目前，國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，降低汽車(chē)制造成本成為每個(gè)企業(yè)的重要課題，而車(chē)身制造的成本占其中很大比重，本文結(jié)合工作實(shí)踐，主要探討了沖壓生產(chǎn)中的材料以及生產(chǎn)方面成本優(yōu)化。

　　一、前言：

　　目前，國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，降低汽車(chē)制造成本成為每個(gè)企業(yè)的重要課題，而車(chē)身制造的成本占其中很大比重，本文結(jié)合工作實(shí)踐，主要探討了沖壓生產(chǎn)中的材料以及生產(chǎn)方面成本優(yōu)化。

　　二、 材料成本優(yōu)化：

　　汽車(chē)零件中有大量的鈑金沖壓零件，原材料成本又占了比較大的比重，一般一臺(tái)白車(chē)身的鈑金重量在 350 ～ 450kg 左右，按照 50% 的材料利用率也需要耗費(fèi) 700 ～ 900kg 的材料。若能提高利用率一個(gè)百分點(diǎn)的話，則可以節(jié)約原材料將近 15 ～ 20kg，鋼板材料 利用率每提高 1% ，單車(chē)降本至少約 40 元，這在當(dāng)今汽車(chē)車(chē)型眾 多、競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境下，是一個(gè)相當(dāng)可觀的降本資源，所以怎 樣更好地優(yōu)化和提高材料利用率，其意義就變得十分重大。

　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段，沖壓材料利用率的高低主要取決于沖壓件的形狀，是研發(fā)產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段決定的。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，如果考慮到材料成本，可以做以下方面的優(yōu)化。

　　(1) 拆分沖壓件時(shí)盡量考慮套材生產(chǎn)，需要在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮套材件的材料和形狀。

　　圖 1   某車(chē)型頂蓋與油箱蓋套材生產(chǎn)

　　(2) 車(chē)門(mén)外板和內(nèi)板可以將門(mén)窗框和門(mén)板拆分生產(chǎn)后再焊接 的方式。整體車(chē)前門(mén)外板，材料利用率為 55% 左右，分體車(chē)前門(mén) 外板，材料利用率為 72% 左右。

　　(3) 一些形狀極不規(guī)則的件也盡量考慮拆分成較規(guī)則件后再 焊接的方式生產(chǎn)，如圖 2 側(cè)圍 A 柱內(nèi)板拆分前材料利用率只有 30% ，拆分成兩個(gè)制件后整體材料利用率可以達(dá)到 58% 。反之， 有時(shí)也可以把不規(guī)則的相連接件合并成一個(gè)較規(guī)則的件生產(chǎn)。

　　圖 2   不規(guī)則零件拆分

　　(4) 對(duì)側(cè)圍門(mén)口，頂蓋天窗，各門(mén)窗( 整體沖壓的門(mén)板窗口) 等 較大廢料應(yīng)考慮回收再利用。一般側(cè)圍門(mén)口沖下的兩塊廢料都有 圓半米左右，可以用來(lái)沖壓一些小件。

　　(5) 在沖壓模具設(shè)計(jì)階段，一些簡(jiǎn)單件使用成型或開(kāi)口拉延 而非封閉拉延方式可以有效的提高材料利用率。

　　(6) 可以對(duì)某些材料形狀比較規(guī)則( 必須在車(chē)身設(shè)計(jì)階段考 慮) 的，可以利用開(kāi)卷剪切合理排樣，利用弧形刀和擺剪等方式下 料( 如各個(gè)車(chē)型的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)外板、頂蓋前橫梁行李箱蓋內(nèi)外板 等) ，可以提高材料利用率。

　　(7) 拉延模設(shè)計(jì)時(shí)，在 CAE 分析的支持下，滿足制件質(zhì)量特性 前提下，盡量減小工藝補(bǔ)充，少布或不布拉延筋，也可以采用拉延 檻替代拉延筋來(lái)達(dá)到提高材料利用率的目的。

