汽車沖壓模具開發過程及管控

李霞

【摘 ?要】模具的開發進度對整個項目的進度有著非常關鍵的作用，是主機廠生產準備中的重要部分。下面從車身數據發布到模具終驗收的過程談一談模具開發過程及進度管控。

1.車身工藝數摸發布

車身設計部門發布產品數模，工程開發部門的工程人員根據產品數模進行工藝預分析和預報價（作為招標對比數據），用車身工藝數模進行模具的招標和相應工藝分析等工作。招標過程在此不做詳談，下面從定標后（即確定模具廠）淺談模具開發管理。

2.車身件制造工藝可行性分析（模具開發商及工程開發部門）

模具開發商收到車身工藝數模后，對每個零件進行工藝可行性分析。原則上要求模具廠對所有新開發零件進行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、縮短模具設計及分析的周期;

c、預測模具的可能性;

d、采用優化設計，最大限度的降低模具和鋼材的消耗，降低制造生產成本;

e、在制造前預先發現模具和零件的潛在風險;

開發部門可根據模具廠對零件CAE的分析結果，充分利用現場生產調試的經驗，查看工藝參數是否合理，拉延補充是否合理，針對零件的起皺或開裂等風險，及時的提出解決方案。

3.DL圖的設計與會簽

CAE分析結束后可進行模具DL圖設計，多數情況下也可同時進行。

DL圖設計即design layout—沖壓工序分析設計，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、左右件標識、各工序標注等。

同時，DL圖還需體現相關工序的沖壓設備、模具高度、模具材質、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.模具結構圖設計與會簽

模具結構圖會簽順序：拉延模具圖會簽——整形翻邊類模具會簽——修邊沖孔類模具會簽。

因模具的鑄造和加工周期是硬性時間，無法壓縮，所以為了保證項目的進度，模具結構圖設計環節非常重要，應盡可能將模具設計環節時間提前，為后續模具的制造時間爭取。

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，所以應該先進行拉延模和整形翻邊類模具的設計，再進行修邊沖孔類模具圖的設計。

模具廠根據DL圖指導設計模具結構圖，設計完成后同樣先通過內部評審，問題整改后即可給主機廠開發部門評審會簽。

主機廠開發部門應重點關注：

a、模具功能性

b、結構穩定性及強度

c、模具生產安全性

d、模具各參數與量產壓機的符合性

e、調試和生產的方便性

f、模具主要部件的材質及技術協議要求的條款的一致性

對于評審中發現的問題，應盡量要求模具廠進行整改。部分問題可能對產品功能等影響不大，但可能會影響作業的方便性，也可能降低生產效率，為了趕時間和進度，模具廠可能不是太配合更改，此時，需要主機廠開發人員（工程師）的魄力和決心，因為在設計階段的更改無論如何都比后期（模具成型后）更改來的快，此時需要模具廠設計人員換位思考，多站在生產部門的角度來看問題。

部分有爭議的問題點需要多方進行客觀的討論以尋求最佳方案。在模具圖評審的過程中，要求工程開發技術人員立場堅定并且有過硬的技術和現場調試經驗，這樣可以減少后期的許多問題。

5.鑄造數模發布和泡沫實型（保麗龍）評審與整改

模具結構圖設計評審完后，可進行泡沫型的制作。在泡沫實型階段需要項目組發布鑄造數據，以保證實型的可鑄造性，泡沫實型是一種由聚苯乙烯經過高溫發泡形成的一種材料，依據模具結構圖進行NC加工，并考慮適當的模具加工余量（8-10天）和泡沫的收縮率。

保麗龍制作周期一般為一周左右，制作完成后需要對其進行現場評審，一是確保與模具結構圖一致性。二是檢查在模具結構圖評審中出現的問題是否整改到位，或者設計圖評審中未發現的問題，保麗龍的評審是模具制作過程中不可或缺的過程，因為它是模具結構更改的最后一關，一旦進入鑄造階段，則模具結構很難更改。

6.模具鑄造

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

7.NC數模發布及其模具的NC加工

模具鑄造完成后即可進行NC加工，但前提是NC數據已經發布，模具廠可根據產品的NC數據進行數控編程，然后進行模具的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，可發現鑄件是否有夾砂或裂紋等缺陷，NC加工完成后還需要對模具進行熱處理以達到所要求的硬度，模具的NC加工周期一般為20-25天，在項目開發時間緊張的情況下，如何合理的安排NC加工時間非常重要，工程開發人員，可到現場進行進度管控，監督模具廠編制合理的加工計劃。盡量不讓數控加工機床空閑，以保證進度。

8.模具鉗工、調試、取樣過程

模具的鉗工階段包括：模具基準打和—合模—試模—取樣等，模具NC加工后仍然為后續鉗工留有一定余量，鉗工調試主要檢查上下模具的研和率、導向的研和率，確保沖壓出合格的沖壓件，通過模具鉗工調試，可鑒定出模具的品質，同時也能確定出下料的尺寸等。

9.模具預驗收

模具廠在計劃時間內完成所有承制模具制作并自行調試合格后，可向主機廠開發部申請預驗收，模具廠需要提供模具的自檢報告和所沖壓件的合格率，主機廠開發部在接到模具廠的預驗收申請后，組織人員到模具廠進行預驗收，主要從模具靜態、動態沖壓件質量三個方面進行驗收模具，動、靜檢驗按照標準執行，沖壓件檢驗分為表面質量、形狀尺寸精度與剛度三個方面。

在預驗收過程中發現的問題原則上要求在模具廠整改完成后包裝發運，但部分問題若不影響制作品質，并整改難度小，在進度緊張的情況下，允許遺留到量產地由模具廠自派鉗工人員持續整改。

10.模具量產地調試與驗收

因機床的差異，模具的型面研和率等的差異，要保證制件品質模具預驗收合格后，移動到量產地后需要調試，一般拉延模具的首輪研和時間為1-2月，而整個模具的調試周期長達半年或更久時間，模具量產地調試過程始終圍繞以下幾個方面進行：

a、需將沖壓件在焊接夾具上進行裝夾，驗證模、夾、檢具、檢具與焊接夾具的協調性;

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

c、沖壓件在檢具上發現的問題或者在焊接調試過程中反饋的問題或缺陷，需由模具廠負責整改;

d、模具動、靜態檢查項目的符合性檢查;

e、模具在量產壓機上連續生產可靠性，即連續生產廢品率要求小于2%;

模具調試整改周期較長，將以上幾項都整改完成并且生產穩定運行3個月后，工程開發部門可組織模具使用方、保全人員、質量檢查人員等進行模具的終驗收并簽署終驗收報告。

模具在完成終驗收后，模具的開發工作才算階段性完成。但是，只要模具未報廢，模具生命周期持續，工程開發部門的工作就永遠沒有結束，只是移交給生產系統和工藝部門使用、管理、維護等。

結束語：模具在良好的使用和維護下，可延長使用壽命、降低廢品率、提高生產效率，為公司帶來可觀的經濟效益。

（作者單位：東風悅達起亞汽車有限公司）