縮短汽車模具交貨周期
影響交貨周期的因素
從大的方面來(lái)看邢窜,汽車模具的開發(fā)祖销、制造主要包括:模具開發(fā)項(xiàng)目的簽訂過(guò)程、模具技術(shù)開發(fā)過(guò)程帐等、模具制造開發(fā)過(guò)程国赫、模具開發(fā)項(xiàng)目的交付過(guò)程。其中颤赤,前3個(gè)過(guò)程是影響模具交付周期的主要因素勉窟。
在模具開發(fā)項(xiàng)目的簽訂過(guò)程中,要進(jìn)行技術(shù)交流假怔、產(chǎn)品功能的識(shí)別和產(chǎn)品工藝性的評(píng)審凄恤。如果對(duì)用戶所提供的不合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)或不好的產(chǎn)品工藝性把握不住陵蜻,就會(huì)給今后的設(shè)計(jì)、制造帶來(lái)很大的麻煩嘿辟。
模具技術(shù)開發(fā)過(guò)程包括:車身產(chǎn)品的沖壓工藝設(shè)計(jì)舆瘪、D/L圖數(shù)模的設(shè)計(jì)與細(xì)化、數(shù)控加工CAM的編程红伦、實(shí)型FMC的加工制作等英古。在該過(guò)程中,并行工程是加快項(xiàng)目進(jìn)展的最好方法昙读。將各個(gè)小環(huán)節(jié)合理安排好召调,讓它們更有效的重疊、交叉蛮浑,將有利于縮短模具制造周期唠叛。例如:在D/L圖設(shè)計(jì)框架規(guī)劃完成后,在詳細(xì)設(shè)計(jì)的同時(shí)沮稚,既開始拉延模的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)艺沼,后續(xù)模具也可根據(jù)情況同步設(shè)計(jì);在設(shè)計(jì)D/L圖的同時(shí)蕴掏,CAM編程人員就開始進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)模的整理障般;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總圖評(píng)審后,詳細(xì)設(shè)計(jì)的同時(shí)盛杰,即下鑄造實(shí)型圖瘾枉,進(jìn)行FMC的制作,同時(shí)交叉進(jìn)行FMC型面的編程贼欧;在FMC的制作過(guò)程中缆兆,細(xì)化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并把實(shí)型評(píng)審的結(jié)果完善到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中转迷;加工工藝與各工序數(shù)模的整理同步進(jìn)行戴仁;加工工藝和采購(gòu)清單及時(shí)在網(wǎng)上發(fā)布,與鑄件周期形成客觀自然的并行工程乞易。最重要的一項(xiàng)并行工程是,在技術(shù)開發(fā)階段鳞爱,就能預(yù)測(cè)模具加工和調(diào)試中可能出現(xiàn)的問(wèn)題毕蠢,并采取有效措施,加以預(yù)防便师。
模具制造開發(fā)過(guò)程包括3個(gè)方面:
● 制造技術(shù)雁唁。衡量制造水平的一個(gè)重要因素是加工精度和效率,它們可以反映出數(shù)控設(shè)備是否發(fā)揮出最大效能刮粥。精度差或者說(shuō)精度保證能力差车份,自然也就沒有了效率谋减,成本也無(wú)法控制。
● 生產(chǎn)計(jì)劃的管理扫沼。在鑄件毛坯回廠后的一次加工出爹、二次加工、裝配缎除、合模严就、調(diào)試的整個(gè)過(guò)程中,有很多小循環(huán)的并行工程器罐。如果合理安排好計(jì)劃梢为,可在很大程度上減少加工等待時(shí)間。
● 模具的調(diào)試轰坊。模具調(diào)試技術(shù)一般涉及以下問(wèn)題:如何調(diào)試铸董?怎樣分析調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題?如何制定有效的方案加以解決肴沫?在這些問(wèn)題中粟害,特別要分析清楚各工序之間的銜接關(guān)系,以便一次調(diào)整到位验恕,減少反復(fù)調(diào)試的次數(shù)思早。有效解決模具調(diào)試環(huán)節(jié)中的這些問(wèn)題,對(duì)縮短模具的交付周期影響極大梅砰。
汽車模具的制造過(guò)程復(fù)雜包萧,涉及面廣、工序多姨篮,如:分析沖壓工藝荠划、設(shè)計(jì)DL圖、CAE分析截抄、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)刘纸、編制NC加工程序、FMC模型制造掰弯、鑄件澆注侈滚、機(jī)加工模具、初組裝窍颗、型面數(shù)控加工坞角、檢測(cè)、裝配吸占、調(diào)試等晴叨。這些環(huán)節(jié)有些是交叉、并行的,有些是串行的兼蕊。
