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談?wù)勂?chē)模具的生產(chǎn)管理工藝

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2016-06-06
核心提示:(導(dǎo)讀)近年來(lái),我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展極大地帶動(dòng)了汽車(chē)模具行業(yè)的發(fā)展。目前.國(guó)內(nèi)模具骨干企業(yè)由于技改投入大、起點(diǎn)高,正在向規(guī)?;?、高水平方向發(fā)展;而民營(yíng)模具企業(yè)則異軍突起,發(fā)展迅猛。
      模具是技術(shù)型產(chǎn)品和典型的非定型產(chǎn)品.尤其是汽車(chē)覆蓋件模具的技術(shù)含量非常高。模具制造企業(yè)是典型的單件生產(chǎn)制造企業(yè),每套模具都要進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、生產(chǎn)準(zhǔn)備、機(jī)械加工、裝配及試沖,增加了企業(yè)生產(chǎn)管理的復(fù)雜性和難度。如何提高生產(chǎn)效率、縮短開(kāi)發(fā)周期、提高模具技術(shù)水平、降低生產(chǎn)成本一直是模具企業(yè)面臨的難題。北汽福田濰坊模具廠經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和探索,進(jìn)行的全過(guò)程實(shí)施并行工程、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與制造、精細(xì)化加工一次到位、專(zhuān)業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)和粗精加工分開(kāi)進(jìn)行等生產(chǎn)組織方式也同樣適合于我國(guó)的中小模具制造企業(yè)。

全過(guò)程實(shí)施并行工程

      全過(guò)程實(shí)施并行工程是縮短模具開(kāi)發(fā)周期最有效的途徑之一。所謂并行工程就是模具開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各工序、各環(huán)節(jié)都要同步、并行、交叉進(jìn)行,盡量避免串行。在汽車(chē)車(chē)身的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,同步工程共有三個(gè)階段:

       第一階段是研發(fā)部門(mén)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)后期和模具開(kāi)發(fā)前期的并行工程,即產(chǎn)品研發(fā)部門(mén)在車(chē)身數(shù)模凍結(jié)之前,利用設(shè)計(jì)版車(chē)身數(shù)模和模具廠技術(shù)部門(mén)進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)審、工藝會(huì)簽,使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)得到完善。與此同時(shí),模具廠利用設(shè)計(jì)版數(shù)模進(jìn)行模具開(kāi)發(fā)方案的策劃、制定開(kāi)發(fā)預(yù)算、計(jì)劃和沖壓工藝方案’、開(kāi)展DL圖設(shè)計(jì)、進(jìn)行拉延模初步設(shè)計(jì)和鑄造實(shí)型加工。該階段的并行工程可將模具的開(kāi)發(fā)時(shí)間縮短1~2個(gè)月。

       第二階段是模具開(kāi)發(fā)過(guò)程中的技術(shù)準(zhǔn)備、生產(chǎn)準(zhǔn)備、模具加工和調(diào)試各工序之間的并行工程,即生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工工藝及數(shù)控程序設(shè)計(jì)并行。生產(chǎn)計(jì)劃一定要首先安排拉延、成型類(lèi)模具.其次是翻邊整型類(lèi)模具,然后是修邊沖孔類(lèi)模具,最后是落料沖孔類(lèi)模具,唯有這樣才能做到均衡生產(chǎn),提前給汽車(chē)廠提供樣件,便于開(kāi)展第三階段的并行工程。第三階段是模具開(kāi)發(fā)后期和車(chē)型試制、試驗(yàn)及車(chē)身裝焊線調(diào)試之問(wèn)的并行工程,即拉延、成型、翻邊整善完成之后,利用五軸數(shù)控激光切割機(jī)完成落料、修邊、沖孔等工序,提供沖壓樣件,進(jìn)行組裝螺釘車(chē)身、試裝車(chē)、可靠性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證設(shè)計(jì)、汽車(chē)產(chǎn)品公告、調(diào)試裝焊線等,直至可以小批量試生產(chǎn),進(jìn)行市場(chǎng)開(kāi)發(fā)。完成這部分工作一般需要4~6個(gè)月時(shí)間模具制造廠完全可以利用這段時(shí)問(wèn)完成修邊、沖孔、落料類(lèi)模具的開(kāi)發(fā),并將全部模具調(diào)整到商品化狀態(tài)。

