淺談汽車模具的開發過程及項目管理

趙 娜

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

淺談汽車模具的開發過程及項目管理

趙 娜

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

模具開發是汽車車身開發的一部分，是實現產品從虛擬到實物轉變的重要過程。本文從模具的工藝規劃、結構設計、加工制作，以及整個開發過程中的項目管理作為出發點，闡述了影響模具開發周期和模具質量的關鍵因素。模具能否按項目管理規定的周期完成交付，對產品能否按期進行可行性驗證、試制和量產，起到至關重要的作用。同時，模具制造過程中，通過加強數據狀態和生產過程監控，可以減少后期返工，提高模具的質量和精度，實現成本效益的最大化。

工藝規劃；結構設計；項目管控

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.11.045

CLC NO.: U4-9 Document Code: A Article ID: 1671-7988（2016）11-121-03

引言

汽車產品開發中，模具開發的重要性不可忽視，汽車模具的水平直接決定了車身的質量和在行業中的競爭力。本文介紹了模具開發的重要環節以及項目管理注意事項，對實踐中汽車模具的開發具有一定的借鑒作用。

1、模具開發的主要階段

模具開發從產品設計部門下發數據開始，經過工藝方案制定和工藝可行性分析后，逐步開展工裝廠家選定、圖紙設計及模具制作等工作。在此過程中，模具廠家按主機廠的項目主控計劃，在模具開發過程中，分階段提供合格的首序樣件、全序樣件及隨模件，最終完成模具的進場移交。模具進場后，在沖壓生產場地完成模具調試驗證，零件精度達標并經OTS認可后，完成模具正式交付。

1.1 工藝分析階段

沖壓工藝規劃是模具設計的依據，合理的模具結構，是實現經濟、高效生產過程的可靠保證，若沖壓工藝前期設計不合理，往往會造成模具的結構變更或者報廢，延長模具的開發周期，產生設變費用。同一個產品件，往往有不同的工藝方案可以實現。工藝過程設計的原則達到沖壓生產上的三大費用：降低材料費、提高生產效率、降低模具費；即生產在保證符合零件的各項技術要求的前提下，達到最佳的技術效果和經濟效益。

沖壓件工藝過程設計的主要內容和步驟是：

1.1.1沖壓工藝的經濟性分析

沖壓加工方法是一種先進的工藝方法，因其生產率高，操作性好，材料利用率高，沖壓件力學性能好等特點而受到廣泛應用。但是由于工裝開發成本高，生產批量的大小對沖壓加工的經濟性起著決定性作用，批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，如果生產量綱小，開發模具的成本核算到單臺車的成本就越高，所以，在工藝規劃的前期，根據沖壓件的生產綱領，分析產品成本，確定所制定的工藝方案的可行性。

目前提高沖壓工藝經濟性的主要方案有：

（1）在滿足產品質量的情況下，盡量減少模具的工序，可以考慮工序合并，如采用BL+PI(落料+沖孔)，（FL+RST）翻邊+整形等；

圖1　模具工序組合方式

（2）考慮模具的借用或通用，同系列產品中，結構相同零件，盡量沿用老車型的模具；左右對稱的零件，選擇共用落料模；在模具尺寸允許的前提下，左右件共模設計；

（3）提高材料的利用率，模具設計時考慮料片尺寸的最優化，減少成本浪費；

（4）合理規劃模具結構，特定情況下采用多工位級進模；

1.1.2沖壓件的工藝可行性分析

沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度。在技術方面，主要分析該零件的尺寸大小，結構形狀，精度公差要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。良好的工藝性應保證材料消耗少，工序數目少，模具結構簡單，且壽命長，產品質量穩定，操作簡單，方便等。在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的是沖壓件結構尺寸和精度要求，如果發現零件工藝性不好，則應在不影響產品使用要求的前提下，在正式數據下發之前，向設計部門提出修改意見，及時對影響產品質量的結構進行修改。工藝問題反饋越早，后期設變的可能性越小。

可行性分析可分以下階段進行：

（1）初步制定工藝方案時，做好工藝分析，提前識別影響產品質量的結構問題，例如成型時可能存在的開裂，起皺，滑移線等；

（2）SE數據、PED數據下發后，模具廠家在一周內完成數模分析，對仍存在質量風險的問題及時提出ECR反饋，在NC數據下發后確保無影響產品件質量，導致模具結構變更的重大更改；

（3）NC數據下發后，在模具正式加工之前，原則上要求前期所有的ECR閉環，確保產品數據支持模具加工。模具加工后，如再發生數據變更，將會不同程度的影響模具開發周期和模具壽命和質量。

