沖壓模具是汽車覆蓋件沖壓領域的重要裝備之一,其較長的生準周期一直是制約新車型生準周期的關鍵因素,因此汽車沖壓模具短周期生準的優化,對縮短新車型生準周期有著重要的意義。汽車沖壓模具的生準過程主要由設計、加工制造、質量提升、現場調試四個階段構成,本文從這四個階段出發,探討其周期壓縮的可行性和優化方案,優化各階段工作流程和驗收標準,形成一套汽車沖壓模具生準周期的優化方法。設計階段周期優化
設計階段是汽車沖壓模具生準的第一步,在這一階段,需完成DL 圖設計及會簽、模具結構圖設計及會簽等工作。在產品設計過程中,生準部門以同步工程的方式全程參與產品設計,以對生準過程風險點做到提前識別和規避。
完善工藝評審
通過對以往車型項目調試經驗的總結與分析,識別出現場調試中的易發問題和難點問題,進行總結后形成設計要求,在效果圖設計之前輸出給產品設計部門,要求產品設計師按此要求完善設計,減小后期工藝評審工作量,縮短工藝評審周期。例如,側圍外板油箱口區域頻發波浪缺陷,為規避此類問題,依據調試經驗、CAE 模擬結果,對此區域產品設計提出三點要求：⑴油箱口座面與沖壓方向盡可能保持垂直。⑵油箱口輪廓不應穿過特征棱線,且與特征棱線最小距離為15mm,與各邊最小距離為60mm。⑶油箱口輪廓盡可能采用圓形或橢圓形,避免采用方形結構,如圖1 所示。
工藝結構模塊化
在設計階段,周期主要由DL 圖和模具結構圖的設計時間構成,大約需要3.5 個月。通過對以往車型項目的總結與分析,發現不同車型的同種零件其工藝和模具結構有很大程度的相似。因此,通過收集整理制件檔案和總結分析停臺原因,對各零件的工藝和模具結構進行標準化,形成標準工藝和標準結構（圖2),從而降低DL 圖和模具結構圖的設計周期,達到周期優化的目的。
加工制造階段周期優化
加工制造階段是沖壓模具生準過程中周期最長,也是最重要的階段。在這個階段,需完成泡沫實型制造、鑄件制造、2D 加工、3D 加工、裝配和研配等過程,直至完成首件,在我公司以往車型項目中,用時在7個月左右。通過對以往車型項目復盤后發現,模具加工制造計劃有很大的優化空間。在以往車型項目中,存在著“加工等待”的現象,即因上序工作未完成導致本序工作需暫停等待的現象。為此,對模具加工制造過程的關鍵路徑進行識別,對關鍵路徑中的長線件進行資源、周期傾斜,對加工計劃進行細化分解、統籌管理,達到識別和控制過程風險的目的。例如,側圍外板模具拉延序上模座在機械加工階段為關鍵部件,要求其必須按節點結束鑄造,但實際操作過程中,其因重量、體積較大,鑄造周期長于其他部件,加工計劃如圖3 所示。為解決此問題,在改進后的加工計劃中,實行分批次投鑄,對于拉延序上模座這類關鍵部件進行資源傾斜,優先滿足其投鑄需求,避免在機械加工階段出現“等待”的現象。
以此類推,對所有制件、所有過程的加工計劃進行重新梳理、細化和分解,識別過程風險并加以控制,在我公司某項目中實現加工制造階段周期由7 個月縮短為5.5 個月。質量提升階段周期優化
質量提升階段是指在達成首件后到預驗收節點制件的過程,在這一階段,供應商逐步完善模具狀態,提升制件的面品和尺寸質量,直至滿足預驗收標準。對以往車型項目進行復盤后發現,影響周期的主要問題有兩類：⑴相關標準不完善。在某車型項目中,出現著色圖編制滯后,導致部分需要著色的區域沒有留余量,需要重新補焊的情況,造成相應工作滯后7 天。后續,為避免此類情況再次發生,完善相應過程標準,如《沖壓模具研配標準規范》、《內制件模具預驗收標準》等。⑵預驗收及整改時間過長。在以往車型項目中,預驗收在T2 節點之后集中進行,在預驗收后,供應商整改時間與模具質量提升時間重疊,極大的加重了供應商的工作負荷。改進后,預驗收中靜檢工作在裝配階段進行,將整改時間整合到加工制造階段,利用調試間隙完成整改銷項工作。
現場調試階段周期優化
現場調試階段主要進行面品、尺寸質量恢復、生產穩定性提升等工作,在以往車型項目中主要存在以下幾類問題：⑴自動化生產問題未完全識別,導致調試時間長。⑵修正指示未能及時關閉。⑶批量生產問題驗證不充分。⑷板料參數只要求下限值,波動區間大。⑸對模具安全裕度識別不充分。⑹對質量問題缺少必要的分類和重要度識別,導致重大質量問題未及時整改到位。針對以上現場調試階段存在的問題,進行如下優化：⑴提前進行自動化生產準備工作。在返廠前,確認傳感器工作狀態,自動化干涉檢查等工作,提前輸入自動化參數并進行調試。⑵完善模具驗收標準,影響裝車的問題及修正指示必須在返廠前關閉,返廠后不再下發修正指示,只進行尺寸恢復。⑶提前進行小批量生產驗證,及時識別并整改生產類問題,如堵廢料等。⑷編制《板料入口質量控制標準》,確定入口質量控制的部門和控制流程,明確問題板料的處理辦法和整改措施。⑸通過FLC 試驗,識別模具安全裕度,保證板料在波動區間內不影響正常生產。⑹與質保部門共同確認面品質量問題,建立優先級整改順序,避免盲目整改。