影響模具交貨周期的因素很多初厚。從目前情況看,主要有以下幾點(diǎn):一是接到訂單時(shí)孙技,客戶提供的制造依據(jù)的可靠性产禾;二是設(shè)計(jì)的合理性和周期;三是鑄件的品質(zhì)與提供周期绪杏;四是加工設(shè)備與加工方式下愈;五是模具的裝配過(guò)程;六是模具的調(diào)試周期蕾久。
汽車模具的開發(fā)和制造的過(guò)程主要包括:沖壓工藝設(shè)計(jì)(最關(guān)鍵的是沖壓成形性研究)势似、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鑄件準(zhǔn)備(包括模型制造和鑄造)僧著、模具機(jī)加工(主要采用數(shù)控加工)履因、模具裝配和模具調(diào)試。
在此過(guò)程中圣治,影響模具交貨周期的主要因素越客,從重要度排列應(yīng)該是:沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)辙紧、模具調(diào)試瀑兜。
中國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展使國(guó)產(chǎn)汽車的自主開發(fā)成為必然。目前苟可,我國(guó)的汽車工業(yè)是以大型國(guó)有企業(yè)和合資企業(yè)為主導(dǎo)地位的按翅。國(guó)有企業(yè)長(zhǎng)期采取計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)模式,重生產(chǎn)輕開發(fā)想阎;合資企業(yè)對(duì)新車型采取拿來(lái)主義憾侮,外資長(zhǎng)期不支持、不鼓勵(lì)自主開發(fā)瓤梦。在外資的眼里选畴,這些企業(yè)只是一個(gè)生產(chǎn)工廠,根本就不是一個(gè)完整的汽車公司辙使。因此作瞄,這些主導(dǎo)中國(guó)汽車生產(chǎn)的企業(yè),其開發(fā)機(jī)制嚴(yán)重不健全危纫,開發(fā)能力的發(fā)展遠(yuǎn)落后于制造能力的發(fā)展粉洼。而國(guó)內(nèi)其他汽車企業(yè)的規(guī)模普遍偏小,開發(fā)能力較弱叶摄,開發(fā)工作還處于起步階段。
汽車開發(fā)包括車型開發(fā)和車身開發(fā)安拟。目前蛤吓,國(guó)內(nèi)的新車型除引進(jìn)以外宵喂,所謂的開發(fā)幾乎都是仿制。車身開發(fā)也是以主體仿制加局部改型為主会傲。局部的改型往往是造成工藝性變 差锅棕、設(shè)計(jì)變更過(guò)多的主要原因。
汽車模具開發(fā)其實(shí)就是汽車車身開發(fā)的一部分淌山,對(duì)于汽車模具企業(yè)來(lái)說(shuō)裸燎,它同時(shí)又是一個(gè)產(chǎn)品。因此泼疑,汽車模具生產(chǎn)就具有了研制與生產(chǎn)的兩重性德绿。
一般,汽車模具的生產(chǎn)流程為:
設(shè)計(jì)過(guò)程 模具訂單→車身設(shè)計(jì)數(shù)恼⑸→沖壓工藝分析→模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
制造過(guò)程 實(shí)型制造→鑄件→數(shù)控編程→機(jī)械加工→模具裝配
協(xié)調(diào)過(guò)程 模具調(diào)試→裝車協(xié)調(diào)→模具驗(yàn)收
汽車模具的訂單與單件生產(chǎn)方式彻盐,決定了其生產(chǎn)過(guò)程與其他產(chǎn)品相比,具有很大的不同:
● 訂單內(nèi)容的不確定贿叉;
● 設(shè)計(jì)是生產(chǎn)的一部分晕忙;
● 協(xié)作生產(chǎn)對(duì)模具制造的影響很大;
● 模具調(diào)整是模具生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)净纬;
● 車身的開發(fā)膛画、協(xié)調(diào)對(duì)模具最終完成影響很大。
因此打洋,影響模具企業(yè)交貨周期的因素癞亩,不外乎來(lái)自于用戶、企業(yè)琉语、供貨三個(gè)方面狗丙。在車身設(shè)計(jì)與模具制造并行開發(fā)的過(guò)程中,用戶對(duì)產(chǎn)品的變更往往是影響汽車模具交貨周期的關(guān)鍵因素密哈;當(dāng)用戶對(duì)交貨周期的要求過(guò)短或市場(chǎng)非诚景海火暴時(shí),鑄件與標(biāo)準(zhǔn)件的采購(gòu)就成為影響模具交貨周期的主因伴嗡;模具企業(yè)自身的管理急波、技術(shù)水平,特別是管理水平瘪校,任何時(shí)候都是決定模具交貨周期的決定因素澄暮。當(dāng)然,作為一種研制阱扬,汽車模具生產(chǎn)本身就具有很高的風(fēng)險(xiǎn)性泣懊,它不可能像批量定型的產(chǎn)品那樣,能保證生產(chǎn)周期的萬(wàn)無(wú)一失。目前馍刮,即使是國(guó)際上最先進(jìn)的汽車模具制造企業(yè)信夫,模具交貨拖期的幾率也很高。
