任務。

1.2 產(chǎn)品特性

對于某些裝配要求很高，或超出設備實際加工能力的特性要求，在無法更改設計要求時，就需要調(diào)整或增加工序（如翻邊困難、工藝余量、裝配尺寸、工藝孔、折彎件的空間孔距尺寸等）。

1.3 生產(chǎn)習慣

工序設計還應考慮加工人的生產(chǎn)習慣和生產(chǎn)經(jīng)驗，以及現(xiàn)有的設備布局，可以減少冗余環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率，同時可以充分調(diào)動操作者的積極性。

1.4 物流因素

一個產(chǎn)品的工序流程即決定了該產(chǎn)品的物流狀態(tài)，所以工藝設計必須要兼顧設備布局及產(chǎn)品的流轉(zhuǎn)和搬運，避免重復操作，精簡并優(yōu)化工序，從這個角度來說，工序設計也是精益生產(chǎn)的一個重要部分。

1.5 相似產(chǎn)品

對于新產(chǎn)品，可以同系列產(chǎn)品或類似產(chǎn)品為參考，綜合分析，尋找規(guī)律，有效提高設計效率，規(guī)避風險，使其更具有通用性和指導意義，也有利于操作者的實際加工。

1.6 防錯

為避免出現(xiàn)錯誤，盡量減少加工人的判斷環(huán)節(jié)，應盡量考慮工序順序的防錯功能，如左右件、相似件等等，可以通過前置打標工序、細化工序附圖等方法來

實現(xiàn)。

2 工裝設計

2.1 時機選擇

一般包括正式批量投產(chǎn)的零件、試制完成確認定型的零件、新產(chǎn)品開發(fā)階段的必要投入、通用手段無法加工的零件以及為了改善產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的零件，除此以外，應主動了解新產(chǎn)品的應用車型及未來前景，提前準備，以應對產(chǎn)品批量切換帶來的生產(chǎn)瓶頸及交付問題，同時也可以占得市場先機，提高自己的配送

比例。

2.2 制造成本

首先，對于大中型，結(jié)構(gòu)復雜的產(chǎn)品，因其模具制造成本較高，必須確認圖紙狀態(tài)和批量，否則無法收回成本，而模具制造環(huán)節(jié)最好委托大型、專業(yè)或有類似產(chǎn)品模具制造經(jīng)驗的廠家，這樣可以大大降低模具風險。其次，對于中小型，簡單結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，結(jié)合我單位實際，此類產(chǎn)品種類最多，且有加工能力及制作經(jīng)驗，最好自制模具，這樣成本較低。最后，對于小批量及試制件或未定型產(chǎn)品，盡量從工藝角度分析，在滿足產(chǎn)品要求的前提下，采用通用手段加工，或者制作簡易模具，以降低風險。

2.3 產(chǎn)品特性

一般來說，模具設計的依據(jù)就是產(chǎn)品圖紙，但根據(jù)我單位實際經(jīng)驗，試制過程中由模具加工后的產(chǎn)品雖符合圖紙，但在實際裝配和使用中卻出現(xiàn)很多問題，而往往在發(fā)現(xiàn)裝配問題后，后續(xù)改動維修模具的難度很大，費用也很高，而此時往往是產(chǎn)品批量切換的關鍵時刻，給生產(chǎn)和交付帶來了很大困難。

2.4 穩(wěn)定性

因模具的使用周期一般較長，所以其是否能穩(wěn)定連續(xù)的生產(chǎn)至關重要，往往在使用一段時間后，由于磨損、裂紋、拉傷等因素，導致產(chǎn)品狀態(tài)出現(xiàn)異常，增加了質(zhì)量隱患。如果在模具設計及制作前期充分考慮，就可以大大增加模具的使用周期及失效頻次，從而加強產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

2.5 實用性、通用性

品種多、系列化是我單位承制產(chǎn)品的特點，因此在投入模具時，首先考慮實用性，即優(yōu)先選擇批量產(chǎn)品，并根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和重要度，投入相應模具，使投入和產(chǎn)出比最大化。其次考慮通用性，應充分收集整理類似零件或同系列產(chǎn)品，以及對未來新品種的預測，充分增加模具的通用性，往往很小的設計就可以有效降低生產(chǎn)成本，同時還提高了模具的利用率。

2.6 設備因素

在確定模具方案的過程中，應充分考慮設備因素，如噸位、臺面尺寸、閉合高度、工作方式等。只有充分掌握了設備加工能力，才能更好地完成模具方案。

2.7 防錯功能

結(jié)合我單位的實際，左右件及非對稱件較多，模具的防錯功能尤為重要，如放料方向錯誤導致零件方向壓反，同系列產(chǎn)品通用模具的不同定位、帶角度的U型件壓反等，嚴重時也可能導致模具損壞，所以僅僅滿足產(chǎn)品的成型要求還遠遠不夠，應把防錯設計和識別作為設計的一個重要部分。

