汽車覆蓋件模具制造成本的技術(shù)因素探討

李用

（四川成飛集成科技股份有限公司，四川成都610091）

1 引言

如今模具制造成本在不斷受到擠壓，上游的原材料受到礦石、加工、人力成本等多個因素影響，受到綠色發(fā)展限制，管理控污防污力度加大，設(shè)備更新與換代加速，新技術(shù)與新設(shè)備需求十分強烈，鑄造企業(yè)為了發(fā)展，采購鑄件價格逐年上升等因素制約。同時，隨著汽車需求市場不斷飽和，人們更新?lián)Q代能力又受到經(jīng)濟發(fā)展與國際形勢的限制，汽車生產(chǎn)銷售數(shù)量逐年下降。各汽車廠為了贏得市場，不斷通過技術(shù)創(chuàng)新，新車型求質(zhì)量與市場開發(fā)等手段來降低生產(chǎn)制造成本，導(dǎo)致模具開發(fā)步伐逐漸放緩，導(dǎo)致模具市場競爭更加劇烈，模具市場單價不斷被刷新。受到雙頭擠壓的模具制造企業(yè)，設(shè)計如何控制與降低模具制造成本，在市場夾縫中生存下來，是每一位設(shè)計同仁都需要考慮與關(guān)注的問題，其重要性不言而喻。

2 模具成本構(gòu)成

（1）鑄件采購成本。

汽車外覆蓋件模具大多是鑄造模具，由于零件大，形狀復(fù)雜，導(dǎo)致鑄件需求量也大，鑄件采購成本非常高。為了提高鑄件質(zhì)量，改善鑄造性，降低鑄件重量，各廠家均在鑄件材質(zhì)、筋厚、鑄造減輕孔、鑄件余量等方面不斷出招，在滿足模具壽命的前提下，不斷探索與創(chuàng)新，尋求最佳組合來滿足工裝生產(chǎn)的需求，所以，鑄件成本是構(gòu)成模具成本的很重要的一環(huán)。

（2）標(biāo)準(zhǔn)件采購成本。

為了提高模具制造質(zhì)量，縮短模具制造周期，標(biāo)準(zhǔn)化是一個非常關(guān)鍵指標(biāo)。零件標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；?，有利于提高零件互換率，提高零件的質(zhì)量，縮短零件制造周期，縮短模具維護時間，降低故障率。標(biāo)準(zhǔn)化提升導(dǎo)致采購成本上升，不僅是零件加工制造，還包括零件包裝運輸，物流成本，時間成本等提升，這也是模具成本構(gòu)成的一個較重的因素。

（3）模具開發(fā)成本。

模具是一個技術(shù)含量極高的工裝，需要匯聚各個環(huán)節(jié)與崗位人才的智慧，共同努力才能夠完成的事業(yè)。開發(fā)包括前期同步工程的深度介入，零件沖壓工藝合理制定，成形分析可靠性研究，精算與模面設(shè)計精準(zhǔn)執(zhí)行，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠性與穩(wěn)定性，運動與仿真模擬，模具加工技術(shù)準(zhǔn)確實施，模具裝配調(diào)試技術(shù)應(yīng)用，模具交付中疑難問題科學(xué)決策等等。模具開發(fā)過程中各個環(huán)節(jié)技術(shù)人員深度融入，是模具開發(fā)順利實現(xiàn)的保障，是提高質(zhì)量，降低成本，縮短周期的堅強堡壘，是市場競爭中全面奪取勝利的堅強后盾，這也是決定模具開發(fā)成本的最直接，最重要的影響因素。

（4）設(shè)備加工消耗成本。

模具制造過程中，零件有大有小，零件有簡單與復(fù)雜型面。涉及到的加工設(shè)備有普通的車銑刨磨鏜，普通加工用的數(shù)控機床，NC加工超高精度的高速加工設(shè)備，各種數(shù)控檢測設(shè)備，各種數(shù)控?zé)崽幚碓O(shè)備，研配與調(diào)試壓機等等。由于汽車覆蓋件模具尺寸與形狀均比較大，導(dǎo)致設(shè)備加工能力與加工精度要求均比較高，為了滿足開發(fā)人員的要求，設(shè)備需要更加精準(zhǔn)控制與行走來滿足產(chǎn)品質(zhì)量，由于設(shè)備的特殊性，導(dǎo)致加工設(shè)備造價與維護成本非常高，隨著數(shù)字化、智能化、自動化的普及，設(shè)備的加工成本就會越來越高，這一部分是必不可少的，剛需。

（5）其它使用成本。

除了上面提到的主要成本外，還有就是各個環(huán)節(jié)的人工成本，交付成本，油漆與包裝運輸成本，、各種會議成本，保證各個環(huán)節(jié)有序生產(chǎn)的管理成本等等。這些隱形的成本也會分?jǐn)偟粢徊糠?，絕對占比應(yīng)該不會最高，但是管理出效益，說明管理非常重要，是控制模具成本的重要抓手。

