【經(jīng)典回顧】大型沖壓模具國產(chǎn)化探索

2016-11-14 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

沖壓模具國產(chǎn)化的背景

新車型推進(jìn)的戰(zhàn)略要求

為了不斷推出新產(chǎn)品以滿足客戶的需求,建廠初期廣州汽車集團(tuán)乘用車有限公司就提出了一年推出一個(gè)新車型的計(jì)劃,但隨著新車型的推出,車身模具就需要重做、修改或增補(bǔ)。以每年一個(gè)新車型的更新速度計(jì)算,每年需要重新制作五十套以上的沖壓模具,投入的金額很大。所以,進(jìn)行模具國產(chǎn)化是企業(yè)新車型推進(jìn)的戰(zhàn)略要求。

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求

從每個(gè)新車型啟動(dòng)開始,廣汽乘用車公司就明確提出降本目標(biāo),以提高將來在市場(chǎng)上的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。新車型實(shí)現(xiàn)降本的目標(biāo),除了降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用和試制費(fèi)外,必須想方設(shè)法降低沖模的制作費(fèi)用。

意義

經(jīng)過對(duì)前后導(dǎo)入的兩款規(guī)格相近車型的同一種沖壓零件的模具成本比較,發(fā)現(xiàn)模具國產(chǎn)化后,直接體現(xiàn)投入金額有較大幅度的降低,模具費(fèi)用分別下降57%和62%。由此可見,沖壓模具的國產(chǎn)化在投資方面可以產(chǎn)生最直接的經(jīng)濟(jì)效益,是新車型降本最直接的辦法。

難度

車身外覆蓋件沖壓模具的設(shè)計(jì)難度很大,其制造加工及調(diào)試過程也有一定難度。國內(nèi)各大模具制造廠在實(shí)際工作中也存在著的設(shè)計(jì)及加工制造技術(shù)上難題。模具國產(chǎn)化逐步推進(jìn),可以按步驟的進(jìn)行模具加工、調(diào)試和設(shè)計(jì),從而不斷提高企業(yè)及國內(nèi)相關(guān)模具制造廠的獨(dú)立設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造水平。

模具國產(chǎn)化進(jìn)展

⑴國內(nèi)的模具制造商能進(jìn)行模具制造的零件種類沒有完全確定,不能制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的模具國產(chǎn)化規(guī)劃。

⑵國產(chǎn)模具制造商水平參差不齊,同進(jìn)口模具存在一定差距。

⑶模具國產(chǎn)化帶來的技術(shù)支援費(fèi)用較高,且不能在短時(shí)間內(nèi)大幅度降低。

⑷新車型模具國產(chǎn)化工作不規(guī)范,存在無指導(dǎo)性及隨意工作的問題。

模具國產(chǎn)化評(píng)價(jià)措施及方法

模具制造企業(yè)能力調(diào)查

爭(zhēng)取全面了解全國各主要模具制造廠的綜合制造能力,考察對(duì)象為國內(nèi)大型、中型模具制造廠,結(jié)合特征零件(側(cè)圍、翼子板、門板)的現(xiàn)場(chǎng)考察、廠家介紹、廠家問卷調(diào)查方式,內(nèi)容包括設(shè)計(jì)、機(jī)加工、研配、調(diào)試、檢測(cè)、鑄鐵及材料、標(biāo)準(zhǔn)件采購情況。資質(zhì)管理及服務(wù)方面,包括認(rèn)證、人力資源、合作經(jīng)歷、售后服務(wù)、供貨周期、負(fù)荷、項(xiàng)目管理體制、特征零件供貨實(shí)績(jī)等。

采用表1所設(shè)定的實(shí)分評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,對(duì)每個(gè)特征零件(外側(cè)圍、翼子板、門板)進(jìn)行實(shí)分評(píng)測(cè)。設(shè)備及配套的評(píng)估,包括以下幾方面:

表1 國產(chǎn)模具國產(chǎn)化評(píng)估方法

⑴模具材料(表2)的評(píng)估。

表2 模具材料的評(píng)估

⑵設(shè)計(jì)能力評(píng)估。參照表2,從工藝分析、模具設(shè)計(jì)、CAM等3個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。其中,工藝分析能力重點(diǎn)檢討對(duì)應(yīng)特征零件是否有過使用AUTOFORM、DYNAFORM等軟件分析的實(shí)績(jī)。模具設(shè)計(jì)及CAM分別檢討是否有對(duì)應(yīng)特征零件的設(shè)計(jì)及加工實(shí)績(jī)。在評(píng)價(jià)過程中,對(duì)應(yīng)軟件的種類及數(shù)量也是衡量其設(shè)計(jì)能力的重要指標(biāo)。

⑶加工能力評(píng)估。主要以大型NC機(jī)床的設(shè)備規(guī)格及精度為評(píng)價(jià)指標(biāo),設(shè)備規(guī)格包含數(shù)量和臺(tái)面尺寸兩個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目,數(shù)量的多少關(guān)系著年度加工能力,臺(tái)面尺寸大小關(guān)系著能加工模具的規(guī)格范圍。設(shè)備精度對(duì)于保證模具的品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。大型NC機(jī)床評(píng)估水平的高低,是對(duì)一個(gè)公司整體綜合實(shí)力的直觀評(píng)價(jià)。

