邓磊;马宝顺
【摘 要】标准零部件是汽车冲压模具零件的重要组成部分之一,其采购金额约占模具原材料总采购金额的约20％～50％.本文以模具企业实际生产为例,分析了现行汽车冲压模具标准零部件的应用现状,并简单介绍了行业未来发展前景.
【期刊名称】《模具制造》
【年(卷),期】2017(017)004
【总页数】5页(P1-5)
【关键词】冲模设计;模具标准件应用;二次开发;云设计平台
【作 者】邓磊;马宝顺
【作者单位】天津汽车模具股份有限公司(天津 300308);盘起工业(大连)有限公司(辽宁大连 116600)
【正文语种】中 文
【中图分类】TG701;TG385.2
综 述
根据中国汽车工业协会的统计，2015年中国汽车市场的销量为2,459.8万辆，同比增长4.7%，中国汽车市场的模具需求量已达到400多亿元，而2014年国内汽车模具行业年生产能力只有330亿元左右。国内产值过亿的模具企业的有天津汽车模具股份有限公司，一汽模具制造有限公司，东风模具冲压技术有限公司，四川成飞集成科技股份有限公司等，产能不能满足国内市场的需求。如图1、图2所示。
近年全球模具市场规模情况如表1所示（单位：亿美元）[1]。
此外，随着汽车市场的全球化竞争加剧，为降低新车开发成本，国外汽车制造厂如福特、菲亚特等已经成立了中国模具采购中心。通用公司已关闭了本国5个模具厂中的4个，转向中国采购。而与此同时，国内已经涌现了一批具备承接世界汽车模具生产能力的厂商。国际汽车巨头加大在华采购力度，使我国汽车覆盖件模具的出口量迅速增加。
2.1 汽车冲压模具标准件的组成
汽车冲压模具标准件是模具重要组成部分之一，其采购金额约占模具原材料总采购金额的约20%～ 50%左右，其组成按照功能分类如表2所示。
从使用频率上看，冲孔工具、弹性元件、导向部件、连接部件、吊具等类别占模具零部件绝大部分比例；从采购金额上看，滑动CAM、氮气缸、导向产品、电子布线等类别占用模具采购成本的绝大部分份额。
2.2汽车冲压模具标准件的标准来源与应用现状
从标准件标准来源上看，有3种主要来源：①供应商标准如盘起、米思米、SANKYO等；②汽车主机厂客户标准如福特、通用、大众等；③各个汽车模具企业的自制标准。
那么现行模具企业在实际使用过程中是如何将各种来源的标准件设计使用于模具之中的呢？标准件应用企业的应用方式与标准件的来源之间的关系如表3所示。
下面通过实例分析、分别介绍这几类应用方式。
（1）方式1：手工绘制的应用方式。
手工绘制一般是个人绘制，个人使用，随时随地，现画现用。这种应用方式最为原始，也最为直接，但对应出错率也特别高，且不可控，同时也最为浪费工时。此方式一般多见于人员少，资源少，标准件管理体制不规范的企业。此方式包含范围主要为形状构造比较简单，重复使用率低的标准件，或者是企业自制的标准件。特别是当项目周期特别紧张时，这种应用方式就更比较常见，是目前为止最不推荐的应用方式。
（2）方式2：硬盘版标准件库形式。
汽车资源网一般的硬盘版标准件库存储应用形式如图3所示。此应用方式为模具设计者在个人电脑上汇总、拷贝各种来源的标准件实体，以方便个人重用于模具设计中。优点是资源可以重复利用，节省设计工时。缺点是通过个人复制拷贝，错误也会想电脑病毒一样传染，而且发现错误之后，很难彻底解决错误。此外，占用电脑空间，标准件版本混乱等问题也常常出现。
（3）方式3：Ftp服务器或局域网共享文件应用形式。
表4为某模具企业共享文件应用形式。将个人电脑硬盘标准件汇总，通过专人整理后，上传
至Ftp服务器或者局域网共享文件夹中，以方便相同项目的不同设计者共享使用。
此类应用方式，相对于方式2的个人电脑硬盘版应用方式，改进点是有唯一的理论上的数据源，并且维护和管理相对统一方便。但缺点是，应用标准件时，模具设计者仍然需要从Ftp服务器或者局域网共享文件夹下载对应标准件资源实体到个人本地电脑后应用。设计者从服务器上下载完之后，下次再应用相同类型标准件时，往往设计者不会再去服务器上再次调用。当标准件有错误更新或者有产品不再继续使用时，错误还会不停的复制。
（4）方式4：网站式应用。
