田 力

(一汽模具制造有限公司，吉林 长春 130013)

0 引言

汽车新产品研发中，其重要的一节便是模具开发，模具的好坏直接决定了整个汽车自身的质量和受欢迎程度。本文以模具开发中的关键环节和项目管理中应注意的问题，对开发模具的实践中提供一定的经验帮助。

1 开发模具的主要阶段

模具开发从最初的产品设计部门完成数据下发开始，经过一系列的工艺制定与可行分析后，然后选定工装厂家，图纸设计及初期模具制作等在整个过程中，模具厂家参考主机厂的建议来主控计划，并在模具开发过程中的每个阶段提供合格的首序和全序样件以及随模件，并要现场移交完成的模具。模具移交进场后，需对其进行质量检测，样件精度符合标准并经OTS认可后，模具完成正式交付。

1.1 工艺分析阶段

模具合理的结构，可以保证生产过程的经济性和高效性，其设计的依据是冲压工艺规划，如若前期并未遵从冲压工艺设计，往往会使模具的整体结构改变或是报废，延误模具的开发进程，产生不必要的设变费用。往往不同的工艺方案可以实现同一个产品件。减少材料费，提高生产效率，减少模具费用，是冲压生产的三大费用，也是工艺过程设计所需解决的问题，即在生产中保证零件的质量为前提，实现产品达到最优的技术效果和经济效益。

1.1.1 冲压工艺的经济效益分析

冲压加工方法具有生产效率高，方便操作，材料利用率高，冲压件性能好等优点，是一种先进的工艺制作方法，被广泛应用。不过由于整个工装启动开发成本高，生产批量的数目对其经济型起着至关重要的作用，生产基数越大，分配到每个单件的成本就越低，相反，如果生产量较小，则模具开发的整体成本就会增高，单台车的成本也随之增高。所以，在工艺规划前，要先根据预算冲压件的数目多少，估算产品的成本，确定设计的工艺方案的可实施性。

目前提高冲压工艺经济效益的主要措施有：

(1)以保证产品质量为前提，适当减少模具制作工序，适当应用工序合并等方法。

(2)设计时考虑模具之间可以借用或者通用，同款产品中，结构相同的零件，可以借用前款车型的模具；规格对称的零件，选择落料模公用；小型模具可以左右件共模设计。

(3)设计模具时考虑料片的最优尺寸，减少材料的浪费，提高经济效益。

(4)模具的结构合理规划。

1.1.2 冲压件的工艺可实施性分析

冲压技术方面，主要分析零件料片的尺寸，设计的形状，精度差值要求和材料质量等因子能否达到冲压工艺的要求，优质的工艺性可以减少材料的消耗，所需工序少且使用寿命长，质量符合标准，操作流程简便等。通常冲压件的结构尺寸和要求的精度对冲压件工艺性影响最大。如果发现零件工艺性存在开裂风险和部位等问题，则应向设计部门及时反馈。及时对产品整体进行改进，以免延误开发周期，增加开发成本费用。

可实施性分以下阶段：

(1)前期敲定工艺设计方案时，应做好对应的工艺分析，尽早分析出影响产品质量的问题。

(2)模具厂家应在SE数据，pED数据下发后的第一周内对所上数据进行分析检查，潜在的质量风险及时向ECR反馈，在得到NC数据后确保潜在风险消除，产品件无质量问题，不会重大更改模具的结构。

(3)得到NC数据后，在模具并未正式加工前，要求前期所有的ECR闭环，确保产品数据原始性且支持模具开发加工，如数据发生变化，模具的开发周期，寿命与质量将受到影响。

1.2 工法图设计(DL图)

DL图即为模具开发所涉及的工艺以图纸的内容清楚的表达出来，模具工法图主要包含零件的尺寸和形状，冲压板件的方向，角度和定位基准及其他冲压所涉及的辅助工序和设计的规范和完成标准等。

