淺談整車開發(fā)中沖壓工藝過程開發(fā)的流程要點

呂榮佳，畢文俊，劉明明，王崢

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淺談整車開發(fā)中沖壓工藝過程開發(fā)的流程要點

呂榮佳，畢文俊，劉明明，王崢

（奇瑞商用車（安徽）有限公司，安徽 蕪湖 241000）

文章以某款SUV車型整車開發(fā)項目為例，從產(chǎn)品開發(fā)的整體思路，結合工藝過程開發(fā)的要點，有針對性的對沖壓規(guī)劃流程及規(guī)范進行總結。重點介紹了以專業(yè)項目管理知識在沖壓工藝過程開發(fā)中的運用，包括項目規(guī)劃、過程執(zhí)行、過程監(jiān)控以及收尾結束四大階段。

工藝過程開發(fā)；流程；標準

引言

隨著中國汽車經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，中國品牌經(jīng)過數(shù)10年的不斷學習和積累，通過內外結合，即通過學習國外先進管理經(jīng)驗、建立適合自身發(fā)展的內部標準。

沖壓工藝過程開發(fā)流程并非新概念，其需要專業(yè)的項目管理和技術人員在實施項目過程中，應用管理實踐、原則、過程、工具及技術的結果。以先進的項目管理經(jīng)驗來指導沖壓工藝過程開發(fā)，形成一套較為完整的開發(fā)流程及要點。本文將以項目管理和沖壓工藝規(guī)劃的知識要點，提出一些開發(fā)過程中的流程思路和標準，供各位同事參考。

1 整體思路

1.1 新產(chǎn)品開發(fā)的工藝過程開發(fā)流程

一款全新整車產(chǎn)品的開發(fā)開始以啟動預可研（俗稱P-X）為起點，需經(jīng)過預研（P0）、P1,P2,P3……項目總結（P9）10大過程。按照項目管理的經(jīng)驗也可分為規(guī)劃過程、執(zhí)行過程、監(jiān)控過程、收尾結束過程四大過程組構成。

一般情況下，沖壓工藝過程開發(fā)可分為：工藝策劃、工藝分析、工藝開發(fā)、工藝驗證、工藝優(yōu)化及維護五大階段。其圖1明確定義了各階段重點內容。

圖1 沖壓工藝過程開發(fā)流程矩陣

2 流程標準及相關指南介紹

2.1 沖壓工藝策劃

該過程是結合產(chǎn)品定義、銷量預測、一級質量目標輸入、項目一層計劃等輸入，從質量、周期、效率/成本、產(chǎn)能路線、資源、關鍵工藝及過程活動等多維度對項目開發(fā)的各項指標及達成路徑進行沖壓專業(yè)的可行性分析，此活動在PX-P3階段開展。

2.1.1 P0階段工作內容

本階段為新項目初始研究階段，為項目正式研究提供依據(jù)，主要工作內容為初始制造策略及新工藝新技術應用趨勢研究。

2.1.2 P0-P1階段工作內容

本階段為新項目的研究階段，為項目立項批準提供決策依據(jù)，主要工作是沖壓專業(yè)制造策略研究（包括質量目標、周期、制造成本、自制外協(xié)策略、過程指標確定、工藝路線策劃、投資與費用預算、初步的供應商策略、工藝技術要求提出等）、制造工藝可行性分析報告的編寫。

2.1.3 P1-P2階段工作內容

①項目工藝策劃與工藝可行性研究階段，主要進行的活動；

②根據(jù)制造策略分析結論，進行質量目標達成策劃，記錄風險并進行識別；

③根據(jù)項目計劃進行編制確定專業(yè)網(wǎng)絡計劃；

④將P0-P1階段設定的成本、效率等指標納入制造目標達成策劃；

⑤根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)及歷史FMEA確定關鍵工藝，制定關鍵工藝能力計劃；

⑥結合生產(chǎn)基地產(chǎn)線資源情況，確認自制外協(xié)策略，形成自制外協(xié)件清單；

2.2 沖壓工藝分析

沖壓工藝分析是在產(chǎn)品開發(fā)階段進行可行性同步分析，減少后期產(chǎn)品設計變更，節(jié)省開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率，確保產(chǎn)品數(shù)據(jù)滿足工藝要求的過程。其主要活動主要包含造型分析、數(shù)據(jù)可行性分析、目標達成分析等，此活動在P0-P3階段開展。

2.2.1 P0- P1階段工作內容

①根據(jù)效果圖與典型斷面開展沖壓制造可行性分析；

②根據(jù)CAS、M0、M1開展同步工程（SE）分析以及排查歷史問題。

2.2.2 P1-P2階段工作內容

結合產(chǎn)品設計團隊提供的CAS、M0/M1數(shù)據(jù)開展工藝分析，具體工作如下：

①對產(chǎn)品造型進行制造可行性分析（CAS工藝評審、油泥模型工藝評審、斷面工藝評審），主要包括產(chǎn)品工藝性分析、門蓋壓合可行性分析、歷史問題排查等；