1.2工法圖設計（DL圖）

工法圖即DL圖（Die Layout），主要把工件用模具來制造完成之前的全部工藝內容清楚的表達出來，模具工法圖設計的主要內容是：

（1）完成模具的工序確認，確定沖壓加工的工序性質、數量、排列順序和工序組合方式；

（2）沖壓板件的擺放角度、定位和基準；

（3）確定工序件的形狀和尺寸；

根據以上分析，提出下述假設，H2：農業品牌真實性正向影響網絡口碑，即當某一農業品牌真實性消費者評價越高，他們對該品牌的網絡評價就越高。

（4）安排其他非沖壓輔助工序和確定模具設計的規范和使用標準等。

1.3結構圖設計

汽車通常由成百上千個零件組裝而成，其中包括鈑金件、塑料件、鑄件、鍛件、電氣組件等等，因此與汽車行業相關的也包括了冷沖壓模具、注塑模具、鍛模、電氣模具等等，汽車沖壓模具分類通常按照工序內容進行可分為以下四大類：

（1）成型類（DR、FL、RST、F0、C-RST）

（2）修沖類（TR、C-TR、PI、C-PI、BUR）

（3）落料類（BL）

（4）包邊模（HEM）

結構設計人員根據DL圖、工藝數模、機床參數等文件進行模具結構設計。模具設計的步驟，一般是按先設計成型模，再進行修沖模設計，最后完成落料模的確定。

1.4備料，鑄件澆鑄

鑄造模的尺寸較大，鋼板的結構和尺寸都無法滿足使用要求，因此需要通過鑄造獲得相應的鑄件。目前汽車行業中常用的方法是通過保麗龍投鑄獲得鑄件，鑄件周期一般為一個月。

圖2　保麗龍和鑄件

1.5模具加工，裝配

模具備料到位或鑄件到場后，參照模具圖紙，利用加工設備依次開展模具的粗加工、精加工和裝配研合等工作。模具加工盡量一次到位，目的是減少后期鉗工返修，后續修補和人工修整。模具出件驗證合格，安全防護設施按要求安裝到位，模具和沖壓件的問題點銷項完成，達到驗收標準。

2、模具開發過程中的項目管控

汽車模具的開發是新車型研發和制造的重要部分，模具開發能否按期、按技術協議要求的標準完成交付，直接決定研發車型能否按產品規劃順利量產，模具開發全過程中，進行有效的項目過程管控十分重要。項目管理的要點主要包括：

2.1模具設計技術文件輸出

在產品開發過程中，一般分階段下發SE數據（工藝分析數據），PED數據（鑄造數據），以及NC數據（加工數據），為保證模具開發周期，應及時、準確下發數模。在SE數據階段為模具廠家提供機床參數、GDT文件和材質信息，后期參數有變更，應及時通知模具廠家，避免模具設計錯誤。

模具開發過程中，應特別注意設變數模的下發，同時做好設變整改狀態監控，確保模具狀態與數模狀態的一致性。

2.2模具開發項目進度計劃管控

模具開發計劃的有效執行，得益于嚴謹的項目計劃制定，主機廠和模具廠安排專人對項目的進度和日常事務進行管理，雙方根據項目的主控節點，制定網格計劃，按期進行計劃的狀態更新。模具計劃執行的過程中，如遇產品設變，質量問題整改，調試異常，都會在一定程度上影響計劃執行。模具開發中如有影響模具交付的重大風險，應及時識別問題原因并找出解決方案。

2.3模具的驗收與交付

模具制作完成，由工藝人員對模具進行動靜態檢驗，確保模具問題點按驗收記錄銷項完成，并且零件精度符合進場標準，發運到主機廠進行調試。

模具在生產場地進行調試，需要根據生產場地的實際參數進行調整，零件精度達標，模具裝車問題點銷項完成，達到模具交付條件。

3、結論

（1）模具開發前期合理工藝規劃和工藝分析，是降低模具開發成本和提高模具質量的前提條件。

（2）模具加工和制造過程中，應進行嚴格的項目管控，確保模具的質量和進度。

（3）模具開發過程中，技術文件下發的及時性和準確性，是影響模具開發周期的重要因素。

[1]江昌勇，沖壓件的技術經濟性及其質量控制.模具技術, 1996 (4):26-33.

[2]陳磊，沖壓工藝設計及經濟性.中國機械工程學會全國青年學術會議，1998.

[3]趙運璧，張波，淺談汽車沖壓模具開發過程及管控.河南省汽車工程科技學術研討會，2012.

Discussion on the development process and project management of automobile mold

Zhao Na
( Anhui Jiang Huai Automobile Corp. Ltd, Anhui Hefei 230601 )

Mold development is part of the car body development, it is important to realize product from virtual to physical change process. In this paper, from the mold process palnning,structure design and manufacture, as well as the entire development process of the project management as a starting point, this paper expounds the key factor affecting the quality of mold development cycle. Mold can be stipulated in the project management cycle to complete delivery, verifies the feasibility of the products will be on schedule,trial production and mass production, it plays a crucial role. At the same time, in the process of the mold, through strengthening the process monitoring,data status, we can improve the quality and precision of the mold, maximize cost-effectiveness.

process palnning; structure design; project management

U4-9 文獻表示碼：A

1671-7988（2016）11-121-03

趙娜（1985-），女，就職于江淮汽車股份有限公司技術中心，從事汽車產品工裝開發工作（模具，檢具等）。