3 模具技術(shù)成本體現(xiàn)要點

（1）準(zhǔn)確理解與消化用戶標(biāo)準(zhǔn)。

模具開發(fā)是基于用戶的標(biāo)準(zhǔn)，對于標(biāo)準(zhǔn)版本信息、模具使用壽命、技術(shù)協(xié)議版次、模具生產(chǎn)方式、材質(zhì)要求等均要求消化清楚明白。如果對用戶的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)不能準(zhǔn)確的理解與消化，勢必造成設(shè)計失誤，導(dǎo)致開發(fā)的徹底失敗，不僅會造成自己的損失，而且造成用戶開發(fā)先機的喪失，其影響范圍與深度就非常廣。在市場經(jīng)濟運行的今天，能否準(zhǔn)確地把握住商機是決定企業(yè)成敗的關(guān)鍵，是決定企業(yè)生死存亡的法寶，這是設(shè)計成本最直接的體現(xiàn)。

（2）正確轉(zhuǎn)化與吸收設(shè)計數(shù)據(jù)。

用戶提供的各種數(shù)據(jù)，包括過程數(shù)據(jù)需要科學(xué)的管理與正確的轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)版本信息，零件料厚方向，零件裝配孔與面的公差要求，零件裝配關(guān)系，零件坐標(biāo)位置，零件表面特征，生產(chǎn)機床參數(shù)等信息需要吸收到設(shè)計中來，正確表達(dá)與體現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)特征。設(shè)計的源頭是用戶的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的正確性是決定產(chǎn)品正確性的關(guān)鍵。

（3）合理選擇與排布模具工藝。

沖壓工藝的合理性是指工藝方案均勻分布模具結(jié)構(gòu)，有利于模具結(jié)構(gòu)簡化，有利于產(chǎn)品質(zhì)量提升，有利于模具生產(chǎn)穩(wěn)定，有利于模具維護方便性，沖壓工藝合理還體現(xiàn)在零件傳輸高效性，還體現(xiàn)在模具生產(chǎn)中少停機率，模具簡單化是將來設(shè)計方向，是模具成本重要保障。

（4）科學(xué)使用與設(shè)計加工要素。

模具加工設(shè)備與加工刀具科學(xué)分派，保證加工質(zhì)量前提下，最大化發(fā)揮設(shè)備的潛能，多快好省。優(yōu)化加工流程，改變加工方式，減少不必要的刀具軌跡，對于材質(zhì)不同的零件，區(qū)別對待，改善加工余量，改變熱處理順序，從而達(dá)到改善質(zhì)量，提高效率，保護加工設(shè)備。同時加工刀具正確選擇與合理使用順序，不僅節(jié)約加工刀具費，而且改善了模具加工后的質(zhì)量，減少后期人工干預(yù)的工作量。對于設(shè)計結(jié)構(gòu)，空間容許的情況下盡可能考慮使用大而短的刀具加工，這樣不僅能夠提高加工效率，而且能夠保證與提高加工精度，總之，加工設(shè)備的匹配與刀具合理選用，科學(xué)選擇與使用加工要素，模具加工成本下降的目標(biāo)就可能實現(xiàn)。

（5）規(guī)范流程與控制設(shè)計手段。

模具開發(fā)與制造成本，不是單一個體能夠完成，而是需要一個強有力團隊共同完成。團隊需要規(guī)章制度的約束，需要規(guī)范文件與流程管控手段來保證，這就需要其它人員參與到項目過程的人員組織管理，參與到生產(chǎn)過程的計劃編制與控制，參與到零件制造的各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，參與到模具后期維護保養(yǎng)等等。只有這些共同協(xié)作，有序協(xié)同運轉(zhuǎn)，高效運作，才能很好控制模具開發(fā)制造過程中的成本波動。

4 控制設(shè)計成本期望值

（1）模具開發(fā)周期合理要求。

模具開發(fā)是一個綜合要素的體現(xiàn)，并不是開發(fā)周期越短越好。每個環(huán)節(jié)有它固有的特性，通過科技創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步，能夠改變環(huán)節(jié)中的一些問題，但是不能一刀切，如果違背了各個環(huán)節(jié)固有的特性，彎道超車就是違章的，存在重大事故隱患，如果不尊重科學(xué)，不按照客觀規(guī)律辦事，終究會受到客觀規(guī)律的處罰，不僅沒有縮短制造周期，提高零件質(zhì)量，降低模具開成本，反而會適得其反。因此制定合理的模具開發(fā)周期是保證質(zhì)量，縮短周期，降低成本的前提條件。