②對M0數(shù)據(jù)進行制造可行性分析，主要包括數(shù)據(jù)成型性驗證、沖壓工藝性分析（含門蓋壓合）、材料利用率驗證等；

③對M1數(shù)據(jù)進行制造可行性分析，主要包括沖壓工藝性分析（含門蓋壓合）、數(shù)據(jù)成型性驗證、材料利用率驗證、數(shù)據(jù)AUDIT虛擬驗證、歷史問題排查、單件GD&T和壓合總成GD&T確認。

2.2.3 P2-P3階段工作內容

結合產(chǎn)品設計團隊提供的M2數(shù)據(jù)開展可行性分析，具體工作如下：

①對M2數(shù)據(jù)進行制造可行性分析，主要包括沖壓工藝性分析（含門蓋壓合）、數(shù)據(jù)成型性驗證、材料利用率驗證、歷史問題排查、A面檢查等；

②依據(jù)M2數(shù)據(jù)編制工藝明細、工法草圖，材料利用率匯總表及單件GD&T和壓合總成GD&T確認。

③在試制階段針對軟模件進行沖壓SE驗證；

④在試制階段開展軟模件工藝問題對比排查，分析正式工藝是否存在風險；

⑤接收可能的M2數(shù)據(jù)后的設計變更的評審工作和設變分析工作；

⑥圖紙會簽階段工作相關驗證工作以及供應商提出的ECR問題處理。

2.3 沖壓工藝開發(fā)

包含沖壓工藝設計、沖壓工裝開發(fā)兩部分，具體如下

2.3.1沖壓工藝設計

沖壓工藝設計是編制各種工藝文件和設計工裝方案的總過程，本過程包含沖壓工藝策劃的目標達成分析、自制件沖壓工藝方案設計（含材料利用率確定、自制件工藝草圖、沖壓模具工藝清單確定及關鍵工藝能力設計等）、沖壓輔助工裝設計（含端拾器開發(fā)清單確定和自動化吸盤布置設計）、自制件沖壓工藝路線設計等。

2.3.1.1 P1-P2階段工作內容

本階段依據(jù)M1數(shù)據(jù)，結合自制件范圍和質量目標、初始工藝路線開始開展初始工藝設計的相關工作。同時，根據(jù)初始工藝路線、M1數(shù)據(jù)同時結合CAE分析，完成M1數(shù)據(jù)階段《自制件模具工藝清單》的編制，結合質量目標達成方案及《自制件模具工藝清單》匯總完成《初始工藝設計清單》。

2.3.1.2 P2-P3階段工作內容

本階段主要有兩個主要工作組成，具體如下：

①結合產(chǎn)品GD&T和總成匹配要求，對產(chǎn)品的關鍵特性（關鍵匹配面、孔及極差要求）進行識別，并對重點部位可能出現(xiàn)的裝車問題進行評估；同時分析沖壓生產(chǎn)過程的控制方法、產(chǎn)品單件及總成測量方案，形成自制件產(chǎn)品關鍵特性識別報告；

②組織的單件及總成RPS/GD&T評審，根據(jù)沖壓工藝特性，結合產(chǎn)品關鍵特性識別報告，提出意見和建議，對單件RPS/GD&T、壓合總成RPS/GD&T進行評審，組織的單件及總成測量方案評審，結合產(chǎn)品關鍵特性識別報告，提出意見和建議。

2.3.2沖壓工裝開發(fā)

沖壓工裝開發(fā)是沖壓模具工裝、沖壓輔助工裝等開發(fā)的全過程，該活動跨度一般為P3~P5節(jié)點，主要包括模具招議標、模具圖紙會簽、FMC制作及檢查、鑄件質量檢查、模具加工、模具裝配調試、模具提樣、制件及模具驗收、模具回廠后的精度恢復等模具開發(fā)過程。

該過程分為八個階段，具體如下：

①模具供應商預選及管理；

②模具圖紙會簽審核（材料利用率、CAE模擬、結構圖、研合率卡）；

③沖壓產(chǎn)品設變相關工作；

④模具制造過程管理及沖壓件質量提升；

⑤沖壓板料及樣件管理；

⑥沖壓件模具預驗收；

⑦模具精度恢復調試；

⑧模具終驗收。

2.4 沖壓工藝驗證

沖壓工藝驗證活動是對沖壓工藝策劃和設計進行驗證和確認實現(xiàn)設計的過程，主要包含沖壓件驗證、沖壓模具工藝工裝驗證、沖壓專項驗證。該過程分為三個階段，具體如下：

