汽車模具生產管理技術

 模具是技術型產品和典型的非定型產品.尤其是汽車覆蓋件模具的技術含量非常高。模具制造企業是典型的單件生產制造企業，每套模具都要進行創造性的設計、數控編程、生產準備、機械加工、裝配及試沖，增加了企業生產管理的復雜性和難度。如何提高生產效率、縮短開發周期、提高模具技術水平、降低生產成本一直是模具企業面臨的難題。北汽福田濰坊模具廠經過多年的實踐和探索，進行的全過程實施并行工程、標準化設計與制造、精細化加工一次到位、專業化協作生產和粗精加工分開進行等生產組織方式也同樣適合于我國的中小模具制造企業。

    全過程實施并行工程

    全過程實施并行工程是縮短模具開發周期最有效的途徑之一。所謂并行工程就是模具開發過程中的各工序、各環節都要同步、并行、交叉進行，盡量避免串行。在汽車車身的開發過程中，同步工程共有三個階段：

    第一階段是研發部門的產品開發后期和模具開發前期的并行工程，即產品研發部門在車身數模凍結之前，利用設計版車身數模和模具廠技術部門進行設計評審、工藝會簽，使產品開發得到完善。與此同時，模具廠利用設計版數模進行模具開發方案的策劃、制定開發預算、計劃和沖壓工藝方案’、開展DL圖設計、進行拉延模初步設計和鑄造實型加工。該階段的并行工程可將模具的開發時間縮短1～2個月。

    第二階段是模具開發過程中的技術準備、生產準備、模具加工和調試各工序之間的并行工程，即生產準備、加工工藝及數控程序設計并行。生產計劃一定要首先安排拉延、成型類模具.其次是翻邊整型類模具，然后是修邊沖孔類模具，最后是落料沖孔類模具，唯有這樣才能做到均衡生產，提前給汽車廠提供樣件，便于開展第三階段的并行工程。第三階段是模具開發后期和車型試制、試驗及車身裝焊線調試之問的并行工程，即拉延、成型、翻邊整善完成之后，利用五軸數控激光切割機完成落料、修邊、沖孔等工序，提供沖壓樣件，進行組裝螺釘車身、試裝車、可靠性實驗、驗證設計、汽車產品公告、調試裝焊線等，直至可以小批量試生產，進行市場開發。完成這部分工作一般需要4～6個月時間模具制造廠完全可以利用這段時問完成修邊、沖孔、落料類模具的開發，并將全部模具調整到商品化狀態。

    標準化設計與制造

    模具設計標準化首先要建立模具設計標準數據庫，包括單獨零件的標準零件、含有裝配結構的標準部件、模架結構數據庫及典型模具結構數據庫，供技術人員設計模具時調用拷貝，提高設計效率和模具標準件使用率，實現模具結構的規范化、系列化和標準化，使得模具標準化程度達70%以上。從根本上解決了非專業化生產造成的質量不穩定、缺乏互換性而無法保證正常使用等問題，轉變了傳統的”小而全”、”大而全”和”自給自足”的生產組織方式。全面推廣使用模具標準件，包括中中小模具模架、沖切裝置、導向裝置、限位裝置、定位裝置、壓退料裝置、斜楔側沖裝置、氣動裝置和氮氣彈簧、彈簧回程裝置等。不能采用標準件的結構也要規范化、系列化，如大型覆蓋件的模具端頭、切／排廢料機構、大型斜楔機構等由專業廠協作加工，目標是模具廠商只加工成型凸／凹模之類的專用件，提高從設計到加工的標準化程度，縮短交貨周期，穩定模具質量。

    精細化加工一次到位

    精細化加工的目的是大大減少鉗工研修，一次工到位.降低反復加工、后序彌補、人工修整及模質量對鉗工技藝的依賴等。如上下模刃口間隙直加工到位，不用鉗工開間隙；沖孔凸／凹模直接裝無需調試：拉延模型面的高光順性無接刀痕跡，減少研合：內覆蓋件拉延模不用去刀痕，不推磨；凹圓角過切加工，不用清根等。通過精細化加工和采用高水平的標準件，再使零件的加工基準和裝配基準一致，實現鉗工制造的只裝不配少修，即所謂的“直接裝配法”，是現代模具生產的管理方向。

    實現精細化加工要從模具設計、數控編程和數控加工人手，如利用CAE技術進行模具的精細化設計。拉延模針對進料量不同而設計各種拉延筋，同一套模具不同部位的拉延筋截面不同。防回彈過拉延最小壓料面設計等，可以大大減少型面加工、鉗修和試模工時。精細化加工主要體現在提高模具面型加工精度和加工到位程度方面，需要具備高精度、高轉速的高速精密數控銑床和高速刀具，同時還要重視數控編程技術。其加工方法包括等高線加工、最大長度順向走刀加工(橫向步距達3mm)、采用30º傾斜角精加工(避免“零切削”)來提高模具的表面精度、采用凹圓角過切加工不用清根等。

    粗精加工分開進行

    汽車模具企業的加工設備的突出特點為”多、大、精“。所謂”多”，是因為汽車模具結構復雜.加工序各工序都需要一定數量的加工設備。大型關鍵設備主要有三軸以上的數控銑床、研配壓床、試模壓力機、五軸數控激光切割機、三坐標測量機等。如果投資不到位，沒有一定數量的設備，難以形成經濟規模，不能給客戶以信心，難以開發市場。所謂“大”，是因為現在汽車制造水平越來越高，車身裝焊工藝越來越簡單，沖壓件分塊越來越大，使得沖模具也越來越大，越來越復雜，因此開發模具的種加工設備都很大，工作范圍一般在2000m×4000mm以上。所謂”精”，是因為汽車市場競爭越來越激烈，消費者越來越成熟、理性和挑剔，尤其是對車身外觀的要求越來越高，而車身質量主要由模具和裝焊夾具來保證，這就決定了模具加工設備必須具備精度高、功能多等特點，如五軸聯動數控銑床及高速精密數控銑床主要從歐美進口，在國內采購不到。

    滿足以上特點，一是投資大.如一臺大型試模機械壓力機需要600～800萬元人民幣，進口一臺大型數控銑床需要80～150萬美元，是國產設備一5倍：二是固定資產多.設備折舊費用提取多，增加了模具開發成本，國內一般中小型模具廠難以承受。

    不過，調整生產組織方式和加工流程能夠緩解企業的投資壓力，降低模具開發成本。采用粗加工和精加工分開進行可滿足這一要求，粗加工在大陸或臺灣設備上進行，精加工在歐美設備上進行。大陸或臺灣的數控銑床的剛性好、價格低(為歐美設備價格的1／5～1，1/3)、滑枕尺寸大、主軸電機功率高、轉速低，用來粗加工。五軸聯動高速銑床主要從歐美進口，具有設備投入大、主軸轉速高、進給速度快、加工精度高等特點，能夠滿足精細化加工要求，