近幾年生產汽車鋼材所需的鐵礦石與焦炭等自然資源日趨緊張,提高材料利用率,不僅能降低汽車的制造成本,提高汽車品牌的競爭力,而且也符合節能降耗的環保理念。
工藝優化
落料排樣優化,減少廢料
針對一些異形的沖壓件,可以對開卷落料模具內毛坯板料的排布方式進行優化,以減少廢料,盡可能多的開卷出毛坯板料,提高材料利用率。
圖1為T6車型的左右內縱梁落料模內毛坯板料的排樣優化,將原先一步距產出一張板料,優化為一步距產出兩張板料,減少了廢料的重量,使得左右內縱梁的材料利用率從78.2%提升到87.6%。

材料規格合并,減少廢料
為提高市場競爭力,豐富銷售產品陣線,每年汽車廠都會有新車型的投入,新車型零件投入都會有新規格材料產生。當車型批量生產結束時,對應的專用鋼材都會因消耗緩慢而占用庫存,因此每增加一種新規格的鋼材就會造成庫存和管理成本的增加,汽車廠必須盡可能保證鋼材的通用性,減少鋼材的品種數量。
圖2為T6車型的機罩外板排樣優化過程,T6車型的機罩外板卷寬為1330mm,開卷步距為1820mm,需要使用落料模;而X7車型的機罩外板的卷寬為1830mm,使用弧形擺剪剪切落料,無廢料。

圖2 T6車型的機罩外板排樣優化過程圖
由于T6機罩的開卷步距與X7機罩卷料的料寬相近,通過現場驗證,可以使用X7機罩的卷料,按步距1170mm的參數,用弧形擺剪生產T6機罩的板料。
通過工藝優化,材料利用率提高3.7%,同時減少原T6機罩外板專用的鋼材規格,增加了材料的通用性,降低了庫存與管理成本。
模具設計優化,一模多件
在一套模具上同時生產多個零件時,利用大零件孔洞處的廢料生產一個或多個小零件,達到提高材料利用率的效果。
B5車型機罩內板和T7門內板的模具(圖3),分別利用機罩內板和門內板零件孔洞處廢料,沖壓出機罩加強板零件和門鎖加強板,避免了單獨使用材料生產機罩加強板及門鎖加強板。

圖3一模多件,套裁利用示意圖
模具設計優化,板坯組合
模具設計時,將左右對稱零件設計在一起沖壓成形,通過工藝優化,將兩張板料沖壓出兩個零件改為一張板料沖壓出兩個零件,減少工藝補充面積,提高材料利用率。
圖4為MX3車型的左右后門外板零件模具設計與M44車型左右后門外板模具設計對比。MX3車型的左右后門外板一張板料沖壓一個零件,零件的四個方向都需要工藝補充面;而M44車型左右后門外板為一張板料沖壓出兩個零件,相當于減少一個工藝補充面。通過對比,M44車型后門外板材料利用率比MX3后門外板材料利用率提高4.16%。

圖4模具設計對比圖
材料尺寸優化減小毛坯尺寸
通過調整毛坯板料在拉延模內的定位,減少拉延筋以外多余材料的工藝補充,從而減小零件所需的毛坯板料尺寸,提高材料的利用率。
圖5為T/B車型前風窗下橫梁零件,對拉延成形過渡件觀察發現,拉延件的工藝補充區域還有很大一部分毛坯板料未被有效利用,通過測量,將此零件的開卷步距從原來的590mm減少到560mm,并對拉延模進行研合、對板料定位裝置進行調整,經過外觀檢查和三坐標測量幾何尺寸后確認:在板料步距減小30mm的情況下,零件成形正常,質量符合標準



English
Deutsch