图4为国外KALLER氮气缸标准件供应商网站式资源式样。资源格式有多种实体格式，如SolidWroks，CatiaV5，solidEdge，IronCAD,AlibreDesign,NX,Inventor, Mechanical Desktop，Parasolid，Iges，Step，SAT，STL，VRML，DWG,DWF等。模具设计应用时需要打开该供应商网站，通过图片浏览，选取氮气缸零部件规格及所需要的实体格式，最后转换到所设计的模具实体中去。网站式标准件资源的特点非常明显，由模具供应商统一操作维护，可以保证产品及时更新，而且适用范围广泛。缺点是数据转换麻烦，比较浪费设计工时。该应用形式是目前国内外模具标准件行业比较流行的一种应用形式。
其他比较常用，比较知名的国内外模具零部件供应商网站还有：MISUMI（米思米），Festo（费斯托），sankyo-oilless,FIBRO等等，如图5、图6、图7、图8所示。
（5）方式5：通过二次开发，将标准件插件内置于企业模具设计软件上。
图9为国内知名标准件供应商盘起在企业模具设计软件上开发研制的软件插件式样。特点是模具设计者在使用该插件进行选用标准件零部件时不需要切换软件界面，不需要实体数据转换。通过图片浏览，易于标准件方便选型。该应用形式的最大优点是能从模具设计者的角度出发，所有操作均为参数化设计，让模具设计者更新实体十分的方便。缺点是对设计使用软件有范围要求，而且产品范围只能从盘起标准中去选取，有时满足不了模具设计者的需求。二次开发插件的应用形式是目前为止，最符合模具企业期望的形式。
通过以上实例分析，模具标准件的5种应用方式各有优缺点，并非模具企业期望的理想应该方式。做为模具企业，最理想的应用方式是兼顾各种方式的优点，既要求标准件应用的包含数据实体，又要求实体的BOM清单明细；既要求标准件种类齐全，参数可调，又要求资源统一、准确，维护及时、方便；既要求资源数据类型多样化，又要求能与不同企业的不同设计软件互相兼容。模具零部件应用未来究竟是什么样的趋势？
在当今大数据时代，协同管理、云平台、PLM平台等技术发展日新月异，不少第三方企业也在做各种努力尝试。例如,杭州新迪数字工程系统有限公司开发了“制造云-零部件模型平台”[2]，如图10所示。
该平台以网站的形式，综合了盘起FA自动化标准件CAD模型，优德汽车模具零部件CAD模型等模具常用标准件数据，以第三方企业的形式，为模具企业提供模具零部件应用服务。
此外，汽车主机厂根据其自身标准体系完整，所有标准件均需符合主机厂自身的零部件标准等特点，与模具设计软件供应商联合研发软件平台，也是一个模具零部件应用的发展趋势。例如通用汽车与德国西门子公司联合，在NX 9.0平台上开发出通用标准件设计选择插件，如图11所示。福特公司与法国达索公司联合，开发出在CATIA平台上的WDX标准件设计选择插件，如图12所示。
而作为模具制造企业，面对的客户并非都能像通用、福特这样的有雄厚经济实力支撑和深厚的技术底蕴的。客户对模具标准件的选择是并非唯一，有他们主机厂自己的标准，有供应商标准的，还有让模具企业自制标准的等等。有时候1副模具设计可能用到的模具标准件种类多达十几家，而且不同的客户的要求是不一样的。各个标准揉合在一起，但企业要求的标准
件BOM清单形式必须要统一。有的企业本身有自己的协同管理平台，那么为了能融合协同管理平台，对标准件还有其他的特殊要求等。笔者所在企业为了解决这个问题，通过软件二次开发，搭建了企业云设计标准件库平台，如图13所示。
企业云设计标准件库，通过二次开发插件的应用形式，访问企业内部网站服务器，保证了模具设计者每次调用均能使用到唯一的、及时的、准确的标准件。企业云设计标准件库在方便管理的同时也能覆盖模具企业常用各种标准件，满足了企业实际生产需求，是未来汽车冲压模具标准件应用重要发展方向之一。
【相关文献】
[1] 中国产业信息网.2016年全球模具行业市场供求状况分析. 2016，（4）
[2] 制造云-工业技术资源网，3Dsource零件库部分.
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