參與車身開發(fā)過(guò)程
不合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)或不好的產(chǎn)品工藝性卡啰,會(huì)給模具制造企業(yè)帶來(lái)很大的麻煩静稻。因此,我們特別注重模具開發(fā)項(xiàng)目的簽訂過(guò)程匕冠。
該過(guò)程包括對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)品功能的識(shí)別胚僧、重要性的認(rèn)識(shí)以及產(chǎn)品工藝性分析。在此過(guò)程中逾族,要真正弄清用戶的需求渡厦,并轉(zhuǎn)化成規(guī)范,貫徹到模具技術(shù)的開發(fā)中淑助。這個(gè)過(guò)程實(shí)施的好壞斟彻,將影響沖壓工藝方案的制定以及沖壓件產(chǎn)品特性的確定,如搭接匹配面光稽、車身的外觀棱線粟辛、整車裝配總成焊接時(shí)的定位面、支撐面也拳、定位孔等芙掖。另外,還可以簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)绝迁,提高沖壓生產(chǎn)的可操作性伊镐,方便今后模具的維修。因此鹃栽,與用戶進(jìn)行充分的工藝性分析躏率,是保證模具交貨周期、質(zhì)量民鼓、性能的基礎(chǔ)薇芝。
目前,這個(gè)問(wèn)題確實(shí)存在丰嘉。在接到客戶訂單時(shí)夯到,客戶提供的制造依據(jù)常常缺乏可靠性,導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)饮亏、制造周期過(guò)長(zhǎng)耍贾。如:數(shù)學(xué)模型或多或少的存在型面光順性差、圓角沒做到位以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中丟失部分?jǐn)?shù)據(jù)等情況路幸,同時(shí)荐开,沖壓工藝性差的問(wèn)題也時(shí)有發(fā)生付翁。
為了盡可能避免上述問(wèn)題給模具設(shè)計(jì)、制造過(guò)程帶來(lái)不必要的麻煩誓焦,我們通常是在接到訂單時(shí)仔細(xì)審查胆敞,及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)通知客戶進(jìn)行更改怕猖,避免把這些問(wèn)題帶到模具制造階段,特別是帶到調(diào)試階段去解決斜回。
要真正從源頭上解決這些問(wèn)題簇寻,必須抓好兩個(gè)環(huán)節(jié):一是在車身設(shè)計(jì)階段,幫助車身設(shè)計(jì)部門做好覆蓋件的CAE分析凳贰;二是汽車試制采用模具化的方式市通,即通過(guò)試制模具,驗(yàn)證覆蓋件的完善程度哗励、沖壓工藝性以及車身設(shè)計(jì)的合理性苫瘾。目前,CAE技術(shù)日趨成熟界橱。通過(guò)仿真模擬湃彻,事先能發(fā)現(xiàn)并解決很多問(wèn)題,提高了模具調(diào)試的合格率丛君。但是這種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不能替代試制模具所起的作用短酵。
模具用戶提供的不合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì),往往會(huì)給模具制造廠家?guī)?lái)很大的影響修噪,不僅影響模具的交貨周期查库,還會(huì)大大增加模具的制造成本。
從目前國(guó)內(nèi)汽車廠的現(xiàn)狀看黄琼,直接從國(guó)外引進(jìn)的車型樊销,其產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性明顯好于國(guó)內(nèi)自主開發(fā)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)≡嗫睿總體來(lái)說(shuō)围苫,國(guó)內(nèi)的車型開發(fā)還處于起步階段。作為汽車模具的生產(chǎn)企業(yè)弛矛,有責(zé)任與汽車廠共同努力够吩,縮短新車型的開發(fā)周期。