淺析汽車沖壓件降成本的幾種方法

丁海濤，任小剛

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

?

淺析汽車沖壓件降成本的幾種方法

丁海濤，任小剛

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

文章通過對(duì)汽車沖壓件降成本的幾種方法的分析和介紹，提出降低沖壓件成本的各種可行方案。降低沖壓件的生產(chǎn)成本不僅為企業(yè)節(jié)約了資源，同時(shí)也提高了產(chǎn)品的市場競爭力。

材料牌號(hào)；降成本；工序優(yōu)化

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.06.050

CLC NO.: U466 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)06-145-03

前言

隨著國家經(jīng)濟(jì)增速的放緩，2015年重卡行業(yè)全年銷量為54.68萬輛，較取年同期下滑 27%。想要保持與其他重卡企業(yè)的競爭，必須提高產(chǎn)品的市場競爭力。其中包括提升產(chǎn)品質(zhì)量、提升售后服務(wù)品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本等。

沖壓件的生產(chǎn)成本包括固定成本和變動(dòng)成本。固定成本是指生產(chǎn)沖壓件所需的設(shè)備和模具費(fèi)用，變動(dòng)成本是指材料費(fèi)和勞務(wù)費(fèi)。固定成本和變動(dòng)成本的比例分別為35%，65%。在固定成本中，主要為工裝設(shè)備等固定投資，分解到單件成本較少；在變動(dòng)成本中，材料費(fèi)所占比例在一半以上。所以，要降低沖壓件的生產(chǎn)成本，材料費(fèi)應(yīng)得到有效的控制。

1、降低沖壓件材料費(fèi)的方法

1.1材料牌號(hào)等級(jí)優(yōu)化

材料牌號(hào)等級(jí)對(duì)材料價(jià)格的影響較大，材料牌號(hào)等級(jí)越高，材料價(jià)格就越高。因此，在滿足制件成型工藝要求以及使用要求的情況下，盡可能使用低等級(jí)牌號(hào)材料進(jìn)行加工。

沖壓件要實(shí)現(xiàn)材料牌號(hào)等級(jí)優(yōu)化，有必要對(duì)沖壓件的形狀進(jìn)行簡化，沖壓模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善。產(chǎn)品的外形結(jié)構(gòu)極為重要，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)考慮在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的前提下，盡可能的簡化產(chǎn)品形狀。

圖1　加長縱梁結(jié)構(gòu)圖

對(duì)于結(jié)構(gòu)不能簡化的，一般采取擴(kuò)大產(chǎn)品拉延筋圓角R，合理布置拉延筋的位置、長度及高度，控制材料流動(dòng)速度，避免制件出現(xiàn)起皺及開裂等質(zhì)量問題。

德龍車型加長縱梁拉延形狀為典型的“幾字”型梁結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較為簡單?，F(xiàn)材料牌號(hào)為 DC04，通過對(duì)拉延模具拉延筋圓角半徑進(jìn)行調(diào)整，合理調(diào)節(jié)壓料力，實(shí)現(xiàn)了加長縱梁使用DC01牌號(hào)板料的拉延成型加工，單車降低板料采購費(fèi)用38.8元。

表1　加長縱梁牌號(hào)優(yōu)化前后成本對(duì)比

1.2材料利用率的提升

材料利用率是指沖裁工件的有用面積與所用板料（原材料）的總面積的百分比。

A—沖壓件的實(shí)際面積，mm2

A1—所用原材料的實(shí)際面積，mm2

在大批量生產(chǎn)中，較好的確定沖壓板料的外形尺寸以及合理排樣是沖壓件降成本的有效措施之一。

1.3優(yōu)化材料定額尺寸

在沖壓過程中，要追求材料定額尺寸的最小化，就要實(shí)現(xiàn)廢料區(qū)的壓料面以及工藝補(bǔ)充面的最小化。

為了確保產(chǎn)品品質(zhì)，防止產(chǎn)品起皺的壓料面是必不可少的。在滿足沖壓件產(chǎn)品功能的前提下，壓料面要實(shí)現(xiàn)最小化。

根據(jù)終制件形狀利用三維設(shè)計(jì)軟件及輔助分析軟件如UG、Autoform等對(duì)工藝補(bǔ)充面進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，保證在滿足產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)對(duì)坯料尺寸進(jìn)行優(yōu)。

1.4優(yōu)化排樣方式

沖裁件在板料或條料上的布置方式，稱為沖裁件的排樣。在確定合理的排樣方式時(shí)，應(yīng)建立起保證金屬完全利用的排樣，設(shè)法降低工藝廢料，以提高材料的利用率。