⑷模具調(diào)試研配能力評(píng)估。此項(xiàng)評(píng)估重點(diǎn)應(yīng)關(guān)注調(diào)試設(shè)備的規(guī)格,著重比較模具制作廠家調(diào)試設(shè)備與主機(jī)廠生產(chǎn)設(shè)備的差異。若差異較大,模具出廠運(yùn)至主機(jī)廠調(diào)試時(shí)很可能出現(xiàn)調(diào)試狀態(tài)及結(jié)果差異較大,需要大量時(shí)間重新調(diào)試。所說的設(shè)備差異主要是拉延工序的機(jī)床差異,包括噸位差異、液壓墊還是氣墊、臺(tái)面尺寸差異、頂桿孔布局差異等歐式重點(diǎn)評(píng)估項(xiàng)目,這對(duì)于沖壓零件的整體品質(zhì)、交貨期都有著較大的影響。

⑸檢測(cè)測(cè)量能力及標(biāo)準(zhǔn)件體系評(píng)估。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件的要求,如導(dǎo)板、彈頂銷、氮?dú)飧?、彈簧、沖頭、凹模、斜楔機(jī)構(gòu)、銷釘?shù)染獊碓从趪鴥?nèi)外信譽(yù)度較好,且供貨類型、質(zhì)量及周期都可以保證的供應(yīng)商。檢測(cè)能力方面,大部分模具制造商都擁有三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或激光掃描測(cè)量?jī)x,但不同主機(jī)廠品質(zhì)要求不同,應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍也不盡相同。因此,比較此項(xiàng)目時(shí)不同的主機(jī)廠人員的評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)有一定的差異。

⑹綜合判斷。①綜合設(shè)備及配套比較,見表3,說明了A、B、C三個(gè)廠在設(shè)計(jì)、鑄造、加工、調(diào)試、質(zhì)量保證等方面的綜合比較,以及在各分項(xiàng)的水平,體現(xiàn)了各廠家的綜合實(shí)力。②對(duì)三個(gè)廠的外側(cè)圍、翼子板、門板三種零件模具制作能力比較,見表3,進(jìn)一步細(xì)分三個(gè)廠在不同零件層次上的設(shè)計(jì)、制造能力。最后,進(jìn)行資質(zhì)管理及服務(wù)評(píng)價(jià)。

表3 三個(gè)廠三種特征零件的綜合比較

模具國產(chǎn)化的推進(jìn)方法

⑴將經(jīng)調(diào)研評(píng)估的模具制造企業(yè)進(jìn)行區(qū)分,從設(shè)備配套綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力、管理及服務(wù)體系進(jìn)行排序,并把各個(gè)廠家所能承接制造的零件模具進(jìn)行劃分。

⑵將新車型沖壓模具按不同特征進(jìn)行區(qū)分,首先檢討對(duì)應(yīng)零件的規(guī)格能否在國內(nèi)備選制造企業(yè)制作,然后把相似特征規(guī)格的零件組合在一起分包招標(biāo)。具體評(píng)價(jià)時(shí),根據(jù)不同供應(yīng)商的評(píng)價(jià)分值綜合評(píng)價(jià),選擇出最合適的供應(yīng)商。

⑶在實(shí)際模具制造中,為了減少風(fēng)險(xiǎn)保證交貨期和質(zhì)量,供求雙方需要積極努力配合。主機(jī)廠應(yīng)根據(jù)供應(yīng)商的實(shí)際情況,提供必要的原廠技術(shù)援助,幫助供應(yīng)商快速熟悉原廠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,并對(duì)模具制作各階段的品質(zhì)嚴(yán)格控制,積極促進(jìn)供應(yīng)商不斷改善工藝質(zhì)量,通過多個(gè)合作項(xiàng)目不斷壯大自身實(shí)力,從而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

實(shí)踐結(jié)果

實(shí)踐證明,通過大力推行模具國產(chǎn)化,主機(jī)廠能夠極大地控制新車型導(dǎo)入時(shí)的模具投資。模具國產(chǎn)化初期,除了供應(yīng)商自身的原因,供求雙方在標(biāo)準(zhǔn)使用、工藝選擇、方法實(shí)施上均存在技術(shù)分歧和溝通障礙,這也使得在國產(chǎn)化初期出現(xiàn)交貨期延遲、質(zhì)量不合格以致重做的問題,但只要雙方能夠坦誠相待,實(shí)事求是的不斷溝通、改善,會(huì)逐步共同進(jìn)步、配合默契。在模具國產(chǎn)化進(jìn)程中,模具品質(zhì)逐步改進(jìn),調(diào)試工時(shí)逐漸降低,見圖1,單件產(chǎn)品精度提高顯著。

圖1 各車型調(diào)試工時(shí)變化

結(jié)束語

如何讓消費(fèi)者用低廉的價(jià)格購買到心儀的產(chǎn)品,是每個(gè)汽車企業(yè)不斷追求的目標(biāo)。在保證品質(zhì)的前提下,大力削減新車型沖壓模具的投資,是汽車模具的國產(chǎn)化將是將來需要進(jìn)一步改進(jìn)、提高的方向。主機(jī)廠也需要和供應(yīng)商一起,不斷提高國內(nèi)汽車大型沖壓模具的品質(zhì),大力提高模具國產(chǎn)化。

——本文節(jié)選自《鍛造與沖壓》

開放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才