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加速发展的上海汽车模具业 |
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| http://cn.newmaker.com
4/2/2006 4:10:00 PM
上海市模具行业协会秘书长 刘德普
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上海汽车模具业现状
据初步统计，上海生产汽车中冲压、塑料、压铸等模具企业近70家，年产值约20亿元。民营企业如华庄、千缘、屹丰、黄燕、恒利，合资企业如荻原、伟世通、小系，台资企业如联恒、宏旭、台丽通等，这些企业大多年产值在5000万元以上，其中有近7家企业达亿元的年产值，个别企业年增长率达100%，成为上海汽车模具工业中的主力军，为上海汽车工业的发展作出了重要的贡献。
上海的汽车模具企业在主要硬件上与国际水平的差距正在快速缩小。近年来，通过大量地购置先进的数控设备，其中包括三轴至五轴的高速加工机床、大型龙门式加工中心和数控铣等机床、先进的大型测量和调试设备及多轴数控激光切割机等，使企业生产汽车覆盖件模具的水平和能力大大提高，甚至有部分企业已经达到世界先进水平，个别企业通过行业协作，具备了一年内可以同时完成4~5个车型全套模具的能力。
由于CAD/CAE/CAM技术的普及和运用积累。标准化结构、标准件、典型性结构的运用及其在此基础上的灵活处理，使模具结构复合程度高、结构布局合理、使用可靠等方面得到满足。有些企业建立了相关的知识库、刀具库、主轴头库等，可实现虚拟加工以检查干涉。有些企业还自主开发了可以避免数控机床过切的软件，采用精密加工、多轴联动加工、倾角加工等方法。部分企业已实现了从局部零部件、中低档轿车模具过渡到整车零部件、中高档轿车模具的生产能力，并通过日本、德国等国外公司标准验收。一些高端水平的模具与国外的差距正在缩小，中高档轿车模具全部依赖进口的现象正在逐渐得到改变。
发展中的问题
品牌管理重视不够：由于上海汽车模具工业兴起仅仅10年不到的时间，企业忙于接单、扩展、投资、招聘人才，很少有时间去考虑抓管理、创品牌，还未顾及考虑从管理中求效益求发展。
制造理念和手段滞后：汽车模具制造理念和手段还远远跟不上汽车发展的需求。例如，企业尽管购置了大量的数控加工设备，但如何做到数控加工由单纯型面加工发展到全面数控加工；由模具加工发展到实型数控加工；由低速加工发展到高速度加工；由以人工操作按图加工发展到无图、少人或无人化加工等方面还有待认识、追求和实施。
行业间协作和自律不足：行业内协作、自律缺乏理念和规则。健康的市场经济就是经营者间相互支持共同发展的经济，何况上海模具市场很大，不是几家汽车模具企业能做得完的。因此模具企业间应避免出现争夺资源等不利于行业发展的举动。
几点建议
汽车模具工业的快速发展需要汽车模具企业、汽车制造企业和相关协（学）会的共同努力，建议上海市模具行业协会、上海汽车行业协会和上海汽车工程学会三家建立联席会议制度，定期举办和召开联席会、技术研讨会，交流情况，研究问题，探索思路，提出建议，通力协作，共同发展。此外，我们还建议：
汽车模具企业
1)加强企业管理：对民营企业而言，没有家族型模式就没有现在的企业，如果只有家族型模式就不会有将来的企业。企业发展到一定时间必须远离家族型管理模式，要求和运用世界上先进的管理理念和方法。
2)强化人员培训：培训的内容包括管理、软件的应用、设计流程和方法等。
3)改变观念，采用实体设计：实体设计不单纯是设计方式的变化，更重要的是它实现了后序加工和制造的数字化。因为实体设计可以使企业走向无图化生产，可直接支持泡沫型的数控加工，可直接支持模具构造面的Nc程序化加工。
