新车型模具降本控制方法及措施

周 辉，赵 雷，蒋勤攀，唐小龙，陶彬彬

奇瑞商用车（安徽）有限公司（安徽芜湖 241009）

1 引言

随着汽车模具行业的飞速发展，汽车模具开发周期越来越短，要实现汽车模具开发降本，提升产品核心竞争力，必须对汽车模具开发阶段成本进行有效控制。本文对汽车模具开发降本方案进行了阐述，从模具制造工艺、模具结构设计方面考虑多种降本方案，降低模具开发成本。

2 模具开发分类

根据开发车型的产品定义、销量预测、质量目标、整体产能规划、生产工艺路线，确定模具开发的类别。按照生产量纲的大小、模具冲次、使用寿命可以分为铸造模（见图1）、钢板模（见图2）、试制简易模（见图3）等，其中钢板模与铸造模主要区别在于材质不同，由于材料不同导致开发周期、开发费用都有所不同，需要建立不同类型模具的技术标准，模具供应商依据规定的技术标准进行模具分类开发。

图1 铸造模

图2 钢板模

图3 试制模

3 模具降本方案

3.1 模具结构设计优化

在保证模具强度、质量，满足使用及生产要求的前提下，在图纸设计会签审图阶段，不断优化模具结构，对模具的设计技术标准进行优化，降低模具吨位，从而降低模具开发成本。

（1）结合模具厂家结构强度分析，对不同功能筋厚设置要求：受力筋50mm，功能筋40mm，辅助筋30mm（①红色为受力筋；②绿色为功能筋；③蓝色为辅助筋），大约可以减少整体模具吨位的0.6%，如图4a所示。

（2）辅助筋增加减重孔，大约可以减少整体模具吨位的0.4%，如图4b所示。

（3）模具闭合高度设计要求：①自动化生产线根据压机要求设计高度，按照最低装模高度+10mm（安全余量）设计；②手工生产线保证操作性最低高度为750+10mm（安全余量）。大约可以减重整体模具吨位的1.0%,如图4c所示。

（4）非工作区域增加减重孔（绿色为非工作区域）大约可以减少整体模具吨位的0.2%,如图4d所示。

3.2 1模4件共模开发

同系列车型中的左/右前门外板窗框加强板和左/右后门外板窗框加强板共模；后门外板支撑板共模（见图5）等。共模开发可以减少模具开发数量，降低模具开发成本。

图4 模具结构设计优化

图5 1模4件模具开发

3.3 多件共模开发

多件共模，顾名思义就是多个制件在一副模具上生产，这就需要共模的制件有一定的相似性，或者说有一定的包容性，比如同系列不同车型中的后地板共模。模具切换方面提前对平台车型之间的车型进行设计，达到后期降低模具费用的目的。

3.4 套模工艺开发

覆盖件模具成形工艺设计时，数据阶段策划增加套模件，合理利用废料区的废料进行成品件冲压成形，减少车身冲压件的模具开发和生产成本，例如发盖内板、后盖内外板、四门内板通过制件工艺结构分析，排查相同材质、料厚、板料尺寸进行制件成形性分析，实现模具套数减少，降低模具开发费用，同时提升制件材料利用率，节约套模小件模具开发费用、冲次和板料费用，从而节约单车成本。

3.5 差异件模具开发

不同多款车型在开发过程中，为了满足不同配置车型切换需求，通过对制件数模分析对比，对制件边界、孔位、型面特征进行沿用分析，实现模具前工序沿用，新增差异件模具实现差异制件生产，可节省前工序模具副数，从而降低模具投资成本。例如车身后纵梁本体、中地板本体、中通道本体。

制件设计时主要会出现局部型面、孔位、料边出现差异。①局部型面差异时，可通过新开拉伸模，后序模具沿用避让实现；②孔位差异时，可运用模具快换装置，实现不同制件通用生产，提前规避工装辅具干涉点避让；③料边差异时，在可实现范围内，可通过新增修边模具，其他合理避让满足生产要求。

3.6 多车型落料模共模生产

对于发盖内外板、侧围外板等具有对称性的制件，在产品设计开发前期，提前规划车型落料的共模使用，通过调整落料模定位可以实现一副落料模完成几个车型制件的落料，例如发盖内外板落料模、左右侧围外板平台车型落料模沿用，通过对发盖外板在产车型落料模弧形刀弧度半径、板料的长度、宽度尺寸进行分析，压缩模具尺寸及提升利用率，实现落料模共用生产，减少落料模开发费用，达到后期降低模具费的目的。

3.7 合并/双槽工艺开发

双槽工艺：两种制件在同一副模具的两个凹模成形生产的一种冲压工艺，目前适用的制件有左右车门外板、左右车门内板、机盖内外板、后背门内外板，目前双槽工艺在自动化生产线得以实现，减少模具导向机构，降低开发成本，提高冲次率，节省模具重量。

合并工艺：左右对称件合模，前后顺序件合模等，原来几个件合成一个件，不同件合并在一副模具中，合并模具尺寸加大，单件模具副数大大减少，整车模具数量减少，在模具工法、结构设计尽量采用此工艺，这对降低冲压的成本起关键作用。

4 新车型模具开发降本策略

项目开发策划前期对制件进行深入分析、合理的工艺策划能有效的减少开发成本，例如共模、双槽、合并、一模多件、多工位模具、模具降工序开发等工艺应用，降低模具开发风险系数（减少模具副数），节约模具固定投资。有以下几个方面：①新产品开发时充分考虑平台车型制件的沿用性，减少模具固定投资；②保证制件工艺性的前提下，从产品开发定义、范围、新开发件清单进行策划，减少开发件数量，减少特殊模具结构的应用；③适当采用新工艺、新技术，辊压成形开发、热成形工艺开发；④合理安排生产工艺路线，多工位级进模开发，降低模具开发组数，节约存放面积；⑤模具成形工艺及结构设计、合理的冲压工序、模具材质选择、模具供应商选择等方面策划降本开发。

5 结束语

在汽车市场日益竞争的大环境下，降低新车型开发成本是汽车企业销售利润最直接的保障，而模具开发成本又是新车型开发成本中所占比例较大一部分。影响模具制造成本的因素很多，而且每个汽车企业的产品开发模式、工艺生产方式和实际情况也不一样，对模具的质量要求也不一样，相应的开发成本也不相同。本文总结了我司的一些车型开发经验，希望能为自主品牌汽车业模具开发降本控制提供参考借鉴。