因此丈氓,模具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)與汽車廠緊密配合周循,在新車型的概念設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)階段,就派遣有經(jīng)驗(yàn)的沖壓工程師參與新車型的開發(fā)万俗,以便對(duì)沖壓工藝的可行性進(jìn)行早期分析湾笛,減少由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不合理而帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)梭唆。在進(jìn)行沖壓工藝的可行性分析中,應(yīng)采用數(shù)值仿真技術(shù)蟋真,以快速踱陡、正確地得到分析結(jié)果。
通常酷它,汽車廠在新車型的設(shè)計(jì)和試制階段需要高度保密荸跃,一般不愿意讓外界介入。為此悦阿,模具生產(chǎn)企業(yè)必須為汽車廠保密柄露。在可能的情況下,汽車廠也可培養(yǎng)自己的沖壓工藝工程師丝板,以解決保密問(wèn)題窒汤。但我認(rèn)為,汽車廠吓篙,尤其是新興的汽車廠杉硅,要在短期內(nèi)培養(yǎng)一支高素質(zhì)的沖壓工藝師隊(duì)伍并非易事,而僅有1~2個(gè)專家只能起應(yīng)急的作用深怕。因此杏死,成立獨(dú)立的車身沖壓技術(shù)公司不失為一種較好的解決辦法。這類公司可為多家汽車廠或汽車設(shè)計(jì)公司服務(wù)佳遣,不僅可以解決保密問(wèn)題识埋,同時(shí),由于此類公司可高頻率地接觸各種車型零渐,又能快速提高車身沖壓技術(shù)的水平窒舟。
實(shí)際中,汽車模具用戶所提供的不合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及不好的產(chǎn)品工藝性诵盼,都會(huì)給模具企業(yè)帶來(lái)大量的徒勞工作惠豺。一方面,用戶和模具企業(yè)都應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,這是汽車開發(fā)過(guò)程中不可少有的現(xiàn)象,尤其是在中國(guó)的汽車開發(fā)起步階段风宁,這種現(xiàn)象更是不可避免的洁墙;另一方面,模具企業(yè)也應(yīng)該從技術(shù)和管理上采取相應(yīng)的對(duì)策予以解決戒财。
在管理上热监,國(guó)外汽車模具企業(yè)在汽車開發(fā)過(guò)程、車身設(shè)計(jì)的繼承性和生產(chǎn)工藝的優(yōu)先考慮等方面的成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)我們是很好的借鑒饮寞。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)汽車廠家的開發(fā)能力悬占,汽車模具企業(yè)應(yīng)該向售前和售后服務(wù)兩個(gè)方面延伸,積極參與車身開發(fā)過(guò)程拜岂,提供產(chǎn)品沖壓工藝方面的參考意見邓秕,盡可能地避免設(shè)計(jì)中的先天缺陷现碰。同時(shí),參與或負(fù)責(zé)車身的協(xié)調(diào)工作轻江,對(duì)模具和裝焊的協(xié)調(diào)提出意見现辑,因?yàn)槟>咧圃鞆S家的經(jīng)驗(yàn)往往比車身生產(chǎn)廠家的經(jīng)驗(yàn)更適用于車身協(xié)調(diào)。
在技術(shù)上挤帕,應(yīng)全面采用CAE/CAD技術(shù)扳耘,開展以3C技術(shù)為支撐的并行工程,以快速可編輯設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)車身設(shè)計(jì)的多變性桌苔。對(duì)經(jīng)常需要修改的模具部分革睬,在結(jié)構(gòu)上采用可修改結(jié)構(gòu),如刃口采用預(yù)加墊側(cè)固定方式等腻喇。
注重培訓(xùn) 強(qiáng)化學(xué)習(xí)
從目前行業(yè)發(fā)展的狀況看,高水平膏蚓、高技能的人才是十分匱乏的瓢谢。人的經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題是影響模具開發(fā)、制造水平的關(guān)鍵問(wèn)題驮瞧,而這種經(jīng)驗(yàn)的積累氓扛,需要在大量的實(shí)踐中,通過(guò)用心觀察论笔、分析和總結(jié)才能得到采郎。在人才缺乏的情況下,我們主要采取這樣幾個(gè)措施:
