某車型頂蓋天窗廢料再利用的實施

文/楊慶志，彭本棟，付再興，雷金寶·奇瑞汽車股份有限公司

大量的研究資料和奇瑞公司多年的開發(fā)經(jīng)驗顯示，在整個汽車開發(fā)過程中，沖壓成本幾乎占到汽車白車身成本的60%；影響沖壓成本的各要素中的板材費用約占62%，即板料成本能達到汽車白車身成本的36%；整車材料利用率每提升1%，整車的材料工藝消耗將減少約6～8kg，單車成本最少也能降低35元。沖壓生產(chǎn)過程中材料利用率控制越來越受到汽車廠的重視。

沖壓材料利用率涉及面比較廣，車身整體造型及分縫、產(chǎn)品新結(jié)構(gòu)、沖壓工藝、沖壓模面設(shè)置、卷料的規(guī)格選擇，調(diào)試階段及生產(chǎn)階段的精細化提升等都將影響材料利用率。除以上常用的技術(shù)方案以外，近些年我們也不斷嘗試從其他途徑提升材料的利用率，例如廢料的再次利用。我們通過模具改造、沖壓生產(chǎn)線的簡單改造，成功的將某車型的頂蓋天窗部位的廢料再利用，取得了良好的經(jīng)濟效益。

頂蓋天窗部位廢料再利用的提出

該車型頂蓋有兩種不同配置，一種為普通型不帶天窗車型，一種為大天窗車型。目前銷售的車輛中有90%以上為大天窗車型。該天窗部位廢料尺寸為1065mm×810mm，重量達到4.73kg。按照現(xiàn)有工藝，兩次修邊（相對于沖孔）得到多塊尺寸相對較小的廢料，直接滑落到?jīng)_壓線廢料道中，最后打包作為廢料處理，如圖1所示。

圖1 原有天窗修邊及廢料狀況

通過優(yōu)化該車型的修邊模具，將該部位廢料切成一整塊，通過機械手端拾器將廢料從模具中取出收集。收集后的廢料在同一車型的尺寸較小，材料牌號接近且厚度一致的零件上使用，以實現(xiàn)廢料的最大利用。

天窗廢料再利用的有效實施

廢料收集后的再利用

通過在同一車型中排查，確認左/右側(cè)圍外板后部連接板拉延序坯料尺寸為1070mm×800mm，選擇此件進行廢料利用，材料利用率相對較高。并經(jīng)過AutoForm分析，采用天窗部位的廢料進行拉延，分析結(jié)果良好，與原有板料結(jié)果一致，如圖2所示。

圖2 天窗廢料使用的制件確認

實物調(diào)試驗證

為進一步確認該板料能直接用于選擇制件的生產(chǎn)，該部位廢料通過激光切割后，進行沖壓驗證，效果良好，如圖3所示。

圖3 廢料利用調(diào)試驗證

天窗廢料整體修邊的模具方案確認

頂蓋天窗處廢料整體形狀為圓弧形，修邊后廢料會有一定程度的回彈，尺寸會略大于理論數(shù)據(jù)，導(dǎo)致卡料，無法通過自動化吸盤將廢料從模具中取出。為了確保頂蓋天窗廢料能夠順利脫離刃口，必須保證沖孔后廢料與刃口有一定間隙。根據(jù)翻邊角度的理論測算（圖4），結(jié)合模具鑲塊強度及模具行程等因素考慮，最終確定該廢料折邊后與下模刃口間隙約0.8mm。AutoForm軟件中分析，廢料折邊過程未發(fā)生起皺，成形過程較好。

圖4 廢料取件避讓的理論分析

模具的開發(fā)及實物體現(xiàn)

為保證現(xiàn)有車型的生產(chǎn)，不能在現(xiàn)有模具上進行改造，經(jīng)過詳細的經(jīng)濟效益分析（表1），認為重新開發(fā)一套頂蓋OP20模具也能取得較好的經(jīng)濟效益。

經(jīng)過幾個月開發(fā)、調(diào)試，新開發(fā)修邊模具已經(jīng)替代原有OP20模具，并對原有沖壓生產(chǎn)的端拾器進行改造，新增廢料收集機構(gòu)（后期天窗廢料也可使用）等，正式投入生產(chǎn)后，運行效果良好，廢料實物為圖5所示。

結(jié)束語

圖5 廢料實物情況

表1 詳細的經(jīng)濟效益分析

汽車市場的競爭日益激烈，汽車價格將很大程度的影響著消費者的選擇。如何在保證質(zhì)量的前提下，降低汽車的開發(fā)成本，提供更有競爭力的產(chǎn)品，是每一個汽車企業(yè)必須重點解決的課題。我公司通過對某車型天窗廢料再利用的實施，取得了良好的經(jīng)濟效益，并已將此工藝標準化，在后期項目中進行推廣。