汽車左右前地板多工位生產工藝研究

文/劉斌·一汽集團奔騰事業本部

通過優化某汽車左右前地板的多工位生產工藝及模具結構設計，將左右件對接生產，即一模兩件（傳輸方向）生產。有效降低了模具開發成本，將原來的八套模具減少至四套模具，減少了投資費用，提高了材料利用率和生產效率，降低生產成本，節省了模具存放空間。

目前汽車行業節奏越來越快，新車型的生準周期越來越短，多工位的高柔性和高效率備受行業青睞，而為了充分發揮多工位的高生產效率，需要在零件的生產工藝上進行充分研究。本文通過對多工位左右前地板的生產工藝進行研究，得到一模雙件（傳輸方向）的新生產方式，希望給國內采用大型多工位生產線生產的同行提供新的思路。

傳統生產工藝

圖1 汽車左右前地板零件

圖1為某車型左右前地板零件。左右前地板零件尺寸較大，單件尺寸（1250mm×600mm×160mm），拉延深度較深，局部起伏較大。受多工位對料片最大尺寸限制（圖2），考慮拉延工藝補充部分以及模具結構布置要求，因此傳統生產方式采用單件生產。

單件生產時需要對兩側進行工藝補充，經分析可以達到成形要求。確認4工序內容為：拉延、修邊（側修邊）、翻邊（側翻邊、側沖孔），如圖3所示。因需要考慮四角夾件，因此需要在四角留有至少30mm×30mm的夾持平面。經分析確認，板料采用(1400mm×750mm）長方料，材料利用率=（零件凈重）4.2877kg÷(板料重量 ）5.769kg =74.3%。

圖2 多工位板料最大尺寸要求

圖3 單件工藝分布圖

圖4 兩種工藝方式對比圖

新型生產工藝

成形性分析

為了提升生產效率，左右前地板在多工位上采用一模兩件（傳輸方向）的生產方式，如要采用這種形式，就必須對整體尺寸進行充分優化，首先選擇在平面部分對接，中間連接最小間隙選擇20mm，翻邊補充部分取消，以板料法蘭邊和翻邊平面作為壓料面，充分減少工藝補充。經分析對比，板料局部起皺趨勢較單件基本一致，減薄率有所增加但在可接受的范圍內，成形充分，可以達到成形要求。對比分析結果如圖4所示。

工序分布

結合零件特點和工藝分析結果，確認4工序內容為：拉延、修邊沖孔、翻邊整形、修邊分離沖孔側沖孔，如圖5所示。經分析，板料采用（1380mm×138mm×1240mm）梯形料，材料利用率=(零件凈重）4.2877kg×2÷(板料重量）9.93kg=86.3%。

模具結構

圖5 一模兩件工藝分布圖

圖6 OP10拉延模具結構示意圖

圖7 夾鉗夾持點和最后一序分離夾件

因模具尺寸要求限制，一模兩件生產結構需要采用特殊布置。這里主要是拉延結構的選取，因板料最大尺寸為1380mm，而模具最大允許寬度為1750mm，因此單邊距離剩余185mm，因此需要謹慎布置，如圖6所示。采用插入式導板，壓邊圈局部深度較深處做鑲塊，上模也同樣做成鑲塊式，布置四處托起塊，每個托起塊都增加磁鐵，防止托起后零件不穩定，局部模擬起皺區域增加刺破，增加翻轉托料定位架，保證板料不翹曲。

夾鉗傳輸

左右前地板因尺寸較大，板料和零件在傳輸過程中容易塌腰，為了提高零件傳輸穩定性，每序上必須對單個零件進行雙夾鉗夾持。最后一序分離工位，模具傳感器和夾鉗傳感器也必須分開布置，以保證兩個零件的傳輸，如圖7所示。

結束語

多工位生產工藝是汽車產業為滿足飛速發展產生的新工藝技術，此技術已成為車身沖壓件快速制造的保證。多工位生產可以大大提高車身工藝裝備產品的質量，縮短工期，降低成本。本文通過對左右前地板生產工藝的研究，提供了新型一模雙件（傳輸方向）的生產方式，左右前地板材料利用率提升了12%，生產效率提升了一倍，減少了30%的模具投資，節省了存放面積，縮短了換模時間和停機時間。