浅谈汽车模具的开发过程及项目管理

赵 娜

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

浅谈汽车模具的开发过程及项目管理

赵 娜

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

模具开发是汽车车身开发的一部分，是实现产品从虚拟到实物转变的重要过程。本文从模具的工艺规划、结构设计、加工制作，以及整个开发过程中的项目管理作为出发点，阐述了影响模具开发周期和模具质量的关键因素。模具能否按项目管理规定的周期完成交付，对产品能否按期进行可行性验证、试制和量产，起到至关重要的作用。同时，模具制造过程中，通过加强数据状态和生产过程监控，可以减少后期返工，提高模具的质量和精度，实现成本效益的最大化。

工艺规划；结构设计；项目管控

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

汽车产品开发中，模具开发的重要性不可忽视，汽车模具的水平直接决定了车身的质量和在行业中的竞争力。本文介绍了模具开发的重要环节以及项目管理注意事项，对实践中汽车模具的开发具有一定的借鉴作用。

1、模具开发的主要阶段

模具开发从产品设计部门下发数据开始，经过工艺方案制定和工艺可行性分析后，逐步开展工装厂家选定、图纸设计及模具制作等工作。在此过程中，模具厂家按主机厂的项目主控计划，在模具开发过程中，分阶段提供合格的首序样件、全序样件及随模件，最终完成模具的进场移交。模具进场后，在冲压生产场地完成模具调试验证，零件精度达标并经OTS认可后，完成模具正式交付。

1.1 工艺分析阶段

冲压工艺规划是模具设计的依据，合理的模具结构，是实现经济、高效生产过程的可靠保证，若冲压工艺前期设计不合理，往往会造成模具的结构变更或者报废，延长模具的开发周期，产生设变费用。同一个产品件，往往有不同的工艺方案可以实现。工艺过程设计的原则达到冲压生产上的三大费用：降低材料费、提高生产效率、降低模具费；即生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下，达到最佳的技术效果和经济效益。

冲压件工艺过程设计的主要内容和步骤是：

1.1.1冲压工艺的经济性分析

冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，操作性好，材料利用率高，冲压件力学性能好等特点而受到广泛应用。但是由于工装开发成本高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用，批量越大，冲压加工的单件成本就越低，如果生产量纲小，开发模具的成本核算到单台车的成本就越高，所以，在工艺规划的前期，根据冲压件的生产纲领，分析产品成本，确定所制定的工艺方案的可行性。

目前提高冲压工艺经济性的主要方案有：

（1）在满足产品质量的情况下，尽量减少模具的工序，可以考虑工序合并，如采用BL+PI(落料+冲孔)，（FL+RST）翻边+整形等；

图1　模具工序组合方式

（2）考虑模具的借用或通用，同系列产品中，结构相同零件，尽量沿用老车型的模具；左右对称的零件，选择共用落料模；在模具尺寸允许的前提下，左右件共模设计；

（3）提高材料的利用率，模具设计时考虑料片尺寸的最优化，减少成本浪费；

（4）合理规划模具结构，特定情况下采用多工位级进模；

1.1.2冲压件的工艺可行性分析

冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的尺寸大小，结构形状，精度公差要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。良好的工艺性应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，且寿命长，产品质量稳定，操作简单，方便等。在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的是冲压件结构尺寸和精度要求，如果发现零件工艺性不好，则应在不影响产品使用要求的前提下，在正式数据下发之前，向设计部门提出修改意见，及时对影响产品质量的结构进行修改。工艺问题反馈越早，后期设变的可能性越小。

可行性分析可分以下阶段进行：

（1）初步制定工艺方案时，做好工艺分析，提前识别影响产品质量的结构问题，例如成型时可能存在的开裂，起皱，滑移线等；

（2）SE数据、PED数据下发后，模具厂家在一周内完成数模分析，对仍存在质量风险的问题及时提出ECR反馈，在NC数据下发后确保无影响产品件质量，导致模具结构变更的重大更改；

（3）NC数据下发后，在模具正式加工之前，原则上要求前期所有的ECR闭环，确保产品数据支持模具加工。模具加工后，如再发生数据变更，将会不同程度的影响模具开发周期和模具寿命和质量。

