發(fā)蓋內(nèi)板材料利用率提升的工藝方案探討

文/趙維·廣汽乘用車有限公司

隨著汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的越發(fā)激烈，成本的優(yōu)勢(shì)在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)的地位越來越高。汽車四大制造工藝都需要降低成本。而沖壓領(lǐng)域如何降低成本，其中原材料的使用量占據(jù)沖壓成本的大頭(80%～90%)。減少材料的使用量，除了產(chǎn)品數(shù)量減少及優(yōu)化，另外一個(gè)方法就是提高材料利用率。

本文通過對(duì)發(fā)蓋內(nèi)板沖壓工藝的研究，介紹了三種提高發(fā)蓋內(nèi)板的材料利用率的方式，通過對(duì)比，可以給發(fā)蓋內(nèi)板工藝材料利用率的提高提供一些方法，同時(shí)也給其他相關(guān)沖壓件的材料利用率提高提供了一些相關(guān)思路。

材料利用率對(duì)比

不同拉延工藝

發(fā)蓋內(nèi)板的拉延工藝，有傳統(tǒng)拉延工藝、開口拉延工藝兩種。傳統(tǒng)工藝指的是整個(gè)模面由產(chǎn)品、工藝補(bǔ)充及壓邊圈組成，如圖1a 所示。而開口拉延工藝，則是指局部材料線在分模線內(nèi)，通常安排材料決定點(diǎn)在分模線內(nèi)，減少工藝補(bǔ)充對(duì)材料利用率的影響，如圖1b 所示。通過對(duì)比材料決定點(diǎn)的截面，傳統(tǒng)工藝的廢料區(qū)比開口拉延的廢料區(qū)長(zhǎng)25mm，如圖2 所示。傳統(tǒng)工藝材料利用率為62%，開口拉延材料利用率為63.5%，相比提高1.5%。成形性對(duì)比參考圖2，通過Autoform 模擬，兩者都能滿足要求。

圖1 材料決定點(diǎn)截面

圖2 成形性對(duì)比

不同材料形狀

除了工藝方式提升材料利用率外，材料的形狀決定了廢料區(qū)的大小，因此對(duì)材料利用率的提升也比較明顯。目前材料主要有方形料、梯形料、異形料等。其中梯形料可以通過擺剪實(shí)現(xiàn)，異形料需要通過落料模來實(shí)現(xiàn)。如圖3 所示，對(duì)比不同材料形狀對(duì)材料利用率的影響。其中，弧形料對(duì)于發(fā)蓋內(nèi)板的材料利用率提升比較明顯，但需要考慮落料模的成本支出與材料節(jié)省的收入對(duì)比。一般10 萬臺(tái)量就可以回收落料模的成本支出。

圖3 不同材料形狀的材料利用率對(duì)比

不同拉延筋

改變材料形狀、工藝方案提升材料利用率，是比較常用的兩種方法。除此之外，拉延筋形式對(duì)材料利用率的提升也比較可觀。一般拉延模控制材料的流入方式，有拉延筋、拉延檻。其中拉延筋又有各種形式，圓筋、方筋、梯形筋，如圖4 所示。不管哪種形式，他們自身形狀都需要材料，從而影響材料利用率。如何優(yōu)化減少此處的材料，是我們工藝需要考慮的要點(diǎn)。

圖4 拉延筋形式

發(fā)蓋內(nèi)板常用的拉延筋形式有圓筋、梯形筋，另外拉延檻也是選擇之一。如圖5 所示，通過使用不同的形式，對(duì)比材料利用率的差異。其中，圓筋由于筋阻力系數(shù)比較低，需要兩條拉延筋才能達(dá)到需求。而拉延檻由于沒有管理面，材料利用率比較高，但對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的研配要求要高于一般的拉延筋。

圖5 不同拉延筋形式材料利用率對(duì)比

驗(yàn)證實(shí)例

通過使用上述三種方法，我司某車型發(fā)蓋內(nèi)板的材料利用率由原來的61.5%提升至64.8%(復(fù)制模)，拉延改進(jìn)前后對(duì)比如圖6 所示。以年產(chǎn)30萬輛計(jì)算，節(jié)省成本大概在270 萬元。

圖6 拉延改進(jìn)前后對(duì)比

結(jié)束語

綜上所述的三種方法，對(duì)于發(fā)蓋內(nèi)板這種零件材料利用率提升都是比較明顯的。對(duì)于其他零件，也可以參考上述方法，通過工藝、材料形狀及拉延筋形式來提高材料利用率，從而降低沖壓件的材料成本，提高公司的經(jīng)濟(jì)效益。