新車型模具降本控制方法及措施

周 輝，趙 雷，蔣勤攀，唐小龍，陶彬彬

奇瑞商用車（安徽）有限公司（安徽蕪湖 241009）

1 引言

隨著汽車模具行業(yè)的飛速發(fā)展，汽車模具開發(fā)周期越來越短，要實現(xiàn)汽車模具開發(fā)降本，提升產(chǎn)品核心競爭力，必須對汽車模具開發(fā)階段成本進行有效控制。本文對汽車模具開發(fā)降本方案進行了闡述，從模具制造工藝、模具結構設計方面考慮多種降本方案，降低模具開發(fā)成本。

2 模具開發(fā)分類

根據(jù)開發(fā)車型的產(chǎn)品定義、銷量預測、質量目標、整體產(chǎn)能規(guī)劃、生產(chǎn)工藝路線，確定模具開發(fā)的類別。按照生產(chǎn)量綱的大小、模具沖次、使用壽命可以分為鑄造模（見圖1）、鋼板模（見圖2）、試制簡易模（見圖3）等，其中鋼板模與鑄造模主要區(qū)別在于材質不同，由于材料不同導致開發(fā)周期、開發(fā)費用都有所不同，需要建立不同類型模具的技術標準，模具供應商依據(jù)規(guī)定的技術標準進行模具分類開發(fā)。

圖1 鑄造模

圖2 鋼板模

圖3 試制模

3 模具降本方案

3.1 模具結構設計優(yōu)化

在保證模具強度、質量，滿足使用及生產(chǎn)要求的前提下，在圖紙設計會簽審圖階段，不斷優(yōu)化模具結構，對模具的設計技術標準進行優(yōu)化，降低模具噸位，從而降低模具開發(fā)成本。

（1）結合模具廠家結構強度分析，對不同功能筋厚設置要求：受力筋50mm，功能筋40mm，輔助筋30mm（①紅色為受力筋；②綠色為功能筋；③藍色為輔助筋），大約可以減少整體模具噸位的0.6%，如圖4a所示。

（2）輔助筋增加減重孔，大約可以減少整體模具噸位的0.4%，如圖4b所示。

（3）模具閉合高度設計要求：①自動化生產(chǎn)線根據(jù)壓機要求設計高度，按照最低裝模高度+10mm（安全余量）設計；②手工生產(chǎn)線保證操作性最低高度為750+10mm（安全余量）。大約可以減重整體模具噸位的1.0%,如圖4c所示。

（4）非工作區(qū)域增加減重孔（綠色為非工作區(qū)域）大約可以減少整體模具噸位的0.2%,如圖4d所示。

3.2 1模4件共模開發(fā)

同系列車型中的左/右前門外板窗框加強板和左/右后門外板窗框加強板共模；后門外板支撐板共模（見圖5）等。共模開發(fā)可以減少模具開發(fā)數(shù)量，降低模具開發(fā)成本。

圖4 模具結構設計優(yōu)化

圖5 1模4件模具開發(fā)

3.3 多件共模開發(fā)

多件共模，顧名思義就是多個制件在一副模具上生產(chǎn)，這就需要共模的制件有一定的相似性，或者說有一定的包容性，比如同系列不同車型中的后地板共模。模具切換方面提前對平臺車型之間的車型進行設計，達到后期降低模具費用的目的。

3.4 套模工藝開發(fā)

覆蓋件模具成形工藝設計時，數(shù)據(jù)階段策劃增加套模件，合理利用廢料區(qū)的廢料進行成品件沖壓成形，減少車身沖壓件的模具開發(fā)和生產(chǎn)成本，例如發(fā)蓋內(nèi)板、后蓋內(nèi)外板、四門內(nèi)板通過制件工藝結構分析，排查相同材質、料厚、板料尺寸進行制件成形性分析，實現(xiàn)模具套數(shù)減少，降低模具開發(fā)費用，同時提升制件材料利用率，節(jié)約套模小件模具開發(fā)費用、沖次和板料費用，從而節(jié)約單車成本。

3.5 差異件模具開發(fā)