1狂魔、 重視車身產(chǎn)品沖壓工藝的設(shè)計(jì)蒜埋。每個(gè)產(chǎn)品的沖壓工藝方案,都是由最有經(jīng)驗(yàn)的人來(lái)制定最楷、面授整份、指導(dǎo)和把關(guān),經(jīng)集體評(píng)審后批準(zhǔn)執(zhí)行籽孙×移溃可以說(shuō),這個(gè)過(guò)程也是一個(gè)重要的培訓(xùn)過(guò)程犯建。
2该捎、 加強(qiáng)同行間的交流和學(xué)習(xí),以開拓眼界张相,取長(zhǎng)補(bǔ)短枝扭,即達(dá)到培訓(xùn)學(xué)習(xí)的目的,又了解行業(yè)發(fā)展的動(dòng)向根朱。
3尉利、 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的管理可丝。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,注重在設(shè)計(jì)過(guò)程中解決疑難問(wèn)題汤顷,強(qiáng)化集體評(píng)審過(guò)程氓愿,這對(duì)年青人是最有效的培訓(xùn)。
4递促、注重模具調(diào)試過(guò)程咪轩。設(shè)計(jì)人員參與模具調(diào)試,并與調(diào)試人員共同制定調(diào)試方法送魁、分析存在的問(wèn)題涉粘,指導(dǎo)調(diào)試人員解決問(wèn)題。
● 抓培訓(xùn)笨奠。
● 壓擔(dān)子袭蝗。讓年輕的模具設(shè)計(jì)人員在關(guān)鍵技術(shù)崗位上邊干邊學(xué)習(xí),迅速提高業(yè)務(wù)能力般婆;
● 建立知識(shí)庫(kù)到腥。通過(guò)知識(shí)的共享,使缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的人員也能設(shè)計(jì)出準(zhǔn)專家水平的模具蔚袍、編制出比較合理的工藝流程及數(shù)控程序乡范。
人的經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題的確是影響模具開發(fā)、制造的關(guān)鍵問(wèn)題啤咽。隨著我國(guó)汽車工業(yè)的高速發(fā)展晋辆,模具制造廠積累經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程也在縮短。我認(rèn)為宇整,如果模具企業(yè)擁有一套有效的沖壓工藝瓶佳、模具設(shè)計(jì)以及模具制造標(biāo)準(zhǔn),則能大大減少對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴没陡。這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的結(jié)合涩哟,同時(shí)還需不斷地被完善和更新。
從目前的情況來(lái)看焊循,模具企業(yè)應(yīng)盡可能地消化好汽車廠的標(biāo)準(zhǔn)帝愉。南京模具公司在這方面的經(jīng)驗(yàn)是:在自己的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,堅(jiān)持消化并吸收汽車廠和先進(jìn)模具廠的標(biāo)準(zhǔn)沈跷,尤其是消化發(fā)達(dá)國(guó)家汽車廠和模具廠的標(biāo)準(zhǔn)暖麻。當(dāng)然,擁有一支高素質(zhì)且穩(wěn)定的技術(shù)人才隊(duì)伍則是重要的基礎(chǔ)亮铛。
CAE技術(shù)是汽車模具設(shè)計(jì)的最好手段
目前瘾手,汽車模具企業(yè)大量采用線切割、激光切割受卒、CAD/CAE/CAM/CAPP等多種數(shù)字化技術(shù)手段光拥,已完全從依靠主模型為加工依據(jù)的傳統(tǒng)加工方式灼烫,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)字化模型為加工依據(jù)的現(xiàn)代汽車模具加工方式,大大提高了模具的加工精度和效率厨摔。但同數(shù)控加工設(shè)備所能達(dá)到的最高精度水平相比窄忱,模具的加工精度并不理想,設(shè)備的水平?jīng)]有得到真正的發(fā)揮脓杉。這有兩方面的原因:一是設(shè)計(jì)技術(shù)的原因糟秘。目前,對(duì)于沖壓產(chǎn)品的開裂球散、起皺等問(wèn)題尿赚,利用人的經(jīng)驗(yàn)和CAE板料模擬分析,通過(guò)多次模擬并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行解析蕉堰、修正凌净、完善,可以在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)模具調(diào)試屋讶。