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與制造
       模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化首先要建立模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù),包括單獨(dú)零件的標(biāo)準(zhǔn)零件、含有裝配結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)部件、模架結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)及典型模具結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù),供技術(shù)人員設(shè)計(jì)模具時(shí)調(diào)用拷貝,提高設(shè)計(jì)效率和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用率,實(shí)現(xiàn)模具結(jié)構(gòu)的規(guī)范化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化,使得模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)70%以上。從根本上解決了非專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)造成的質(zhì)量不穩(wěn)定、缺乏互換性而無(wú)法保證正常使用等問(wèn)題,轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的”小而全”、”大而全”和”自給自足”的生產(chǎn)組織方式。全面推廣使用模具標(biāo)準(zhǔn)件,包括中中小模具模架、沖切裝置、導(dǎo)向裝置、限位裝置、定位裝置、壓退料裝置、斜楔側(cè)沖裝置、氣動(dòng)裝置和氮?dú)鈴椈?、彈簧回程裝置等。不能采用標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)也要規(guī)范化、系列化,如大型覆蓋件的模具端頭、切/排廢料機(jī)構(gòu)、大型斜楔機(jī)構(gòu)等由專(zhuān)業(yè)廠協(xié)作加工,目標(biāo)是模具廠商只加工成型凸/凹模之類(lèi)的專(zhuān)用件,提高從設(shè)計(jì)到加工的標(biāo)準(zhǔn)化程度,縮短交貨周期,穩(wěn)定模具質(zhì)量。

精細(xì)化加工一次到位
       精細(xì)化加工的目的是大大減少鉗工研修,一次工到位.降低反復(fù)加工、后序彌補(bǔ)、人工修整及模質(zhì)量對(duì)鉗工技藝的依賴(lài)等。如上下模刃口間隙直加工到位,不用鉗工開(kāi)間隙;沖孔凸/凹模直接裝無(wú)需調(diào)試:拉延模型面的高光順性無(wú)接刀痕跡,減少研合:內(nèi)覆蓋件拉延模不用去刀痕,不推磨;凹圓角過(guò)切加工,不用清根等。通過(guò)精細(xì)化加工和采用高水平的標(biāo)準(zhǔn)件,再使零件的加工基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)一致,實(shí)現(xiàn)鉗工制造的只裝不配少修,即所謂的“直接裝配法”,是現(xiàn)代模具生產(chǎn)的管理方向。

       實(shí)現(xiàn)精細(xì)化加工要從模具設(shè)計(jì)、數(shù)控編程和數(shù)控加工人手,如利用CAE技術(shù)進(jìn)行模具的精細(xì)化設(shè)計(jì)。拉延模針對(duì)進(jìn)料量不同而設(shè)計(jì)各種拉延筋,同一套模具不同部位的拉延筋截面不同。防回彈過(guò)拉延最小壓料面設(shè)計(jì)等,可以大大減少型面加工、鉗修和試模工時(shí)。精細(xì)化加工主要體現(xiàn)在提高模具面型加工精度和加工到位程度方面,需要具備高精度、高轉(zhuǎn)速的高速精密數(shù)控銑床和高速刀具,同時(shí)還要重視數(shù)控編程技術(shù)。其加工方法包括等高線加工、最大長(zhǎng)度順向走刀加工(橫向步距達(dá)3mm)、采用30o傾斜角精加工(避免“零切削”)來(lái)提高模具的表面精度、采用凹圓角過(guò)切加工不用清根等。

粗精加工分開(kāi)進(jìn)行
       汽車(chē)模具企業(yè)的加工設(shè)備的突出特點(diǎn)為”多、大、精“。所謂”多”,是因?yàn)槠?chē)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜.加工序各工序都需要一定數(shù)量的加工設(shè)備。大型關(guān)鍵設(shè)備主要有三軸以上的數(shù)控銑床、研配壓床、試模壓力機(jī)、五軸數(shù)控激光切割機(jī)、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。如果投資不到位,沒(méi)有一定數(shù)量的設(shè)備,難以形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模,不能給客戶(hù)以信心,難以開(kāi)發(fā)市場(chǎng)。所謂“大”,是因?yàn)楝F(xiàn)在汽車(chē)制造水平越來(lái)越高,車(chē)身裝焊工藝越來(lái)越簡(jiǎn)單,沖壓件分塊越來(lái)越大,使得沖模具也越來(lái)越大,越來(lái)越復(fù)雜,因此開(kāi)發(fā)模具的種加工設(shè)備都很大,工作范圍一般在2000m×4000mm以上。所謂”精”,是因?yàn)槠?chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,消費(fèi)者越來(lái)越成熟、理性和挑剔,尤其是對(duì)車(chē)身外觀的要求越來(lái)越高,而車(chē)身質(zhì)量主要由模具和裝焊夾具來(lái)保證,這就決定了模具加工設(shè)備必須具備精度高、功能多等特點(diǎn),如五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床及高速精密數(shù)控銑床主要從歐美進(jìn)口,在國(guó)內(nèi)采購(gòu)不到。