不同多款車型在開發(fā)過程中，為了滿足不同配置車型切換需求，通過對制件數(shù)模分析對比，對制件邊界、孔位、型面特征進行沿用分析，實現(xiàn)模具前工序沿用，新增差異件模具實現(xiàn)差異制件生產(chǎn)，可節(jié)省前工序模具副數(shù)，從而降低模具投資成本。例如車身后縱梁本體、中地板本體、中通道本體。

制件設計時主要會出現(xiàn)局部型面、孔位、料邊出現(xiàn)差異。①局部型面差異時，可通過新開拉伸模，后序模具沿用避讓實現(xiàn)；②孔位差異時，可運用模具快換裝置，實現(xiàn)不同制件通用生產(chǎn)，提前規(guī)避工裝輔具干涉點避讓；③料邊差異時，在可實現(xiàn)范圍內(nèi)，可通過新增修邊模具，其他合理避讓滿足生產(chǎn)要求。

3.6 多車型落料模共模生產(chǎn)

對于發(fā)蓋內(nèi)外板、側圍外板等具有對稱性的制件，在產(chǎn)品設計開發(fā)前期，提前規(guī)劃車型落料的共模使用，通過調(diào)整落料模定位可以實現(xiàn)一副落料模完成幾個車型制件的落料，例如發(fā)蓋內(nèi)外板落料模、左右側圍外板平臺車型落料模沿用，通過對發(fā)蓋外板在產(chǎn)車型落料模弧形刀弧度半徑、板料的長度、寬度尺寸進行分析，壓縮模具尺寸及提升利用率，實現(xiàn)落料模共用生產(chǎn)，減少落料模開發(fā)費用，達到后期降低模具費的目的。

3.7 合并/雙槽工藝開發(fā)

雙槽工藝：兩種制件在同一副模具的兩個凹模成形生產(chǎn)的一種沖壓工藝，目前適用的制件有左右車門外板、左右車門內(nèi)板、機蓋內(nèi)外板、后背門內(nèi)外板，目前雙槽工藝在自動化生產(chǎn)線得以實現(xiàn)，減少模具導向機構，降低開發(fā)成本，提高沖次率，節(jié)省模具重量。

合并工藝：左右對稱件合模，前后順序件合模等，原來幾個件合成一個件，不同件合并在一副模具中，合并模具尺寸加大，單件模具副數(shù)大大減少，整車模具數(shù)量減少，在模具工法、結構設計盡量采用此工藝，這對降低沖壓的成本起關鍵作用。

4 新車型模具開發(fā)降本策略

項目開發(fā)策劃前期對制件進行深入分析、合理的工藝策劃能有效的減少開發(fā)成本，例如共模、雙槽、合并、一模多件、多工位模具、模具降工序開發(fā)等工藝應用，降低模具開發(fā)風險系數(shù)（減少模具副數(shù)），節(jié)約模具固定投資。有以下幾個方面：①新產(chǎn)品開發(fā)時充分考慮平臺車型制件的沿用性，減少模具固定投資；②保證制件工藝性的前提下，從產(chǎn)品開發(fā)定義、范圍、新開發(fā)件清單進行策劃，減少開發(fā)件數(shù)量，減少特殊模具結構的應用；③適當采用新工藝、新技術，輥壓成形開發(fā)、熱成形工藝開發(fā)；④合理安排生產(chǎn)工藝路線，多工位級進模開發(fā)，降低模具開發(fā)組數(shù)，節(jié)約存放面積；⑤模具成形工藝及結構設計、合理的沖壓工序、模具材質選擇、模具供應商選擇等方面策劃降本開發(fā)。

5 結束語

在汽車市場日益競爭的大環(huán)境下，降低新車型開發(fā)成本是汽車企業(yè)銷售利潤最直接的保障，而模具開發(fā)成本又是新車型開發(fā)成本中所占比例較大一部分。影響模具制造成本的因素很多，而且每個汽車企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)模式、工藝生產(chǎn)方式和實際情況也不一樣，對模具的質量要求也不一樣，相應的開發(fā)成本也不相同。本文總結了我司的一些車型開發(fā)經(jīng)驗，希望能為自主品牌汽車業(yè)模具開發(fā)降本控制提供參考借鑒。