　　(8) 模具設(shè)計(jì)時(shí)盡量考慮一模雙件，也可以考慮不同零件合 用一套模具生產(chǎn): 如國(guó)外某款車(chē)型后圍板和后鎖板( 圖 3) ，可以節(jié) 省兩件連接部分的拉延邊，提高材料利用率。

　　圖 3  某車(chē)型后圍板和后鎖板優(yōu)化

　　(9) 在車(chē)身設(shè)計(jì)階段，在 CAE 分析的支持下，在滿足整車(chē)安全性能的前提下，盡量選擇較薄和材料等級(jí)較低的材質(zhì)，在成本接近的情況下也可考慮激光拼焊板的使用。

　　三、生產(chǎn)效率提高：

　　提高生產(chǎn)效率主要是降低產(chǎn)品廢品率及返修率，加快生產(chǎn)速 度，降低作業(yè)時(shí)間，減少工作人員數(shù)量。

　　3．1 模具的聯(lián)合安裝

　　( 即兩套模具安裝在一個(gè)沖壓設(shè)備上) 、一模多工序、級(jí)進(jìn)模的使用。以上方式均可以使壓機(jī)的一次動(dòng)作就完成沖壓的多道工序，可以減少?zèng)_壓機(jī)床的占用和沖壓壓機(jī)工作次數(shù)，大大提高了生產(chǎn)效率，也降低了模具的制造成本。

　　3．2 采用自動(dòng)化線

　　形成一定規(guī)模的生產(chǎn)可以采用自動(dòng)化生產(chǎn)線，解決手工生產(chǎn) 效率低、易磕碰及作業(yè)安全的問(wèn)題，尤其可以大幅降低外覆蓋件廢 品率及返修率，減少操作工人人數(shù)及工作強(qiáng)度。

　　3．3 標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)

　　在沖壓車(chē)間實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，其中主要包括換模、換料、生產(chǎn) 操作、檢驗(yàn)、裝箱、物流方案規(guī)劃幾個(gè)方面，使人員或機(jī)械用最合理 且相對(duì)更快的動(dòng)作來(lái)完成工作，可以有效降低時(shí)間成本。

　　3．4 做好工裝設(shè)備保全

　　其實(shí)工裝設(shè)備的保全工作，在所有工廠都應(yīng)該是一項(xiàng)非常重要的工作，應(yīng)該在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就開(kāi)始介入，保證所購(gòu)買(mǎi)的工裝設(shè)備的質(zhì)量，在服役期要利用生產(chǎn)間隙對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，可以有效 減少生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的停臺(tái)時(shí)間，還可以延長(zhǎng)工裝設(shè)備的使用壽命， 提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性，降低廢品率。

　　四、 結(jié)語(yǔ)：

　　沖壓成本的優(yōu)化其實(shí)還有很多方面，人機(jī)料法環(huán)每個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮，還需要有不斷的持續(xù)改進(jìn)的精神，培養(yǎng)全員的成本優(yōu)化理念才是重中之重。

　　【興迪源機(jī)械液壓成形設(shè)備優(yōu)勢(shì)】

　　興迪源機(jī)械嚴(yán)格按照ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理體系和5S管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控和內(nèi)部管理。建立有 “河南省流體壓力成形智能裝備工程技術(shù)研究中心”，核心團(tuán)隊(duì)由數(shù)10名博士、碩士和各高等院校金屬成形專(zhuān)家教授組成，專(zhuān)注于液壓成形核心技術(shù)和產(chǎn)品工藝研發(fā)。

　　興迪源機(jī)械與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、南京航空航天大學(xué)等院校開(kāi)展長(zhǎng)期的產(chǎn)、學(xué)、研合作，并共同設(shè)立了“液壓成形技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范基地”，時(shí)刻跟蹤國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)，不斷提升“興迪源”液壓設(shè)備品牌價(jià)值。

　　部分文段和圖片摘自：

　　公眾號(hào)《沖壓與模具工藝》

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