汽车冲压模具开发过程及管控

汽车冲压模具开发过程及管控模具的开发进度对整个项目的进度有着非常关键的作用，是主机厂生产准备中的重要部分。下面从车身数据发布到模具终验收的过程谈一谈模具开发过程及进度管控。1.车身工艺数摸发布车身设计部门发布产品数模，工程开发部门的工程人员根据产品数模进行工艺预分析和预报价（作为招标对比数据），用车身工艺数模进行模具的招标和相应工艺分析等工作。招标过程在此不做详谈,下面从定标后(即确定模具厂)浅谈模具开发管理。2.车身件制造工艺可行性分析（模具开发商及工程开发部门）模具开发商收到车身工艺数模后,对每个零件进行工艺可行性分析。原则上要求模具厂对所有新开发零件进行CAE分析(即零件成型性模拟分析)。CAE分析的作用：a、通过CAE分析，我们可以比较直观的观察零件板料的成型过程；b、缩短模具设计及分析的周期；c、预测模具的可能性；d、采用优化设计，最大限度的降低模具和钢材的消耗，降低制造生产成本；e、在制造前预先发现模具和零件的潜在风险；f、确保模具的设计合理性，减少设计成本；g、通过零件的潜在问题分析，模具厂可及时提出合理的设计变更建议，更高效的推进开发工作。开发部门可根据模具厂对零件CAE的分析结果，充分利用现场生产调试的经验，查看工艺参数是否合理，拉延补充是否合理，针对零件的起皱或开裂等风险，及时的提出解决方案。3.DL图的设计与会签CAE分析结束后可进行模具DL图设计，多数情况下也可同时进行。DL图设计即designlayout—冲压工序分析设计，也可称为模具工艺流程图，包含：零件料片的尺寸、冲压的方向与角度、冲压的工序安排、送料方向、废料刀分布及刃口方向、废料排除方向示意、CH孔、左右件标识、各工序标注等。同时，DL图还需体现相关工序的冲压设备、模具高度、模具材质、压边圈或压料板的工作行程、板料的定位方式、完成工序的压力分析等。DL设计完成后，原则上在模具厂应完成内部审核，内部审核问题整改完成后即可提供给主机厂的开发部门，并进行会签，DL图的会签非常关键，直接导致后期模具的设计，并且对后期模具开发周期也有较大的影响，若DL图后期再更改，则开发周期和成本上都将造成很大的浪费，工程开发部门主要审核零件工艺的合理性、机台参数的正确性、工艺补充的合理性、材料利用率、并结合压机情况审查送料方便性等。4.模具结构图设计与会签模具结构图会签顺序：拉延模具图会签——整形翻边类模具会签——修边冲孔类模具会签。因模具的铸造和加工周期是硬性时间，无法压缩，所以为了保证项目的进度，模具结构图设计环节非常重要，应尽可能将模具设计环节时间提前，为后续模具的制造时间争取。模具首次取样一般为半手工样件，只要求成形即可，其余修边及冲孔可线切割完成，所以应该先进行拉延模和整形翻边类模具的设计，再进行修边冲孔类模具图的设计。模具厂根据DL图指导设计模具结构图，设计完成后同样先通过内部评审，问题整改后即可给主机厂开发部门评审会签。主机厂开发部门应重点关注：a、模具功能性b、结构稳定性及强度c、模具生产安全性d、模具各参数与量产压机的符合性e、调试和生产的方便性f、模具主要部件的材质及技术协议要求的条款的一致性对于评审中发现的问题，应尽量要求模具厂进行整改。部分问题可能对产品功能等影响不大，但可能会影响作业的方便性，也可能降低生产效率，为了赶时间和进度，模具厂可能不是太配合更改，此时，需要主机厂开发人员（工程师）的魄力和决心，因为在设计阶段的更改无论如何都比后期（模具成型后）更改来的快，此时需要模具厂设计人员换位思考，多站在生产部门的角度来看问题。部分有争议的问题点需要多方进行客观的讨论以寻求最佳方案。在模具图评审的过程中，要求工程开发技术人员立场坚定并且有过硬的技术和现场调试经验，这样可以减少后期的许多问题。