4) 搞好基础开发：实体设计需要积累，需要开发一系列的实体标准件和实体样板模具，以便能自动组成局部构造的小工具等。
5)重点发展加工技术：要重点发展实型数控加工、高速高精度加工、镶块铸件化与高效加工、全数控化加工、少人无人化加工、钳工制造只装不配少修等技术。
汽车企业：
1)及时制定和公布汽车模具验收标准。
2)制定支持上海汽车模具企业发展的有关规定如：支付制造模具预付款；从企业管理、技术质量、生产周期等层面对模具企业提出具体要求等。
3)加强与上海模具行业协会的联系和交流，共同促进上海汽车模具的发展。
上海大众程迎潮：坚定走汽车模具国产化道路
上海大众汽车有限公司（以下简称上海大众）自1985年成立以来，产品已由最初的桑塔纳系列发展到了今天包括桑塔纳、桑塔纳3000、帕萨特、波罗、高尔、途安在内的五大平台六大系列几十个品种，年生产能力超过45万辆，是目前国内生产规模最大的现代化轿车生产基地。
以模具维修为主到以制造为主的历史转变
与汽车制造相反的是，上海大众的模具制造起步比较晚，机加工力量薄弱。十多年来，上海大众模具制造人员在进口模具的维修历程中积累了许多宝贵的经验，吸收了国外专业模具制造企业在汽车模具方面的许多先进技术，以及进口五轴联动数控高速铣床等先进加工设备，为模具技术的提升和进军汽车模具的制造行列打下了坚实的基础。2002年，POLO 10个自制车身零件共计47付模具的批量制造是上海大众从以模具维修为主到以制造为主的一个重要转折点。
上海大众POLO轿车作为世界同步产品，质量要求前所未有，而且时间紧，任务重。上海大众模具制造人员抓住机遇，直面挑战，系统地编制了模具设计制造流程，并不断加以完善。在短短一年的时间内，不但完成了所有模具制造和调试任务，并且90%的产品达到了德国大众对汽车模具验收的最佳评分标准。更值得一提的是，该项目的模具调试能力与模具优化周期在同期委外制造的模具项目中领先国内外同行许多。
该项目不仅为上海大众降低了约200万欧元的成本，而且从深远意义上讲，它是上海大众今后模具制造的奠基、经验和信心，是开发质量和手段的黄金台阶。
国内率先达到模具三维一体化设计与制造
从一开始，上海大众就选择了走高起点、高技术含量的模具设计道路。几年来，上海大众的模具设计力量在实践中不断提高，模具设计从小型、简单、手工线生产向大型、复杂、自动化线生产发展，全面涉足轿车冲压模具设计制造领域。
首先，采用目前国际上先进模具厂商流行的CATIA V4/V5设计软件进行模具结构三维实体设计。与二维平面设计相比较，三维实体设计实现了三维造型与二维图纸有机结合、加工数据与设计数据统一、模具设计制造和模型实体加工的CAD/CAM/CAE一体化，并且具有直观、信息量大、便于设计检查、干涉检查、设计修改等优点。
其次，在设计初期使用AutoForm快速模拟软件，对头道工序—拉深过程进行有限元数值快速模拟，在工艺面的初步确定基础上进一步运用INDEED软件进行精确模拟，预测零件拉裂和起皱的可能性，精确计算零件拉深所需的压边力、毛坯尺寸，以及如何防止和控制零件的回弹偏差等，从而大大降低模具的制造风险，减少反覆试模的工作量。这两个软件的结合使用不仅大大缩短了模具制造周期，而且在目前国内同行的软件级别应用上处于领先地位，因为目前国内多数模具制造商的CAD设计还停留在二维设计（使用AutoCAD软件）的水平上。
同时在模具设计过程中，秉承德国大众模具设计和制造标准理念，引进欧洲先进的三维加工软件Tebis，成功应用到模型实体制作、工艺编制、加工编程、三维测量等整个模具制造领域，真正意义上实现了三维制造，大幅度提升了模具制造能力。
打造精品模具，提升制造水准