3 工藝試制

工藝設計完成后，對于新產(chǎn)品或重要產(chǎn)品必須進行試制和驗證，主要目的有以下幾點，首先，使工藝設計落到實處，驗證是否能夠指導加工，及時作出調(diào)整，其次，驗證工裝模具是否能滿足工序要求。此外，工藝人員應重視工藝試制環(huán)節(jié)，因為試制過程中，最接近實際生產(chǎn)，親臨現(xiàn)場，可以更好地掌握設備、模具、工裝、加工人習慣等各種因素，積累大量的實際經(jīng)驗，是學習和提升的最佳途徑，從而提高工藝設計水平，更符合本企業(yè)的生產(chǎn)實際。

4 工藝優(yōu)化

工藝設計完成后，并不是一成不變的，在生產(chǎn)初期，很多問題并未暴露，此時的工藝方法只解決了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的問題。而產(chǎn)品的實際使用及客戶反饋需要一個很長的周期，隨著產(chǎn)品批量的增加，很多前期未曾考慮到的問題接踵而來，此時給生產(chǎn)和交貨帶來諸多不便，甚至批量報廢，經(jīng)濟損失嚴重。

由此看來，工藝方法及文件需要動態(tài)的管理，不斷優(yōu)化、改進，但多數(shù)情況下，我們的優(yōu)化工作處在一個被動地位，缺乏前期的分析判斷要想盡可能降低風險，那么對于生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，較好的方法就是進行潛在失效模式分析（DFEMA），結(jié)合以往的經(jīng)驗，可以做到工藝的前期優(yōu)化，降低風險。

5 工藝設計單元模型

綜上所述，雖然產(chǎn)品千差萬別，但是其工藝設計過程是有規(guī)律可循的，如果找到了其中規(guī)律，可以使工藝設計過程更加高效。如圖1，我們將一個產(chǎn)品的工藝設計過程看做一個工作單元，其中包含工序、工裝、試制、優(yōu)化四個環(huán)節(jié)，整個過程是一個單循環(huán)過程，對于工藝人員，這是一個產(chǎn)品工藝設計過程的最基本的

模式。

但在實際過程中，由于產(chǎn)品、生產(chǎn)過程、加工能力、客戶要求、人員、管理等因素，一個理想的工藝設計過程是比較復雜的，為此，在基本單元模式下，我們建立了高級單元模型，如圖2，可以看出，各個環(huán)節(jié)都有相互關聯(lián)和制約，一個好的工藝過程應以工序設計為核心，以基本單元模型為主體，平衡各個環(huán)節(jié)間的關聯(lián)，才可以輸出一個較好的工藝，進而使實物加工過程較為穩(wěn)定、可控。

圖1 圖2

6 結(jié)語

工藝設計是產(chǎn)品由圖紙變?yōu)閷嵨锏闹匾h(huán)節(jié)，而實現(xiàn)同一產(chǎn)品，對應的工藝方法卻不盡相同。需要以滿足產(chǎn)品功能為前提，實際加工能力為基礎，結(jié)合企業(yè)的特點，制定合理的工藝方法。隨著企業(yè)的發(fā)展和技術的進步，也需要不斷學習和借鑒新技術、新方法，來優(yōu)化和完善現(xiàn)有的工藝體系，提升企業(yè)的競爭力。

參考文獻

[1] 柯明揚.機械制造工藝學[M].北京：北京航空航天大學出版社，1996.

[2] 楊玉英.實用沖壓工藝及模具設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.

[3] 王曉紅.基于沖壓工藝的汽車沖壓件成本控制方法[J].鍛壓技術，2012，（6）.

作者簡介：郭維（1981-），陜西富平人，陜西德仕汽車部件（集團）有限責任公司中級工程師，研究方向：汽車零部件工藝設計。

摘要：工藝設計直接關系到加工成本和產(chǎn)品質(zhì)量。文章概述了工藝設計在重型卡車中小型沖壓件生產(chǎn)過程中的重要性，具體闡述了工序、工裝、試制、優(yōu)化四個環(huán)節(jié)的關注點和相互關系。

關鍵詞：重型卡車；中小型；沖壓零件；工藝設計

中圖分類號：TG388 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）28-0035-02

作為重型卡車中應用最多的中小型沖壓件，具有品種雜、系列化、更新快等特點，而往往產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)又相對獨立。各生產(chǎn)企業(yè)的加工手段、工藝方法參差不齊，導致實物產(chǎn)品質(zhì)量、外觀不能滿足圖紙要求。因此，工藝設計作為產(chǎn)品設計和生產(chǎn)加工的中間環(huán)節(jié)顯得尤為重要，直接關系到加工成本和產(chǎn)品質(zhì)量。