1.2工法图设计（DL图）

工法图即DL图（Die Layout），主要把工件用模具来制造完成之前的全部工艺内容清楚的表达出来，模具工法图设计的主要内容是：

（1）完成模具的工序确认，确定冲压加工的工序性质、数量、排列顺序和工序组合方式；

（2）冲压板件的摆放角度、定位和基准；

（3）确定工序件的形状和尺寸；

根据以上分析，提出下述假设，H2：农业品牌真实性正向影响网络口碑，即当某一农业品牌真实性消费者评价越高，他们对该品牌的网络评价就越高。

（4）安排其他非冲压辅助工序和确定模具设计的规范和使用标准等。

1.3结构图设计

汽车通常由成百上千个零件组装而成，其中包括钣金件、塑料件、铸件、锻件、电气组件等等，因此与汽车行业相关的也包括了冷冲压模具、注塑模具、锻模、电气模具等等，汽车冲压模具分类通常按照工序内容进行可分为以下四大类：

（1）成型类（DR、FL、RST、F0、C-RST）

（2）修冲类（TR、C-TR、PI、C-PI、BUR）

（3）落料类（BL）

（4）包边模（HEM）

结构设计人员根据DL图、工艺数模、机床参数等文件进行模具结构设计。模具设计的步骤，一般是按先设计成型模，再进行修冲模设计，最后完成落料模的确定。

1.4备料，铸件浇铸

铸造模的尺寸较大，钢板的结构和尺寸都无法满足使用要求，因此需要通过铸造获得相应的铸件。目前汽车行业中常用的方法是通过保丽龙投铸获得铸件，铸件周期一般为一个月。

图2　保丽龙和铸件

1.5模具加工，装配

模具备料到位或铸件到场后，参照模具图纸，利用加工设备依次开展模具的粗加工、精加工和装配研合等工作。模具加工尽量一次到位，目的是减少后期钳工返修，后续修补和人工修整。模具出件验证合格，安全防护设施按要求安装到位，模具和冲压件的问题点销项完成，达到验收标准。

2、模具开发过程中的项目管控

汽车模具的开发是新车型研发和制造的重要部分，模具开发能否按期、按技术协议要求的标准完成交付，直接决定研发车型能否按产品规划顺利量产，模具开发全过程中，进行有效的项目过程管控十分重要。项目管理的要点主要包括：

2.1模具设计技术文件输出

在产品开发过程中，一般分阶段下发SE数据（工艺分析数据），PED数据（铸造数据），以及NC数据（加工数据），为保证模具开发周期，应及时、准确下发数模。在SE数据阶段为模具厂家提供机床参数、GDT文件和材质信息，后期参数有变更，应及时通知模具厂家，避免模具设计错误。

模具开发过程中，应特别注意设变数模的下发，同时做好设变整改状态监控，确保模具状态与数模状态的一致性。

2.2模具开发项目进度计划管控

模具开发计划的有效执行，得益于严谨的项目计划制定，主机厂和模具厂安排专人对项目的进度和日常事务进行管理，双方根据项目的主控节点，制定网格计划，按期进行计划的状态更新。模具计划执行的过程中，如遇产品设变，质量问题整改，调试异常，都会在一定程度上影响计划执行。模具开发中如有影响模具交付的重大风险，应及时识别问题原因并找出解决方案。

2.3模具的验收与交付

模具制作完成，由工艺人员对模具进行动静态检验，确保模具问题点按验收记录销项完成，并且零件精度符合进场标准，发运到主机厂进行调试。

模具在生产场地进行调试，需要根据生产场地的实际参数进行调整，零件精度达标，模具装车问题点销项完成，达到模具交付条件。

3、结论

（1）模具开发前期合理工艺规划和工艺分析，是降低模具开发成本和提高模具质量的前提条件。

（2）模具加工和制造过程中，应进行严格的项目管控，确保模具的质量和进度。

（3）模具开发过程中，技术文件下发的及时性和准确性，是影响模具开发周期的重要因素。

[1]江昌勇，冲压件的技术经济性及其质量控制.模具技术, 1996 (4):26-33.

[2]陈磊，冲压工艺设计及经济性.中国机械工程学会全国青年学术会议，1998.

[3]赵运璧，张波，浅谈汽车冲压模具开发过程及管控.河南省汽车工程科技学术研讨会，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 文献表示码：A

1671-7988（2016）11-121-03

赵娜（1985-），女，就职于江淮汽车股份有限公司技术中心，从事汽车产品工装开发工作（模具，检具等）。