优质的汽车模具一直是国外模具厂商一统天下。新车型模具的委外定购不仅成本高，并且还受到关税、汇率等各种因素牵制。据统计，自行制造一套与欧洲模具厂同等质量的外覆盖件模具成本仅为欧洲模具厂报价的40%左右；而且委外加工谈判、设计、制造、运输各环节的周期也将减少3~5个月，自行设计制造的优势是显而易见的。
2004年，上海大众模具车间接受了Passat B5GP外覆盖件模具制造项目。模具制造各环节的技术员攻克了曲面高速等位加工及刀具磨损补偿、刀具侧铣让刀、换刀接刀等技术难点，采用先进的高频淬火和激光淬火技术，降低了模具热处理变形量，并且从工艺设计、模具结构设计、模具加工、安装调试各个方面实行严格的工艺监督与实时测评，一环紧扣一环，将模具型面加工精度完美地控制在发丝之间（约0.05mm 左右），首道拉延件的表面缺陷几乎为零，完全可以与国外进口优质模具相媲美。
Passat B5GP外覆盖件模具制造项目真正意义上使上海大众模具设计制造水平达到了欧洲标准，一举将上海大众模具制造带入了一个从内覆盖件模具的制造向外覆盖件模具制造转变的新境界，并且锻炼出了一支综合能力国内领先的优秀模具制造团队。
建立经验积累机制
设计经验积累机制：当设计员完成模具工艺、精细模面、实体结构设计之后，详细记录下模具的整个制造过程中的所有问题，特别在首次模具调试过程中，设计员必须在现场，分析首次试模缺陷的原因以及确定优化方案，并且将一次次的优化过程逐一保存，最后记录下模具最终状态，包括拉延筋、拉延圆角、型面间隙变化、型面过拉等内容，同时将整个模具型面通过照相扫描后保存到数据库，这些资料不断的积累、整理、分析、存档、修改，最终汇总成企业的设计经验宝典，在以后的类似工件的设计工作中应用。
标准模具框架库的建立：为提高模架的通用性，对以往设计的三维实体造型进行一些结构修改，并建立标准件自动调用系统。在设计相类似的模具时，只需从该系统里调用相类似的模具实体结构，对相关装配部位做一些简单的修改，就可得到所需要的实体造型，很大程度上缩短了模具实体结构的设计周期。此外，由于标准库中模架是经过实际加工验证的，在可操作性方面是有保证的。
加工参数积累机制：对于不同的加工材料、不同的刀具材料以及不同的刀具装夹，所使用的加工参数都应当是不同的。刀具供应商所提供的参数也大都是在理想状态下测试的，为了得到最好的加工效果和最佳的效益，对各种材料都逐一进行了切削测试和参数记录。特别对国产GGG70浇铸件，是第一次应用于外覆盖件拉延模，对其加工性能进行全面测试和数据的记录备案对以后的材料应用具有非常重要的意义。在实际应用中，不断对这一整套加工参数库的丰富、修改、完善。
建立年终交流、经验总结制度：在每年年终，部门领导组织相关人员召开经验总结会议，总结一年来的工作经验，而更主要的是暴露问题，列出详细的问题清单，落实整改责任人以及整改周期。这样年复一年，在不断解决问题的同时，不断去发现新问题，不断的进行技术革新及工艺优化，最终提高了工作效率，提升了产品质量。
建立了实时自检和互检制度：模具的质量是做出来的，不是检查出来的。因此在设计、工艺、编程、加工、刀具、装配各个环节中，实行严格自检和互检制度，从制造流程的各个源头来保证产品质量，每一个生产者都是质量检验员，这样不仅能达到高质量的要求，更可节约很多返工时间。
“造一流模具，育一流人才”
“造一流模具，育一流人才”始终是上海大众模具发展的宗旨。经过多年的经验积累，2004年，上海大众主编完成了《工具技工技术考核教程》一书，全书共计三十万字，包括初、中、高级工、技师、高级技师的培训教材，现已通过国家劳动局审核，在全国范围内推广使用。此举对中国汽车模具发展起到了无法估量的推动作用。
《中国机械与金属》
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