但對(duì)于修邊后的變形泻蚊、翻邊后的回彈以及縱梁的扭曲、翹曲等缺陷丑婿,目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)字化模擬調(diào)試。要解決這類問(wèn)題没卸,需要CAE軟件的進(jìn)一步發(fā)展以及有經(jīng)驗(yàn)的沖壓工藝人員做深入的研究羹奉。另一方面是制造技術(shù)的原因。數(shù)控機(jī)床每年校準(zhǔn)兩次约计,加工精度和加工基準(zhǔn)一致性是沒有問(wèn)題的诀拭。但依據(jù)同一數(shù)字化模型進(jìn)行加工,加工后的上模定心沖頭與下模凹模存在間隙偏差善簸,上传撰、下模合模以及刃口間隙也有偏差;另外呛产,斜面沖孔距搂,凹模鑲?cè)胧匠量子晌遢S數(shù)控銑加工出來(lái),檢驗(yàn)夾具也采用同樣的加工依據(jù)加工治勒,但沖壓后的零件孔位有時(shí)上檢具檢查就是有偏差恰磷。采用統(tǒng)一的加工依據(jù),設(shè)備的精度也沒有問(wèn)題路倔,加工工藝流程又多次規(guī)范熏屎,但問(wèn)題仍不斷出現(xiàn)。所以說(shuō)逮赋,在對(duì)加工參數(shù)的優(yōu)化京嗽、各工序基準(zhǔn)傳遞的把握以及每次上工件的找正方面镰对,存在很大的提升空間。如何讓數(shù)字化加工后的模具墨叛,經(jīng)得起數(shù)字化檢查止毕?如何讓數(shù)字化加工設(shè)備發(fā)揮出最高效能?這些是今后汽車模具制造技術(shù)研究的重要課題巍实。
首先提高沖壓工藝分析能力滓技,通過(guò)3D DL圖設(shè)計(jì)的三維沖壓工藝模型可直接用于有限元分析(CAE)和編程,為模具結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體設(shè)計(jì)提供了工作型面曲面造型依據(jù)棚潦,為檢查用的C/P點(diǎn)令漂、S面等提供了坐標(biāo)尺寸,由此實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM/CAE一體化丸边。值得一提的是叠必,我們利用有限元分析技術(shù)在設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)和解決模具調(diào)試階段可能出現(xiàn)的諸如起皺、拉裂妹窖、回彈纬朝、暗坑、沖擊線骄呼、滾線等缺陷共苛,使模具調(diào)試成功率顯著提高。
其次蜓萄,采用模具結(jié)構(gòu)三維實(shí)體設(shè)計(jì)氢莫,進(jìn)行FMC模型的整體加工,極大地縮短了鑄件準(zhǔn)備周期秤慌。為了進(jìn)一步做好FMC模型的整體加工邦擎,我們訂購(gòu)了一臺(tái)高速模型數(shù)控銑床。
第三式涝,實(shí)現(xiàn)模具型面粗僧逞、精加工的高速化,縮短了加工周期图汪。
第四杏蟋,由于采用了精細(xì)加工工藝,顯著地提高了一次調(diào)試合格率派憨,極大地縮短了調(diào)試周期购廊。
目前,在CAE分析方面笔碌,還存在回彈不好解決的問(wèn)題刃镶。此外,CAE技術(shù)除了被用于成形模擬以外,在其它方面的應(yīng)用較少丸升。
汽車模具制造的最大風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自于:制件工藝的變更和沖壓工藝的失效铆农。
CAE技術(shù)是目前解決這些問(wèn)題的最好的技術(shù)手段。CAE技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速工藝設(shè)計(jì)狡耻。同時(shí)墩剖,還可以數(shù)學(xué)模擬代替模具試模工作,最大程度地降低風(fēng)險(xiǎn)夷狰。例如:利用CAE軟件作制件的沖壓工藝快速設(shè)計(jì)岭皂,一般不超過(guò)2~3天。通過(guò)CAE分析的設(shè)計(jì)方案沼头,可以保證沖壓試模工作的成功率在85%~90%以上爷绘。
針對(duì)縮短汽車模具交貨周期而采用的快速設(shè)計(jì)CAD技術(shù),是另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)〗叮現(xiàn)在大部分模具企業(yè)都已應(yīng)用了CAD技術(shù)土至,但一般都只是應(yīng)用通用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)』ィ快速設(shè)計(jì)技術(shù)是在現(xiàn)有CAD 技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)陶因。例如:專用模具設(shè)計(jì)軟件、模板化設(shè)計(jì)帅珍、自動(dòng)忠牛、半自動(dòng)設(shè)計(jì)軟件等。不管是哪種快速設(shè)計(jì)軟件司报,都可以大大縮短設(shè)計(jì)周期稼崎,把以周為單位的設(shè)計(jì)周期變成以天和小時(shí)計(jì)算。