1 工序設計

1.1 下料方式

根據(jù)不同的產(chǎn)品外形、材料厚度、精度要求及批量大小，選用不同的下料方式，主要取決于設備的加工能力，以省時省力為原則，批量較大或生產(chǎn)較忙時，也需根據(jù)設備產(chǎn)能來調(diào)整下料方式，以保證生產(chǎn)節(jié)奏和

任務。

1.2 產(chǎn)品特性

對于某些裝配要求很高，或超出設備實際加工能力的特性要求，在無法更改設計要求時，就需要調(diào)整或增加工序（如翻邊困難、工藝余量、裝配尺寸、工藝孔、折彎件的空間孔距尺寸等）。

1.3 生產(chǎn)習慣

工序設計還應考慮加工人的生產(chǎn)習慣和生產(chǎn)經(jīng)驗，以及現(xiàn)有的設備布局，可以減少冗余環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率，同時可以充分調(diào)動操作者的積極性。

1.4 物流因素

一個產(chǎn)品的工序流程即決定了該產(chǎn)品的物流狀態(tài)，所以工藝設計必須要兼顧設備布局及產(chǎn)品的流轉(zhuǎn)和搬運，避免重復操作，精簡并優(yōu)化工序，從這個角度來說，工序設計也是精益生產(chǎn)的一個重要部分。

1.5 相似產(chǎn)品

對于新產(chǎn)品，可以同系列產(chǎn)品或類似產(chǎn)品為參考，綜合分析，尋找規(guī)律，有效提高設計效率，規(guī)避風險，使其更具有通用性和指導意義，也有利于操作者的實際加工。

1.6 防錯

為避免出現(xiàn)錯誤，盡量減少加工人的判斷環(huán)節(jié)，應盡量考慮工序順序的防錯功能，如左右件、相似件等等，可以通過前置打標工序、細化工序附圖等方法來

實現(xiàn)。

2 工裝設計

2.1 時機選擇

一般包括正式批量投產(chǎn)的零件、試制完成確認定型的零件、新產(chǎn)品開發(fā)階段的必要投入、通用手段無法加工的零件以及為了改善產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的零件，除此以外，應主動了解新產(chǎn)品的應用車型及未來前景，提前準備，以應對產(chǎn)品批量切換帶來的生產(chǎn)瓶頸及交付問題，同時也可以占得市場先機，提高自己的配送

比例。

2.2 制造成本

首先，對于大中型，結(jié)構(gòu)復雜的產(chǎn)品，因其模具制造成本較高，必須確認圖紙狀態(tài)和批量，否則無法收回成本，而模具制造環(huán)節(jié)最好委托大型、專業(yè)或有類似產(chǎn)品模具制造經(jīng)驗的廠家，這樣可以大大降低模具風險。其次，對于中小型，簡單結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，結(jié)合我單位實際，此類產(chǎn)品種類最多，且有加工能力及制作經(jīng)驗，最好自制模具，這樣成本較低。最后，對于小批量及試制件或未定型產(chǎn)品，盡量從工藝角度分析，在滿足產(chǎn)品要求的前提下，采用通用手段加工，或者制作簡易模具，以降低風險。

2.3 產(chǎn)品特性

一般來說，模具設計的依據(jù)就是產(chǎn)品圖紙，但根據(jù)我單位實際經(jīng)驗，試制過程中由模具加工后的產(chǎn)品雖符合圖紙，但在實際裝配和使用中卻出現(xiàn)很多問題，而往往在發(fā)現(xiàn)裝配問題后，后續(xù)改動維修模具的難度很大，費用也很高，而此時往往是產(chǎn)品批量切換的關鍵時刻，給生產(chǎn)和交付帶來了很大困難。

2.4 穩(wěn)定性

因模具的使用周期一般較長，所以其是否能穩(wěn)定連續(xù)的生產(chǎn)至關重要，往往在使用一段時間后，由于磨損、裂紋、拉傷等因素，導致產(chǎn)品狀態(tài)出現(xiàn)異常，增加了質(zhì)量隱患。如果在模具設計及制作前期充分考慮，就可以大大增加模具的使用周期及失效頻次，從而加強產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

