【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乘用車有限公司就提出了一年推出一個新車型的計劃,但隨著新車型的推出,車身模具就需要重做、修改或增補。以每年一個新車型的更新速度計算,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,進行模具國產(chǎn)化是企業(yè)新車型推進的戰(zhàn)略要求。

市場競爭的要求

從每個新車型啟動開始,廣汽乘用車公司就明確提出降本目標(biāo),以提高將來在市場上的價格競爭力。新車型實現(xiàn)降本的目標(biāo),除了降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費用和試制費外,必須想方設(shè)法降低沖模的制作費用。

意義

經(jīng)過對前后導(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際工作中也存在著的設(shè)計及加工制造技術(shù)上難題。模具國產(chǎn)化逐步推進,可以按步驟的進行模具加工、調(diào)試和設(shè)計,從而不斷提高企業(yè)及國內(nèi)相關(guān)模具制造廠的獨立設(shè)計和生產(chǎn)制造水平。

模具國產(chǎn)化進展

⑴國內(nèi)的模具制造商能進行模具制造的零件種類沒有完全確定,不能制定長遠(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)支援費用較高,且不能在短時間內(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)化評價措施及方法

模具制造企業(yè)能力調(diào)查

爭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)場考察、廠家介紹、廠家問卷調(diào)查方式,內(nèi)容包括設(shè)計、機加工、研配、調(diào)試、檢測、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、項目管理體制、特征零件供貨實績等。

采用表1所設(shè)定的實分評價準(zhǔn)則,對每個特征零件(外側(cè)圍、翼子板、門板)進行實分評測。設(shè)備及配套的評估,包括以下幾方面:

表1 國產(chǎn)模具國產(chǎn)化評估方法

⑴模具材料(表2)的評估。

表2 模具材料的評估

⑵設(shè)計能力評估。參照表2,從工藝分析、模具設(shè)計、CAM等3個方面進行評估。其中,工藝分析能力重點檢討對應(yīng)特征零件是否有過使用AUTOFORM、DYNAFORM等軟件分析的實績。模具設(shè)計及CAM分別檢討是否有對應(yīng)特征零件的設(shè)計及加工實績。在評價過程中,對應(yīng)軟件的種類及數(shù)量也是衡量其設(shè)計能力的重要指標(biāo)。

⑶加工能力評估。主要以大型NC機床的設(shè)備規(guī)格及精度為評價指標(biāo),設(shè)備規(guī)格包含數(shù)量和臺面尺寸兩個評價項目,數(shù)量的多少關(guān)系著年度加工能力,臺面尺寸大小關(guān)系著能加工模具的規(guī)格范圍。設(shè)備精度對于保證模具的品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。大型NC機床評估水平的高低,是對一個公司整體綜合實力的直觀評價。

⑷模具調(diào)試研配能力評估。此項評估重點應(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)備與主機廠生產(chǎn)設(shè)備的差異。若差異較大,模具出廠運至主機廠調(diào)試時很可能出現(xiàn)調(diào)試狀態(tài)及結(jié)果差異較大,需要大量時間重新調(diào)試。所說的設(shè)備差異主要是拉延工序的機床差異,包括噸位差異、液壓墊還是氣墊、臺面尺寸差異、頂桿孔布局差異等歐式重點評估項目,這對于沖壓零件的整體品質(zhì)、交貨期都有著較大的影響。

⑸檢測測量能力及標(biāo)準(zhǔn)件體系評估。對于標(biāo)準(zhǔn)件的要求,如導(dǎo)板、彈頂銷、氮氣缸、彈簧、沖頭、凹模、斜楔機構(gòu)、銷釘?shù)染獊碓从趪鴥?nèi)外信譽度較好,且供貨類型、質(zhì)量及周期都可以保證的供應(yīng)商。檢測能力方面,大部分模具制造商都擁有三坐標(biāo)測量儀或激光掃描測量儀,但不同主機廠品質(zhì)要求不同,應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍也不盡相同。因此,比較此項目時不同的主機廠人員的評價結(jié)果會有一定的差異。

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三個廠在設(shè)計、鑄造、加工、調(diào)試、質(zhì)量保證等方面的綜合比較,以及在各分項的水平,體現(xiàn)了各廠家的綜合實力。②對三個廠的外側(cè)圍、翼子板、門板三種零件模具制作能力比較,見表3,進一步細(xì)分三個廠在不同零件層次上的設(shè)計、制造能力。最后,進行資質(zhì)管理及服務(wù)評價。

表3 三個廠三種特征零件的綜合比較

模具國產(chǎn)化的推進方法

⑴將經(jīng)調(diào)研評估的模具制造企業(yè)進行區(qū)分,從設(shè)備配套綜合競爭實力、管理及服務(wù)體系進行排序,并把各個廠家所能承接制造的零件模具進行劃分。

⑵將新車型沖壓模具按不同特征進行區(qū)分,首先檢討對應(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)。具體評價時,根據(jù)不同供應(yīng)商的評價分值綜合評價,選擇出最合適的供應(yīng)商。

⑶在實際模具制造中,為了減少風(fēng)險保證交貨期和質(zhì)量,供求雙方需要積極努力配合。主機廠應(yīng)根據(jù)供應(yīng)商的實際情況,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,并對模具制作各階段的品質(zhì)嚴(yán)格控制,積極促進供應(yīng)商不斷改善工藝質(zhì)量,通過多個合作項目不斷壯大自身實力,從而推動整個行業(yè)的發(fā)展。

實踐結(jié)果

實踐證明,通過大力推行模具國產(chǎn)化,主機廠能夠極大地控制新車型導(dǎo)入時的模具投資。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,實事求是的不斷溝通、改善,會逐步共同進步、配合默契。在模具國產(chǎn)化進程中,模具品質(zhì)逐步改進,調(diào)試工時逐漸降低,見圖1,單件產(chǎn)品精度提高顯著。

圖1 各車型調(diào)試工時變化

結(jié)束語

如何讓消費者用低廉的價格購買到心儀的產(chǎn)品,是每個汽車企業(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)化將是將來需要進一步改進、提高的方向。主機廠也需要和供應(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》

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