5.铸造数模发布和泡沫实型（保丽龙）评审与整改模具结构图设计评审完后，可进行泡沫型的制作。在泡沫实型阶段需要项目组发布铸造数据，以保证实型的可铸造性，泡沫实型是一种由聚苯乙烯经过高温发泡形成的一种材料，依据模具结构图进行NC加工，并考虑适当的模具加工余量（8-10天）和泡沫的收缩率。保丽龙制作周期一般为一周左右，制作完成后需要对其进行现场评审，一是确保与模具结构图一致性。二是检查在模具结构图评审中出现的问题是否整改到位，或者设计图评审中未发现的问题，保丽龙的评审是模具制作过程中不可或缺的过程，因为它是模具结构更改的最后一关，一旦进入铸造阶段，则模具结构很难更改。6.模具铸造保丽龙制作整改完成后，即可发运到铸造厂进行铸造，具体过程在此不做详谈，模具铸造周期为15-20天，模具铸造在运回模具厂进行铸件检查，主要检查是否有大的铸造缺陷，例如铸件裂纹等。其中铸件内部夹砂等缺陷需要加工后才能看出。7.NC数模发布及其模具的NC加工模具铸造完成后即可进行NC加工，但前提是NC数据已经发布，模具厂可根据产品的NC数据进行数控编程，然后进行模具的NC加工，模具的NC加工大致可分为：龙铣-组立-半精加工-精加工等，在NC的加工过程中，可发现铸件是否有夹砂或裂纹等缺陷，NC加工完成后还需要对模具进行热处理以达到所要求的硬度，模具的NC加工周期一般为20-25天，在项目开发时间紧张的情况下，如何合理的安排NC加工时间非常重要，工程开发人员，可到现场进行进度管控，监督模具厂编制合理的加工计划。尽量不让数控加工机床空闲，以保证进度。8.模具钳工、调试、取样过程模具的钳工阶段包括：模具基准打和—合模—试模—取样等，模具NC加工后仍然为后续钳工留有一定余量，钳工调试主要检查上下模具的研和率、导向的研和率，确保冲压出合格的冲压件，通过模具钳工调试，可鉴定出模具的品质，同时也能确定出下料的尺寸等。9.模具预验收模具厂在计划时间内完成所有承制模具制作并自行调试合格后，可向主机厂开发部申请预验收，模具厂需要提供模具的自检报告和所冲压件的合格率，主机厂开发部在接到模具厂的预验收申请后，组织人员到模具厂进行预验收，主要从模具静态、动态冲压件质量三个方面进行验收模具，动、静检验按照标准执行，冲压件检验分为表面质量、形状尺寸精度与刚度三个方面。在预验收过程中发现的问题原则上要求在模具厂整改完成后包装发运，但部分问题若不影响制作品质，并整改难度小，在进度紧张的情况下，允许遗留到量产地由模具厂自派钳工人员持续整改。10.模具量产地调试与验收因机床的差异，模具的型面研和率等的差异，要保证制件品质模具预验收合格后，移动到量产地后需要调试，一般拉延模具的首轮研和时间为1-2月，而整个模具的调试周期长达半年或更久时间，模具量产地调试过程始终围绕以下几个方面进行：a、需将冲压件在焊接夹具上进行装夹，验证模、夹、检具、检具与焊接夹具的协调性；b、保证冲压件的精度，将冲压件放在检具上进行检查，要求合格率一般在90%以上；c、冲压件在检具上发现的问题或者在焊接调试过程中反馈的问题或缺陷，需由模具厂负责整改；d、模具动、静态检查项目的符合性检查；e、模具在量产压机上连续生产可靠性，即连续生产废品率要求小于2%；模具调试整改周期较长，将以上几项都整改完成并且生产稳定运行3个月后，工程开发部门可组织模具使用方、保全人员、质量检查人员等进行模具的终验收并签署终验收报告。模具在完成终验收后，模具的开发工作才算阶段性完成。但是，只要模具未报废，模具生命周期持续，工程开发部门的工作就永远没有结束，只是移交给生产系统和工艺部门使用、管理、维护等。模具在良好的使用和维护下，可延长使用寿命、降低废品率、提高生产效率，为公司带来可观的经济效益。