對(duì)汽車模具制造來(lái)說(shuō)轿白,一般要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造铺举、調(diào)試三個(gè)主要階段罢摧。其中占用時(shí)間最長(zhǎng)的是設(shè)計(jì)和調(diào)試兩個(gè)環(huán)節(jié)。采用CAD快速設(shè)計(jì)技術(shù)劫伊,可以縮短設(shè)計(jì)周期40%~60%拆聋;通過(guò)CAE技術(shù)可以縮短調(diào)試周期30%~50%。更重要的是姊呐,對(duì)汽車模具設(shè)計(jì)和制造的把握性的提高懒披,其意義則超過(guò)了縮短周期本身。
現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理方式很重要
對(duì)于汽車模具制造這種單件訂單式生產(chǎn)方式而言剖张,能提高生產(chǎn)效率的有效管理方法主要包括以下三個(gè)方面:一是企業(yè)的信息化建設(shè)切诀;二是模具設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中的并行工程;三是模具制造過(guò)程中的“一個(gè)流”生產(chǎn)幅虑。
在企業(yè)的信息化建設(shè)方面丰滑,近幾年,企業(yè)的CAD/CAM技術(shù)有了很大的提高倒庵。但在汽車模具制造這種單件訂單式生產(chǎn)方式中褒墨,模具技術(shù)開發(fā)中的數(shù)據(jù)管理問(wèn)題、設(shè)計(jì)過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)化建立和重復(fù)應(yīng)用問(wèn)題擎宝、加工工藝的優(yōu)化和重復(fù)應(yīng)用問(wèn)題郁妈、生產(chǎn)制造過(guò)程中信息傳遞問(wèn)題、生產(chǎn)計(jì)劃均衡性問(wèn)題等绍申,都制約了企業(yè)生產(chǎn)效率的提高噩咪。為了解決這些問(wèn)題,2002年我們實(shí)施了PDM/CAPP/ERP工程失晴。通過(guò)實(shí)施CAD/CAM/PDM/CAPP/ERP剧腻,依靠并行工程的思想,將全廠的信息資源集成起來(lái)滑信,建立了一套信息化的管理系統(tǒng)占找。相信隨著試運(yùn)行的完善,這套管理系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)效率的提高將具有極大的促進(jìn)作用煞恭。
在并行工程方面络务,雖然目前很多企業(yè)對(duì)其有了一定認(rèn)識(shí),但對(duì)各環(huán)節(jié)的把握程度井翅、計(jì)劃制定的科學(xué)性怠鲜、合理性、均衡性霹链、以及實(shí)際運(yùn)行中的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等坦庸,不能根據(jù)不同的情況進(jìn)行調(diào)整,管理工作不到位厦绪,使并行工程的實(shí)施效果不好湃杏。
模具制造過(guò)程中的“一個(gè)流”生產(chǎn)是模具行業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。它需要對(duì)生產(chǎn)加工工藝進(jìn)行優(yōu)化逛镶,形成標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)迄埃,根據(jù)優(yōu)化的加工工藝進(jìn)行加工設(shè)備資源的規(guī)劃,使之匹配兑障,充分利用企業(yè)信息化系統(tǒng)的生產(chǎn)信息侄非,按優(yōu)化的加工生產(chǎn)工藝流,合理進(jìn)行人力資源分工流译。最終逞怨,減少各環(huán)節(jié)工人的等待時(shí)間,實(shí)現(xiàn)“一個(gè)流”生產(chǎn)的作業(yè)方式,提高模具的生產(chǎn)效率骇钦⊥鸾ィ“一個(gè)流”生產(chǎn),說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單眯搭,做起來(lái)不易窥翩,它需要打破以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)組織方式。
快速經(jīng)濟(jì)模具的應(yīng)用