例如下零件：

圖2　

采用板材規(guī)格AXBXt：500mmX60mmX1.5mm通過計(jì)算得沖裁件毛坯面積 a=1477（mm2）a）直排方式

圖3　直排方式

確定條料寬度 b=60（mm）

圖4　對(duì)排方式

確定條料寬度 b=60（mm）

進(jìn)距 h=68（mm）

通過上述兩種排樣方式計(jì)算結(jié)果可以看出，合理的排樣對(duì)材料利用率的影響十分大的。

2、廢料的再利用

圖5　前圍內(nèi)板廢料的應(yīng)用

對(duì)于一些小型沖壓件，可以利用大型沖壓件的廢料進(jìn)行加工，進(jìn)而降低沖壓件的生產(chǎn)成本。

德龍前圍內(nèi)板生產(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)一塊工藝廢料，可以收集起來加以利用，但實(shí)際生產(chǎn)中這塊料被廢料刀切開了，由于尺寸過小無法利用。通過對(duì)前圍內(nèi)板修邊模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，得到一塊尺寸約為760*270的廢料。

對(duì)坯料定額庫進(jìn)行查找匹配，發(fā)現(xiàn)頂蓋后橫梁坯料定額尺寸為750*270*1.5，材料牌號(hào)為DC04，材料牌號(hào)及料厚均與廢料相同，且廢料尺寸能夠滿足頂蓋后橫梁坯料尺寸要求。因此采用收集廢料用于優(yōu)化后的頂蓋后橫梁的坯料來源。

通過使用前圍內(nèi)板工藝廢料加工生產(chǎn)頂蓋后橫梁，德龍車型可以實(shí)現(xiàn)單車生產(chǎn)成本17余元。

3、制件工序優(yōu)化

在沖壓加工中，同樣的零件，由于設(shè)計(jì)的工序內(nèi)容不同，制件的加工成本也不同。合理的設(shè)計(jì)沖壓件工序數(shù)及工序內(nèi)容，可以有效降低生產(chǎn)成本。

德龍車型雜物箱支架原來生產(chǎn)共三序，首先在E線小沖進(jìn)行OP20序落料加工，然后更換模具進(jìn)行OP30序壓型的生產(chǎn)，最后再使用OP40序沖孔模具進(jìn)行沖孔。加工過程需頻繁換模，造成資源浪費(fèi)，并且增加過程風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)雜物箱支架工藝加工內(nèi)容進(jìn)行分析，OP40序僅加工2-φ16孔，工序內(nèi)容簡單，因此考慮將OP40序工序內(nèi)容合并至其他工序，以減少制件加工工序。

對(duì)雜物箱支架其他工序模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，得出 OP20序模具存在足夠空間，可以實(shí)現(xiàn)將OP40序加工2-φ16孔合并加工。根據(jù)確定方案對(duì)OP20序模具進(jìn)行改進(jìn)，在上模加裝凸模固定座及凸模，并在下模相應(yīng)位置加工凹模孔及漏料孔。

通過雜物箱支架工藝的優(yōu)化，其加工工序由之前的三序縮減至兩序，降低了制件的加工成本。

圖6　雜物箱支架優(yōu)化前

圖7　雜物箱支架優(yōu)化后

4、結(jié)束語

本文所介紹的幾種汽車沖壓件降成本的方法在實(shí)際生產(chǎn)中也進(jìn)行了應(yīng)用，取得了不錯(cuò)的效果，值得廣泛應(yīng)用推廣。隨著汽車市場激烈的競爭，如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，降低生產(chǎn)成本對(duì)企業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

[1] 鄭家賢.沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[P].北京:機(jī)械工業(yè)出版社2007.7.

[2] 董惠麗.沖壓件成本分析及降低直材費(fèi)的方法[J].鍛造與沖2013.4. 22-26.

[3] 唐炳濤.沖壓件坯料的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.塑性工程學(xué)報(bào)，2004，11(6);7-11.

Several methods of reducting the cost of automobile stamping parts

Ding Haitao, Ren Xiaogang
( Shaanxi Heavey Duty Automobile Co., Ltd, Shaanxi Xi'an 710200 )

In this paper, through the analysis and introduction of several methods of reducing the cost of automobile stamping parts, this paper puts forward the feasible solutions to reduce the cost of the stamping parts. Reducing the cost of the stamping parts not only saves resources for the enterprise, but also improves the competitiveness of the products.

material mark; cost redution; process optimization

丁海濤，就職于陜西重型汽車有限公司。

U466

A

1671-7988 （2016）06-145-03