2.4.1沖壓試制階段工藝驗證

該階段是用于統(tǒng)一與規(guī)范沖壓專業(yè)新車型項目試制工藝驗證工作范疇，其在P2-P4階段開展。

2.4.2沖壓工藝文件編制

用于統(tǒng)一與規(guī)范新車型項目開發(fā)中需要交付的各種工藝文件的編制和下發(fā)工作。沖壓工藝文件編制完成以后，P4-P5模具預驗收回廠前，P5-P6模具回廠精度恢復調試階段分別需要按照沖壓工藝文件驗證標準對沖壓工藝文件驗證核查。檢查工藝文件的完整性、一致性、準確性。此過程在P3-P9階段開展。

2.4.3沖壓件匹配優(yōu)化

該階段是用于指導沖壓件匹配優(yōu)化工作，為沖壓件質量達到節(jié)點質量目標，模具能夠順利預驗收、終驗收做好過程質量提升工作。此過程在P4-P7階段開展。主要有以下內容：

①外觀匹配：單件和四門兩蓋壓合總成匹配；

②裝配性驗證：對生產(chǎn)線各工位的設備、工裝、工藝、節(jié)拍等進行審核；

③黑車身：在沖壓、焊裝及涂裝制造生產(chǎn)過程中不采取返工措施的黑色油漆車身。

2.5 沖壓工藝維護與優(yōu)化

指對在產(chǎn)車型的沖壓工藝過程及模具狀態(tài)進行維護、優(yōu)化及提升，包含工藝文件維護及優(yōu)化（P8節(jié)點之后）、在產(chǎn)車型變更管理（自制沖壓件設變、自制件的鋼廠變更、工藝路線變更、工藝參數(shù)過程變更）、在產(chǎn)車型的自制件質量提升、在產(chǎn)車型的自制件效率提升、定額管理等活動。分別為在產(chǎn)車型沖壓工藝優(yōu)化與維護及節(jié)點內審及歷史問題總結,具體操作流程如下：

①在產(chǎn)車型沖壓工藝優(yōu)化與維護，用于P8節(jié)點后統(tǒng)一與規(guī)范在產(chǎn)車型沖壓件的沖壓工藝優(yōu)化與維護，具體涵蓋：沖壓工藝文件維護、在產(chǎn)車型沖壓件/模具質量提升、在產(chǎn)車型沖壓件設變工作、沖壓件鋼材替換工作及定額管理工作；

表1 沖壓工藝階段及各過程的數(shù)據(jù)流向

②節(jié)點內審及歷史問題總結，用于P3-P8節(jié)點統(tǒng)一與規(guī)范沖壓專業(yè)新車型項目開發(fā)過程節(jié)點完成情況審核流程，檢查項目流程文件與項目實際開發(fā)過程的相符性。

3 結語

沖壓新車型工藝過程開發(fā)基本按照14個月開發(fā)周期以及12個月維護周期進行規(guī)劃。規(guī)劃過程階段主要以目標確定、工藝分析與設計為主，此過程作為核心將長期影響可交付成果的目標達成。其次，執(zhí)行過程中和監(jiān)控過程對于工裝開發(fā)及驗收交付過程需要按照要點和標準建立一套符合自身事業(yè)環(huán)境下執(zhí)行標準。最后，收尾結束過程的輸出是組織非常重要和寶貴的過程資產(chǎn)。除了在技術和造型上滿足日新月異的市場需求外，要堅持以縮短開發(fā)周期、減少工裝開發(fā)投資、提高沖壓件符合率、提高材料利用率為目標，不斷迭代開發(fā)，持續(xù)改進。

[1]方勇.汽車車身覆蓋件沖壓工藝專家系統(tǒng)[D].西北工業(yè)大學 2001.

[2]崔令江.汽車覆蓋件沖壓成形技術[M].北京:機械工業(yè)出版社, 2003.

The process of stamping process development in vehicle development is briefly discussed

Lv Rongjia, Bi Wenjun, Liu Mingming,Wang Zheng

（Chery automobile (AnHui) co. LTD., Anhui Wuhu 241000）

This paper mainly revolves around paint coating process engineering cover sex.This experiment method is combined with the scene of the paint compatibility factors such as construction conditions.Combined with previous experience and through a large number of repeated.Summed up the automotive coating on judgment in a paint coating paint whether can meet the site construction.Based on the input of paint matching relations. Gradient plate of the manual spraying.Through visual to determine the engineering of the paint film thickness are covered a new experimental method is simple and fast for the site.

process development; flow;Criterion

U466

B

1671-7988(2018)20-206-04

呂榮佳，就職于安徽省鳩江區(qū)鞍山路奇瑞商用車有限公司。職稱：工程師，主要研究方向：工藝規(guī)劃技術集成。

U466

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1671-7988(2018)20-206-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.20.076