冲压模具是汽车覆盖件冲压领域的重要装备之一,其较长的生准周期一直是制约新车型生准周期的关键因素,因此汽车冲压模具短周期生准的优化,对缩短新车型生准周期有着重要的意义。汽车冲压模具的生准过程主要由设计、加工制造、质量提升、现场调试四个阶段构成,本文从这四个阶段出发,探讨其周期压缩的可行性和优化方案,优化各阶段工作流程和验收标准,形成一套汽车冲压模具生准周期的优化方法。设计阶段周期优化
设计阶段是汽车冲压模具生准的第一步,在这一阶段,需完成DL 图设计及会签、模具结构图设计及会签等工作。在产品设计过程中,生准部门以同步工程的方式全程参与产品设计,以对生准过程风险点做到提前识别和规避。
完善工艺评审
通过对以往车型项目调试经验的总结与分析,识别出现场调试中的易发问题和难点问题,进行总结后形成设计要求,在效果图设计之前输出给产品设计部门,要求产品设计师按此要求完善设计,减小后期工艺评审工作量,缩短工艺评审周期。例如,侧围外板油箱口区域频发波浪缺陷,为规避此类问题,依据调试经验、CAE 模拟结果,对此区域产品设计提出三点要求：⑴油箱口座面与冲压方向尽可能保持垂直。⑵油箱口轮廓不应穿过特征棱线,且与特征棱线最小距离为15mm,与各边最小距离为60mm。⑶油箱口轮廓尽可能采用圆形或椭圆形,避免采用方形结构,如图1 所示。
工艺结构模块化
在设计阶段,周期主要由DL 图和模具结构图的设计时间构成,大约需要3.5 个月。通过对以往车型项目的总结与分析,发现不同车型的同种零件其工艺和模具结构有很大程度的相似。因此,通过收集整理制件档案和总结分析停台原因,对各零件的工艺和模具结构进行标准化,形成标准工艺和标准结构（图2),从而降低DL 图和模具结构图的设计周期,达到周期优化的目的。
加工制造阶段周期优化
加工制造阶段是冲压模具生准过程中周期最长,也是最重要的阶段。在这个阶段,需完成泡沫实型制造、铸件制造、2D 加工、3D 加工、装配和研配等过程,直至完成首件,在我公司以往车型项目中,用时在7个月左右。通过对以往车型项目复盘后发现,模具加工制造计划有很大的优化空间。在以往车型项目中,存在着“加工等待”的现象,即因上序工作未完成导致本序工作需暂停等待的现象。为此,对模具加工制造过程的关键路径进行识别,对关键路径中的长线件进行资源、周期倾斜,对加工计划进行细化分解、统筹管理,达到识别和控制过程风险的目的。例如,侧围外板模具拉延序上模座在机械加工阶段为关键部件,要求其必须按节点结束铸造,但实际操作过程中,其因重量、体积较大,铸造周期长于其他部件,加工计划如图3 所示。为解决此问题,在改进后的加工计划中,实行分批次投铸,对于拉延序上模座这类关键部件进行资源倾斜,优先满足其投铸需求,避免在机械加工阶段出现“等待”的现象。
以此类推,对所有制件、所有过程的加工计划进行重新梳理、细化和分解,识别过程风险并加以控制,在我公司某项目中实现加工制造阶段周期由7 个月缩短为5.5 个月。质量提升阶段周期优化
质量提升阶段是指在达成首件后到预验收节点制件的过程,在这一阶段,供应商逐步完善模具状态,提升制件的面品和尺寸质量,直至满足预验收标准。对以往车型项目进行复盘后发现,影响周期的主要问题有两类：⑴相关标准不完善。在某车型项目中,出现着色图编制滞后,导致部分需要着色的区域没有留余量,需要重新补焊的情况,造成相应工作滞后7 天。后续,为避免此类情况再次发生,完善相应过程标准,如《冲压模具研配标准规范》、《内制件模具预验收标准》等。⑵预验收及整改时间过长。在以往车型项目中,预验收在T2 节点之后集中进行,在预验收后,供应商整改时间与模具质量提升时间重叠,极大的加重了供应商的工作负荷。改进后,预验收中静检工作在装配阶段进行,将整改时间整合到加工制造阶段,利用调试间隙完成整改销项工作。
现场调试阶段周期优化
现场调试阶段主要进行面品、尺寸质量恢复、生产稳定性提升等工作,在以往车型项目中主要存在以下几类问题：⑴自动化生产问题未完全识别,导致调试时间长。⑵修正指示未能及时关闭。⑶批量生产问题验证不充分。⑷板料参数只要求下限值,波动区间大。⑸对模具安全裕度识别不充分。⑹对质量问题缺少必要的分类和重要度识别,导致重大质量问题未及时整改到位。针对以上现场调试阶段存在的问题,进行如下优化：⑴提前进行自动化生产准备工作。在返厂前,确认传感器工作状态,自动化干涉检查等工作,提前输入自动化参数并进行调试。⑵完善模具验收标准,影响装车的问题及修正指示必须在返厂前关闭,返厂后不再下发修正指示,只进行尺寸恢复。⑶提前进行小批量生产验证,及时识别并整改生产类问题,如堵废料等。⑷编制《板料入口质量控制标准》,确定入口质量控制的部门和控制流程,明确问题板料的处理办法和整改措施。⑸通过FLC 试验,识别模具安全裕度,保证板料在波动区间内不影响正常生产。⑹与质保部门共同确认面品质量问题,建立优先级整改顺序,避免盲目整改。