快速經(jīng)濟(jì)模具的類型很多鳞仙。就型面材料來(lái)分類寇蚊,曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)低熔點(diǎn)合金型面、中熔點(diǎn)合金型面展松、樹脂型面模具厕斩。我們公司在20世紀(jì)90年代末,曾將樹脂型面沖壓模具技術(shù)應(yīng)用于紅旗“世紀(jì)星”轎車的試制脂圾,開發(fā)了左右前后翼子板翠冻、發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)外板、行李箱蓋內(nèi)外板等10個(gè)主要外覆蓋件的模具色矿,并用其生產(chǎn)出沖壓件纪闽,組裝了6輛高質(zhì)量的樣車以及1輛簡(jiǎn)易匹配螺釘車。其中的3輛接受了海南40000Km的可靠性試驗(yàn)决癞,1輛接受了MTS實(shí)驗(yàn)委勤,不僅驗(yàn)證了整車設(shè)計(jì)的合理性,也驗(yàn)證并改善了覆蓋件產(chǎn)品的工藝性榴廷,完善了沖壓工藝宴甩,為汽車定型和大批量生產(chǎn)提供了可靠的依據(jù)。此后钢战,我們還利用樹脂型面模具技術(shù)制造了大客車蒙皮件模具沾尔。通過(guò)應(yīng)用樹脂型面模具技術(shù),大大縮短了模具制造周期弟头,而且成本低梦重、精度高,不僅可用于汽車的試制階段亮瓷,還可用于汽車的小批量生產(chǎn)上。
值得我們關(guān)注的是降瞳,90年代開始出現(xiàn)的RP技術(shù)嘱支,最初是用來(lái)制造原型的,現(xiàn)在已發(fā)展到通過(guò)金屬粉末直接燒結(jié)或熔射沉積直接制造模具的研究階段挣饥。我們很有必要跟蹤這類技術(shù)的發(fā)展情況除师。如果這類技術(shù)走向?qū)嵱没A段,那么,很多用于小批量生產(chǎn)的冷沖模具的制造就可不必再采用傳統(tǒng)的制造工藝了汛聚。迅速發(fā)展的RP技術(shù)將對(duì)傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響锹安。或許倚舀,受RP技術(shù)理念的影響叹哭,大批量生產(chǎn)的傳統(tǒng)模具的結(jié)構(gòu)及其制造工藝將發(fā)生重大變化。
過(guò)去将囱,國(guó)外汽車模具公司在新車型的開發(fā)過(guò)程中恒欣,普遍將快速模具制造技術(shù)用于樣車制造和小批量生產(chǎn)中,并對(duì)新車制件的工藝性進(jìn)行驗(yàn)證挖榜,以縮短開發(fā)周期并降低模具制造風(fēng)險(xiǎn)髓界。
現(xiàn)在,這種方式基本上已被淘汰挣傻。其主要原因是:
● 汽車產(chǎn)品的生命周期在大大縮短咪犹,基本取消了小批量生產(chǎn)這一生產(chǎn)模式;
● 隨著人的經(jīng)驗(yàn)積累和CAE技術(shù)的發(fā)展棵欧,新產(chǎn)品模具制造的風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)大大降低遭屑,再采用快速模具做工藝驗(yàn)證顯得多此一舉;
● CAD技術(shù)的應(yīng)用以及車身設(shè)計(jì)和模具制造中大量采用并行工程垛淮,使汽車模具的制造周期大大縮短剂撑,所謂的快速模具技術(shù)并不比正常模具快多少;
● 目前快速模具制造成本太高根适。作為一次性使用的模具苞毡,從經(jīng)濟(jì)上考慮是不合算的继谚。
快速模具一般只用來(lái)做拉延成型模烈菌。對(duì)于拉延成型模而言,即使是制造正式的模具花履,其生產(chǎn)周期也很短芽世,唯一制約生產(chǎn)周期的是鑄件的交貨周期;快速模具通常采用塑料或低熔點(diǎn)合金做基體诡壁,大部分還需要數(shù)控加工济瓢,其成本和正式模具相差不多。
快速模具現(xiàn)在已不是解決車身開發(fā)周期的好辦法妹卿。當(dāng)然旺矾,如果有現(xiàn)成的技術(shù)不妨也可以用,但發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)是受累不討好夺克。
總之箕宙,只有通過(guò)提高CAE/CAD/CAM技術(shù)嚎朽、采用適合于單件生產(chǎn)方式的管理技術(shù),才能大大縮短汽車模具的開發(fā)柬帕、制造周期哟忍。由于模具生產(chǎn)本身就是車身開發(fā)的一部分,所以開發(fā)周期的合理性非常重要秃囚。將車身開發(fā)拖期的原因都?xì)w結(jié)為汽車模具設(shè)計(jì)融确、制造能力的不足,這是不客觀的平葡,也無(wú)助于問(wèn)題的解決崭守。
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