1.3 结构图设计

相关设计人员可根据DL图，相关的参数等文件进行模具结构设计，结构图设计环节至关重要，提前模具设计环节，可以为后续模具争取更多的制造时间。

1.4 备料，铸件成型

钢板模在图纸会签确定后，就可开始准备所需的钢料和标准件，备料周期根据模具具体尺寸和结构制定，一般为15-20天。

但是对于铸造模的尺寸较大，超出了钢板的结构和尺寸，需要铸造相应的合适的铸件来满足，泡沫实验可以获得铸件，铸件制作周期为一个月。

1.5 模具的后期加工，装配

模具所需备料或是铸件准备充分后，并检查没有缺陷等问题后，根据模具图纸，可以逐步对模具进行龙铣-组立-半精加工-精加工等。模具加工过程尽量减少失误，保证模具质量，避免后期出现问题后返修。模具厂编制合理的工作计划，确保模具出件质量，自行调试合格后安装相应的安全防护措施，整个模具和冲压件的问题点解决，达到验收标准。

2 模具开发的项目管控

新车型从设计研发到制造出厂，模具在其中有着至关重要的地位。模具能否按时交付，质量是否符合技术标准，直接决定了研发的新车型能否在质量合格的前提下顺利量产，要做好模具开发的项目管控工作，可以从以下几点考虑。

2.1 模具开发初期制定合力可行的大计划与中日程计划

模具开发是一个逐步完成的过程，制定严谨合理的计划，便于项目有条不紊的进行。主机厂和模具制造厂之间应共同对项目进行管理，包括日常事务的处理，项目进度的监管，对主控节点制定详细的网格计划，并对计划保持可更新状态。在项目计划执行过程中，产品如出现问题，则会不同程度的影响着项目计划，磨具开发制作中如不能按时交付，延误工期等较大风险，相关人员应及时发现识别问题所在，并制定相应的解决策略。

2.2 模具设计相关技术文件

产品研发过程中，一般根据实际阶段下发相关的数据，如工艺分析数据(SE数据)，铸造数据(pED数据)，以及加工数据(NC数据)，为确保模具研发周期，主机厂应及时下发准确的数模，确保模具厂能够按计划进行开发。在工艺分析数据阶段为模具厂技术人员提供相应的机床参数，GDT文件和其他相关信息，这些参数文件后期如有变更，应及时联系模具厂相关人员进行研讨修改，避免模具开发设计出现错误。

模具研发过程中，两厂之间应随时保持动态联系，及时沟通，发现问题第一时间解决，尤其是数模文件的下发，同时互相对应变整状态，确保模具与数模之间保持一致性。

2.3 模具的验收和交付

工艺人员需对完成的模具进行自行调试，并提供模具的自检报告及冲压件的合格率，并且零件质量及精度符合所制定的标准，运配到主机厂进行再次调试验收。

模具在模具厂调试，研发部门可组织相关技术人员前去进行预验收，需要根据模具厂的实际参数进行调整，确保零件的精度符合标准，模具装配完成，并确保安全防护措施到位，达到可交付的条件。

3 结束语

我国的汽车模具产能在世界上极具优势，但是，由于国内高端汽车模具企业技术提升缓慢、技术创新能力和模具新技术的研发及应用能力不足等原因，致使国内高端模具的开发能力还不能完全满足国内汽车产业的配套需求，高端汽车模具仍然有很大一部分需要依赖于进口。所以说国内汽车模具产业需尽快补齐这一短板才能弥补我国汽车模具行业的一大缺憾。结合工作实践得出结论如下：

(1)降低模具开发的成本和提高产品的质量和精度可以通过前期合理的工艺规划和工艺分析来实现。

(2)制定合理的项目计划，进行严格的项目监管，确保模具的自身的质量和交付的进度。

(3)模具整个开发过程当中，技术文件内容的准确性和下发的及时性，对模具开发周期影响重大。

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