【经典回顾】大型冲压模具国产化探索

2016-11-14 by:CAE仿真在线来源:互联网

冲压模具国产化的背景

新车型推进的战略要求

为了不断推出新产品以满足客户的需求,建厂初期广州汽车集团乘用车有限公司就提出了一年推出一个新车型的计划,但随着新车型的推出,车身模具就需要重做、修改或增补。以每年一个新车型的更新速度计算,每年需要重新制作五十套以上的冲压模具,投入的金额很大。所以,进行模具国产化是企业新车型推进的战略要求。

市场竞争的要求

从每个新车型启动开始,广汽乘用车公司就明确提出降本目标,以提高将来在市场上的价格竞争力。新车型实现降本的目标,除了降低生产准备费用和试制费外,必须想方设法降低冲模的制作费用。

意义

经过对前后导入的两款规格相近车型的同一种冲压零件的模具成本比较,发现模具国产化后,直接体现投入金额有较大幅度的降低,模具费用分别下降57%和62%。由此可见,冲压模具的国产化在投资方面可以产生最直接的经济效益,是新车型降本最直接的办法。

难度

车身外覆盖件冲压模具的设计难度很大,其制造加工及调试过程也有一定难度。国内各大模具制造厂在实际工作中也存在着的设计及加工制造技术上难题。模具国产化逐步推进,可以按步骤的进行模具加工、调试和设计,从而不断提高企业及国内相关模具制造厂的独立设计和生产制造水平。

模具国产化进展

⑴国内的模具制造商能进行模具制造的零件种类没有完全确定,不能制定长远的模具国产化规划。

⑵国产模具制造商水平参差不齐,同进口模具存在一定差距。

⑶模具国产化带来的技术支援费用较高,且不能在短时间内大幅度降低。

⑷新车型模具国产化工作不规范,存在无指导性及随意工作的问题。

模具国产化评价措施及方法

模具制造企业能力调查

争取全面了解全国各主要模具制造厂的综合制造能力,考察对象为国内大型、中型模具制造厂,结合特征零件(侧围、翼子板、门板)的现场考察、厂家介绍、厂家问卷调查方式,内容包括设计、机加工、研配、调试、检测、铸铁及材料、标准件采购情况。资质管理及服务方面,包括认证、人力资源、合作经历、售后服务、供货周期、负荷、项目管理体制、特征零件供货实绩等。

采用表1所设定的实分评价准则,对每个特征零件(外侧围、翼子板、门板)进行实分评测。设备及配套的评估,包括以下几方面:

表1 国产模具国产化评估方法

⑴模具材料(表2)的评估。

表2 模具材料的评估

⑵设计能力评估。参照表2,从工艺分析、模具设计、CAM等3个方面进行评估。其中,工艺分析能力重点检讨对应特征零件是否有过使用AUTOFORM、DYNAFORM等软件分析的实绩。模具设计及CAM分别检讨是否有对应特征零件的设计及加工实绩。在评价过程中,对应软件的种类及数量也是衡量其设计能力的重要指标。

⑶加工能力评估。主要以大型NC机床的设备规格及精度为评价指标,设备规格包含数量和台面尺寸两个评价项目,数量的多少关系着年度加工能力,台面尺寸大小关系着能加工模具的规格范围。设备精度对于保证模具的品质起着至关重要的作用。大型NC机床评估水平的高低,是对一个公司整体综合实力的直观评价。

⑷模具调试研配能力评估。此项评估重点应关注调试设备的规格,着重比较模具制作厂家调试设备与主机厂生产设备的差异。若差异较大,模具出厂运至主机厂调试时很可能出现调试状态及结果差异较大,需要大量时间重新调试。所说的设备差异主要是拉延工序的机床差异,包括吨位差异、液压垫还是气垫、台面尺寸差异、顶杆孔布局差异等欧式重点评估项目,这对于冲压零件的整体品质、交货期都有着较大的影响。

⑸检测测量能力及标准件体系评估。对于标准件的要求,如导板、弹顶销、氮气缸、弹簧、冲头、凹模、斜楔机构、销钉等均要来源于国内外信誉度较好,且供货类型、质量及周期都可以保证的供应商。检测能力方面,大部分模具制造商都拥有三坐标测量仪或激光扫描测量仪,但不同主机厂品质要求不同,应用的领域和范围也不尽相同。因此,比较此项目时不同的主机厂人员的评价结果会有一定的差异。

⑹综合判断。①综合设备及配套比较,见表3,说明了A、B、C三个厂在设计、铸造、加工、调试、质量保证等方面的综合比较,以及在各分项的水平,体现了各厂家的综合实力。②对三个厂的外侧围、翼子板、门板三种零件模具制作能力比较,见表3,进一步细分三个厂在不同零件层次上的设计、制造能力。最后,进行资质管理及服务评价。

表3 三个厂三种特征零件的综合比较

模具国产化的推进方法

⑴将经调研评估的模具制造企业进行区分,从设备配套综合竞争实力、管理及服务体系进行排序,并把各个厂家所能承接制造的零件模具进行划分。

⑵将新车型冲压模具按不同特征进行区分,首先检讨对应零件的规格能否在国内备选制造企业制作,然后把相似特征规格的零件组合在一起分包招标。具体评价时,根据不同供应商的评价分值综合评价,选择出最合适的供应商。

⑶在实际模具制造中,为了减少风险保证交货期和质量,供求双方需要积极努力配合。主机厂应根据供应商的实际情况,提供必要的原厂技术援助,帮助供应商快速熟悉原厂的技术标准、规范,并对模具制作各阶段的品质严格控制,积极促进供应商不断改善工艺质量,通过多个合作项目不断壮大自身实力,从而推动整个行业的发展。

实践结果

实践证明,通过大力推行模具国产化,主机厂能够极大地控制新车型导入时的模具投资。模具国产化初期,除了供应商自身的原因,供求双方在标准使用、工艺选择、方法实施上均存在技术分歧和沟通障碍,这也使得在国产化初期出现交货期延迟、质量不合格以致重做的问题,但只要双方能够坦诚相待,实事求是的不断沟通、改善,会逐步共同进步、配合默契。在模具国产化进程中,模具品质逐步改进,调试工时逐渐降低,见图1,单件产品精度提高显著。

图1 各车型调试工时变化

结束语

如何让消费者用低廉的价格购买到心仪的产品,是每个汽车企业不断追求的目标。在保证品质的前提下,大力削减新车型冲压模具的投资,是汽车模具的国产化将是将来需要进一步改进、提高的方向。主机厂也需要和供应商一起,不断提高国内汽车大型冲压模具的品质,大力提高模具国产化。

——本文节选自《锻造与冲压》

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