       滿(mǎn)足以上特點(diǎn),一是投資大.如一臺(tái)大型試模機(jī)械壓力機(jī)需要600~800萬(wàn)元人民幣,進(jìn)口一臺(tái)大型數(shù)控銑床需要80~150萬(wàn)美元,是國(guó)產(chǎn)設(shè)備一5倍:二是固定資產(chǎn)多.設(shè)備折舊費(fèi)用提取多,增加了模具開(kāi)發(fā)成本,國(guó)內(nèi)一般中小型模具廠難以承受。

       不過(guò),調(diào)整生產(chǎn)組織方式和加工流程能夠緩解企業(yè)的投資壓力,降低模具開(kāi)發(fā)成本。采用粗加工和精加工分開(kāi)進(jìn)行可滿(mǎn)足這一要求,粗加工在大陸或臺(tái)灣設(shè)備上進(jìn)行,精加工在歐美設(shè)備上進(jìn)行。大陸或臺(tái)灣的數(shù)控銑床的剛性好、價(jià)格低(為歐美設(shè)備價(jià)格的1/5~1,1/3)、滑枕尺寸大、主軸電機(jī)功率高、轉(zhuǎn)速低,用來(lái)粗加工。五軸聯(lián)動(dòng)高速銑床主要從歐美進(jìn)口,具有設(shè)備投入大、主軸轉(zhuǎn)速高、進(jìn)給速度快、加工精度高等特點(diǎn),能夠滿(mǎn)足精細(xì)化加工要求,只用來(lái)精加工。一般由4臺(tái)粗加工設(shè)備和l臺(tái)精加工設(shè)備組成一個(gè)加工單元,即一個(gè)模具企業(yè)要達(dá)到合理的規(guī)模和一定的水平,數(shù)控銑床不應(yīng)小于5臺(tái),根據(jù)數(shù)控銑床的加工能力來(lái)配置人員和其他設(shè)備。

專(zhuān)業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)

      模具企業(yè)由于投入大、產(chǎn)出低,一般規(guī)模不會(huì)太大,很難獨(dú)立承擔(dān)整車(chē)模具的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,同時(shí)由于模具生產(chǎn)的不均衡性,必須進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)、建立協(xié)作體系、形成企業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟。

      在協(xié)作體系內(nèi),首先要統(tǒng)一設(shè)計(jì)制造規(guī)范、統(tǒng)一檢驗(yàn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一毛坯和標(biāo)準(zhǔn)件供貨體系。專(zhuān)業(yè)協(xié)作主要分如下幾種:一是工序協(xié)作,包括設(shè)計(jì)、數(shù)控銑加工、小件加工、鉗工裝配等工序,如非標(biāo)準(zhǔn)的斜楔側(cè)沖裝置委托給標(biāo)準(zhǔn)件廠加工;二是成套包,有意識(shí)培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)定點(diǎn)廠,如車(chē)門(mén)模具定點(diǎn)廠、頂蓋模具定點(diǎn)廠、地板和梁架模具定點(diǎn)廠等;三是在協(xié)作體系內(nèi)按專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)分工,要由能力大、水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富的龍頭單位總協(xié)調(diào).對(duì)客戶(hù)負(fù)全責(zé),負(fù)責(zé)大型復(fù)雜模具的開(kāi)發(fā)和螺釘車(chē)身的裝配,負(fù)責(zé)整車(chē)項(xiàng)目的技術(shù)協(xié)調(diào)與匹配,體系內(nèi)要有模具設(shè)計(jì)公司、標(biāo)準(zhǔn)件廠、小型模具制造商、檢驗(yàn)夾具制造商。通過(guò)專(zhuān)業(yè)化協(xié)作.各方建立戰(zhàn)略聯(lián)盟,達(dá)到技術(shù)支持、資源共享、共同開(kāi)發(fā)市場(chǎng)的目的,實(shí)現(xiàn)共贏。
 

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