提高沖壓效率的生產(chǎn)實(shí)踐

文／郭桐·南京依維柯汽車有限公司第一車身廠

提高沖壓效率的生產(chǎn)實(shí)踐

文／郭桐·南京依維柯汽車有限公司第一車身廠

郭桐，工程師，沖壓車間技術(shù)經(jīng)理，主要從事沖壓工藝、質(zhì)量改進(jìn)及管理工作。

隨著我國汽車行業(yè)的迅速發(fā)展和人們認(rèn)識(shí)水平的不斷提高，沖壓工藝和模具制造水平也在不斷提高。提高沖壓效率成為汽車制造廠家及零部件生產(chǎn)廠家的重要課題。南京依維柯汽車有限公司第一車身廠主要產(chǎn)品是躍進(jìn)輕卡系列和重卡系列各種汽車車身、車廂、車架及依維柯系列車廂、廂式車廂。我們通過對(duì)目前零件的生產(chǎn)工藝和工裝進(jìn)行分析，認(rèn)為可以通過對(duì)零件的工序進(jìn)行改善，減少工裝數(shù)量，從而提高了沖壓生產(chǎn)率，同時(shí)也能提高產(chǎn)品質(zhì)量。

減少工序提高效率

我廠部分零件，如：S系列左右前門外板、左右前門內(nèi)板、左右后門柱上內(nèi)板等，在拉延工序前有一序落料工序。經(jīng)分析可在拉延模上進(jìn)行改進(jìn)，變?yōu)榍薪抢幽＃瑥亩蓽p少一道工序。以S系列左前門外板零件為例，該零件原工序?yàn)椋郝淞稀印捱厸_孔→翻邊。經(jīng)過分析和現(xiàn)場驗(yàn)證，工藝可以改進(jìn)，通過機(jī)加工和堆焊方式在模具的凹模和壓邊圈之間增加修邊刃口（圖1）實(shí)現(xiàn)將落料的工序內(nèi)容整合到拉延序，將落料工序取消。為保證刃口間隙，在凹模和壓邊圈之間增加導(dǎo)柱組件（圖2）來提高導(dǎo)向精度。改進(jìn)后工序?yàn)椋呵薪抢印捱厸_孔→翻邊。近年來通過類似方式，我廠共改進(jìn)此類零件16件，按每個(gè)零件年產(chǎn)5萬件計(jì)，每年共減少80萬沖次。

圖1 增加修邊刃口

圖2 增加導(dǎo)柱組件

一模多件少廢料復(fù)合沖裁

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，我廠有部分零件，如：S系列左右縱梁加強(qiáng)板、H系列頂內(nèi)裝飾扣板等，其落料件尺寸要求不高，但生產(chǎn)量大，單件生產(chǎn)效率低。以S系列左右縱梁加強(qiáng)板零件為例，此零件為所有車型的通用零件，左右件共用一副落料模具，每臺(tái)車需要用到2個(gè)左右縱梁加強(qiáng)板，生產(chǎn)量非常大。該零件原落料工藝一個(gè)沖次只能生產(chǎn)1個(gè)落料件，通過工藝改善，新開發(fā)的落料模具（圖3）一個(gè)沖次可生產(chǎn)6個(gè)落料件，工作效率是原來的6倍。又如H系列頂內(nèi)飾扣零件，原工藝為落料沖孔一序完成，一個(gè)沖次只能生產(chǎn)1個(gè)零件，通過工藝改善，新開發(fā)的模具（圖4）一個(gè)沖次可生產(chǎn)15個(gè)零件，工作效率是原來的15倍。這樣做的同時(shí)也將材料利用率提高到最大極限，從根本上解決了技術(shù)和生產(chǎn)要求的各種難題，杜絕了模具生產(chǎn)效率低的難題，也達(dá)到精益生產(chǎn)和降本增效的要求。按左右縱梁加強(qiáng)板年產(chǎn)量12萬件，H系列頂內(nèi)裝飾扣板年產(chǎn)量15萬件計(jì)算，僅此兩個(gè)零件的生產(chǎn)每年可減少24萬沖次。