（2）模具價格的合理分?jǐn)偂?/p>

模具是一個商品，就有它固有價值，價值的體現(xiàn)形式就是價格。所以模具開發(fā)價格不是非科學(xué)的理性決定的，而是需要結(jié)合當(dāng)時的具體情況，客觀要素要求，根據(jù)市場反映的變化，結(jié)合必要的社會勞動時間的價值，還要有一定時間波動風(fēng)險成本等等來決定模具價格。不是模具價格越低越好，便宜沒有好貨，好的產(chǎn)品是需要工匠精心打磨，好的工裝需要團隊細(xì)心，耐心呵護。短平快的模式雖然短期容易見到效果，但對于工裝的制造仍然需要長期的技術(shù)積累，長期持續(xù)創(chuàng)新，長期的資本投入，深入研究，精心雕刻，每一小缺陷，小的瑕疵都不能放過，才能讓工裝長期受用，好用，耐用，保持產(chǎn)品持續(xù)的競爭力。這樣要求模具價格需要控制在一定水平范圍內(nèi)，不能通過市場無序的不良競爭來確定價格，必須保證模具開發(fā)制造企業(yè)一定的利潤空間，維持一個企業(yè)正常生產(chǎn)的必要保障，短時的不良容許出現(xiàn)，但長期這樣，優(yōu)勝劣汰，不斷破產(chǎn)重組，社會就會不穩(wěn)定，生產(chǎn)制造能力就會受到一定影響，因此模具價格合理分?jǐn)偩惋@得十分必要了，一個穩(wěn)定，良好市場環(huán)境是模具技術(shù)提升的必要保證，也是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提升的社會環(huán)境需要。

（3）零件裝配要求合理分布。

一個產(chǎn)品不是一個孤立的個體，而是多個零件的深度交叉組合。對于汽車上的零件而言，有成千上萬個零件組合裝配而成，需要保證各個零件合格，同時還要保證裝配公差的合理分配，才能最終裝配成一個好的產(chǎn)品。這就需要與之匹配的零件間發(fā)生點線面關(guān)系，需要通過零件的各個特征形位公差控制來保證整個產(chǎn)品裝配關(guān)系。產(chǎn)品的形位公差分布的科學(xué)與否，就決定產(chǎn)品制造的難易程度，公差控制的要求越高越嚴(yán)，產(chǎn)品制造就要求更加精準(zhǔn)，需要更加嚴(yán)苛的手段去保證。對于不同零件，零件不同部位，面與孔的公差分配會有不同表達(dá)，如果零件表達(dá)要求不一樣，需要對每一個特征進(jìn)行認(rèn)真識別，區(qū)別對待。功能相同，公差相同是否為同一功能匹配結(jié)構(gòu)零件，需要仔細(xì)確認(rèn)甄別。對于零件要求不同，采取保證手段就不一樣，對于模具開發(fā)需要工裝數(shù)量就會不同，堅信一點模具簡單才好用，所以零件裝配技術(shù)要求的合理規(guī)劃是模具開發(fā)成本的重要影響因素。

（4）模具技術(shù)要求的合理規(guī)劃。

模具開發(fā)基于產(chǎn)品定型后技術(shù)要求執(zhí)行，對于不同零件根據(jù)工作內(nèi)容不同，采用不同的沖壓工藝手段，只有科學(xué)合理分布沖壓內(nèi)容，模具開發(fā)成本是能夠控制在一定波動范圍。比如零件沖壓過程中旋轉(zhuǎn)角度，多個零件組合，零件間距變化調(diào)整，模具采用簡單穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，零件傳輸過程姿態(tài)控制等手段，均能夠降低模具開發(fā)成本。模具制造過程中材料合理選擇，加工與熱處理設(shè)備合理搭配，零件生產(chǎn)壓力與調(diào)試設(shè)備科學(xué)安排，模具制造過程中各個環(huán)節(jié)質(zhì)量的有效控制等等，這些控制手段都可以節(jié)省模具成本。

（5）技術(shù)隊伍穩(wěn)定成長與壯大。

模具開發(fā)與制造離不開廣大模具技術(shù)人員參與，離不開模具制造管理人員有效管控，離不開汽車生產(chǎn)人員技術(shù)支援，離不開與模具開發(fā)制造有關(guān)協(xié)作人員配合?？傊耸悄＞叱晒﹂_發(fā)的主體責(zé)任者，只有人員隊伍的穩(wěn)定發(fā)展與壯大，技術(shù)實力不斷提升，模具開發(fā)制造成本才能更加趨于合理。如果人才隊伍補充沒有及時跟上，后繼無人，沒有形成一定的人才梯隊建設(shè)，科研院校沒有強力參與，模具技術(shù)提升很難超越，模具制造很難出現(xiàn)工匠，模具工業(yè)很難領(lǐng)跑世界，所以，模具成本控制最關(guān)鍵是人才隊伍建設(shè)。

5 結(jié)束語

通過上面分析,模具構(gòu)成成本的因素不斷變化，模具開發(fā)制造成本不能一成不變，而是需要順應(yīng)時代發(fā)展，通過技術(shù)創(chuàng)新，科學(xué)管理，合理規(guī)劃，逐步提升。不僅可以保證模具制造順利進(jìn)行，而且有利于模具人才不斷發(fā)展，模具工匠才能不斷涌現(xiàn)。