2.5 實用性、通用性

品種多、系列化是我單位承制產(chǎn)品的特點，因此在投入模具時，首先考慮實用性，即優(yōu)先選擇批量產(chǎn)品，并根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和重要度，投入相應模具，使投入和產(chǎn)出比最大化。其次考慮通用性，應充分收集整理類似零件或同系列產(chǎn)品，以及對未來新品種的預測，充分增加模具的通用性，往往很小的設計就可以有效降低生產(chǎn)成本，同時還提高了模具的利用率。

2.6 設備因素

在確定模具方案的過程中，應充分考慮設備因素，如噸位、臺面尺寸、閉合高度、工作方式等。只有充分掌握了設備加工能力，才能更好地完成模具方案。

2.7 防錯功能

結(jié)合我單位的實際，左右件及非對稱件較多，模具的防錯功能尤為重要，如放料方向錯誤導致零件方向壓反，同系列產(chǎn)品通用模具的不同定位、帶角度的U型件壓反等，嚴重時也可能導致模具損壞，所以僅僅滿足產(chǎn)品的成型要求還遠遠不夠，應把防錯設計和識別作為設計的一個重要部分。

3 工藝試制

工藝設計完成后，對于新產(chǎn)品或重要產(chǎn)品必須進行試制和驗證，主要目的有以下幾點，首先，使工藝設計落到實處，驗證是否能夠指導加工，及時作出調(diào)整，其次，驗證工裝模具是否能滿足工序要求。此外，工藝人員應重視工藝試制環(huán)節(jié)，因為試制過程中，最接近實際生產(chǎn)，親臨現(xiàn)場，可以更好地掌握設備、模具、工裝、加工人習慣等各種因素，積累大量的實際經(jīng)驗，是學習和提升的最佳途徑，從而提高工藝設計水平，更符合本企業(yè)的生產(chǎn)實際。

4 工藝優(yōu)化

工藝設計完成后，并不是一成不變的，在生產(chǎn)初期，很多問題并未暴露，此時的工藝方法只解決了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的問題。而產(chǎn)品的實際使用及客戶反饋需要一個很長的周期，隨著產(chǎn)品批量的增加，很多前期未曾考慮到的問題接踵而來，此時給生產(chǎn)和交貨帶來諸多不便，甚至批量報廢，經(jīng)濟損失嚴重。

由此看來，工藝方法及文件需要動態(tài)的管理，不斷優(yōu)化、改進，但多數(shù)情況下，我們的優(yōu)化工作處在一個被動地位，缺乏前期的分析判斷要想盡可能降低風險，那么對于生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，較好的方法就是進行潛在失效模式分析（DFEMA），結(jié)合以往的經(jīng)驗，可以做到工藝的前期優(yōu)化，降低風險。

5 工藝設計單元模型

綜上所述，雖然產(chǎn)品千差萬別，但是其工藝設計過程是有規(guī)律可循的，如果找到了其中規(guī)律，可以使工藝設計過程更加高效。如圖1，我們將一個產(chǎn)品的工藝設計過程看做一個工作單元，其中包含工序、工裝、試制、優(yōu)化四個環(huán)節(jié)，整個過程是一個單循環(huán)過程，對于工藝人員，這是一個產(chǎn)品工藝設計過程的最基本的

模式。

但在實際過程中，由于產(chǎn)品、生產(chǎn)過程、加工能力、客戶要求、人員、管理等因素，一個理想的工藝設計過程是比較復雜的，為此，在基本單元模式下，我們建立了高級單元模型，如圖2，可以看出，各個環(huán)節(jié)都有相互關聯(lián)和制約，一個好的工藝過程應以工序設計為核心，以基本單元模型為主體，平衡各個環(huán)節(jié)間的關聯(lián)，才可以輸出一個較好的工藝，進而使實物加工過程較為穩(wěn)定、可控。

圖1 圖2

6 結(jié)語

工藝設計是產(chǎn)品由圖紙變?yōu)閷嵨锏闹匾h(huán)節(jié)，而實現(xiàn)同一產(chǎn)品，對應的工藝方法卻不盡相同。需要以滿足產(chǎn)品功能為前提，實際加工能力為基礎，結(jié)合企業(yè)的特點，制定合理的工藝方法。隨著企業(yè)的發(fā)展和技術的進步，也需要不斷學習和借鑒新技術、新方法，來優(yōu)化和完善現(xiàn)有的工藝體系，提升企業(yè)的競爭力。

參考文獻

[1] 柯明揚.機械制造工藝學[M].北京：北京航空航天大學出版社，1996.

[2] 楊玉英.實用沖壓工藝及模具設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.

[3] 王曉紅.基于沖壓工藝的汽車沖壓件成本控制方法[J].鍛壓技術，2012，（6）.

作者簡介：郭維（1981-），陜西富平人，陜西德仕汽車部件（集團）有限責任公司中級工程師，研究方向：汽車零部件工藝設計。