圖3 新開發(fā)的落料模具

圖4 新開發(fā)的頂內(nèi)飾扣模具

模具并裝減少機(jī)床占用

模具并裝生產(chǎn)類似于多工位模具生產(chǎn)形式，但不同于多工位模具生產(chǎn)。模具并裝是綜合考慮模具大小、機(jī)床噸位、機(jī)床臺(tái)面等工藝參數(shù)將已投產(chǎn)的幾副原本在不同機(jī)床上生產(chǎn)的模具一并安裝在同一機(jī)床上生產(chǎn)，達(dá)到節(jié)約機(jī)床的目的。而多工位模具是在模具開發(fā)時(shí)就將多個(gè)工序在一副模具內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于模具并裝，我們所做的是將原來高度不一致的幾副模具通過增加不同高度墊板，變成幾副等高模具（圖5），將這幾副模具安裝在一臺(tái)壓機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)，減少了裝模時(shí)間和機(jī)床占用時(shí)間。其中對(duì)于一些重量較小，生產(chǎn)頻率較高的幾副并裝模具，為方便安裝和吊運(yùn)，我們通過增加上下各一塊整體墊板的方式將幾副模具固定在一起，通過這種改進(jìn)將幾副模具固定成一副模具（圖6）。改進(jìn)后的模具基本上就是一副多工位模具了。

圖5 增加墊板變成等高模具

圖6 兩副模具形成一副多工位模具

近年來共對(duì)24個(gè)零件進(jìn)行模具并裝，生產(chǎn)工序從原來的83個(gè)工序減少為48個(gè)工序，共減少35個(gè)工序。按每個(gè)零件年產(chǎn)5萬件計(jì)算，每年可減少175萬沖次。

取消托釘縮短裝模時(shí)間

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，縮短沖壓線的裝模、換模時(shí)間可以直接從改進(jìn)換模方法著手，也可以從革新設(shè)備和工裝入手。針對(duì)我廠有些成形深度淺的模具所需要的壓料力不大，原來使用機(jī)床托釘作為力源提供成形所需的壓料力。經(jīng)過分析計(jì)算結(jié)合模具改造所需的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，可將機(jī)床托釘取消改為采用聚氨脂、矩形彈簧或氮?dú)鈴椈傻葟椥栽鳛榱υ吹慕Y(jié)構(gòu)（圖7）。這樣在裝模具時(shí)就不需要與機(jī)床匹配托釘，減少裝模具時(shí)間。截止到目前已完成37個(gè)零件對(duì)應(yīng)模具的改造。按每次減少裝模具時(shí)間10min，每個(gè)零件3道工序，每個(gè)月使用生產(chǎn)1次計(jì)算，則一年可節(jié)約10×37×3×12÷60=222小時(shí)。相當(dāng)于1臺(tái)機(jī)床單班1個(gè)月的工時(shí)。

圖7 取消托釘采用氮?dú)鈴椈勺鳛榱υ吹哪＞呓Y(jié)構(gòu)

淘汰落后工藝

頂蓋前爪與前門柱接縫處長期采用銅焊工藝（圖8），不僅人力成本高，質(zhì)量也難以保證。工廠組織專項(xiàng)改進(jìn)組對(duì)此問題進(jìn)行攻關(guān)，決定對(duì)頂蓋模具前爪部位進(jìn)行改進(jìn)，將頂蓋前爪刀口進(jìn)行重新堆焊研配，確保頂蓋前爪與前門柱接縫處縫隙均勻，拼縫寬度3±0.5mm，取消燒銅焊工藝，涂裝在此拼縫涂膠即可。在對(duì)小卡單頂頂蓋模具進(jìn)行改造并裝車驗(yàn)證取得成功后，分別對(duì)小卡排半、小卡雙排、中體單排、大卡單排、大卡排半等6套12副頂蓋模具也進(jìn)行了改造，取得了顯著的效果。由此車身焊裝減少2名燒銅焊焊工、1名打磨工，年節(jié)約人工成本15萬元，年節(jié)約銅焊材料費(fèi)用約6萬元。

圖9 通過改進(jìn)保證縫隙均勻取消燒銅焊工藝

結(jié)束語

提高沖壓效率對(duì)提升企業(yè)效益有著十分重要的意義，本文結(jié)合我廠生產(chǎn)實(shí)踐，從減少工序、采用一模多件沖裁工藝、模具并裝、取消托釘裝模和淘汰落后工藝等方面總結(jié)了提高沖壓效率的有效方法和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，均為我廠技術(shù)提升提供了技術(shù)積累。