汽車沖壓模具降低成本的路徑與對策

劉利 常新

沈陽來金汽車零部件有限公司

汽車沖壓模具降低成本的路徑與對策

劉利 常新

沈陽來金汽車零部件有限公司

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平也得到了顯著的提高，因此我國的各行各業(yè)都開始逐漸地發(fā)展了起來。而汽車作為一種代步和運輸?shù)慕煌üぞ撸谌藗兊纳钪邪l(fā)揮著越來越重要的作用，人們對于汽車的需求量越來越大，這就使得我國的企業(yè)制造業(yè)逐步地繁榮了起來，在汽車制造業(yè)中沖壓模具的設(shè)計與制造是一個非常重要的環(huán)節(jié)，汽車沖壓模具成本控制對于汽車制造而言有著非常重要的意義，因此本文汽車沖壓模具降低成本的路徑進行分析和探討。

汽車沖壓模具 材質(zhì)替代 降低成本

汽車沖壓模具有著非常多的優(yōu)勢，也正是因為這些優(yōu)勢，才使得它在汽車工業(yè)中占據(jù)著如此重要的地位。通過沖壓模具所制造出的汽車零件往往自重都較輕，可以大大減輕汽車的重量，而且其強度往往也較高，因此能夠保證長期不損壞。而且利用沖壓模具來對車身零件進行制造還可以有效的降低生產(chǎn)成本。汽車沖壓模具的生產(chǎn)效率較之于普通的生產(chǎn)方式要高得多，所以近些年來人們對于汽車模具設(shè)計與制造的研究非常重視，致力于將汽車沖壓模具的設(shè)計和制造與當(dāng)前的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，從而使得汽車沖壓模具能夠更好地服務(wù)于汽車制造。除了對汽車沖壓模具設(shè)計和制造技術(shù)進行了深入的研究之外，人們對于模具的維修也十分重視，因為模具由于長時間的使用極易出現(xiàn)損耗，而在出現(xiàn)損壞時如果直接對模具進行更換，一方面會使得生產(chǎn)成本大大增加，另一方面也會非常的費時費力，所以說對其維修技術(shù)進行研究也是十分有必要的。

一、汽車沖壓模具材質(zhì)

目前，汽車沖壓模具材質(zhì)生產(chǎn)和缺陷檢測技術(shù)均有大幅度提升，滿足沖壓模具原定的使用要求可以采用相對較低的材料牌號，原模具設(shè)計制作規(guī)范中模具材質(zhì)定義依據(jù)沖壓件材料厚度及屈服強度劃分三個等級，以車型綱領(lǐng)50萬為目標(biāo)，定義模具的材質(zhì)見表1。但個別車型上市后，市場銷量不夠理想，實際生產(chǎn)綱領(lǐng)遠低于模具的目標(biāo)綱領(lǐng)，原定義的模具材質(zhì)具有足夠的富裕度，導(dǎo)致模具開發(fā)成本極大浪費。為避免上述現(xiàn)象的發(fā)生采取如下應(yīng)對措施：根據(jù)車型的保守綱領(lǐng)定義模具材質(zhì)；預(yù)留后期模具規(guī)?；a(chǎn)的補救措施，實現(xiàn)模具價值工程的最優(yōu)化。將原模具仕樣書定義的模具材質(zhì)由GGG70L改為FCD550，可實現(xiàn)較好的經(jīng)濟效益，如果后期產(chǎn)量增加，則對模具表面進行鍍鉻處理，達到模具批量生產(chǎn)的要求，因而減少了模具開發(fā)初期模具材質(zhì)選用的富裕度。為降低模具開發(fā)成本，依據(jù)開發(fā)車型的設(shè)計鋼領(lǐng)，將原來定義為GGG70L材質(zhì)的凹模和壓邊圈現(xiàn)綜合評估后定義為FCD550材質(zhì)，如果實際產(chǎn)量超過模具的規(guī)劃綱領(lǐng)，則實施表面鍍鉻的補救措施。

二、汽車沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選擇

目前，標(biāo)準(zhǔn)件均指定三住（Misumi）、三協(xié)（Sankyo）的標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的廠家，指定標(biāo)準(zhǔn)件范圍過寬，類似拉延模使用的平衡塊或定位板等部件均要求使用標(biāo)準(zhǔn)件，無形中增加了模具的開發(fā)成本。為此，針對上述現(xiàn)象采取如下降成本措施進行應(yīng)對。標(biāo)準(zhǔn)件盡可能選擇國產(chǎn)廠家，在滿足使用要求的前提下，部分模具零部件由自制件代替標(biāo)準(zhǔn)件，為確保自制部件的可互換性，設(shè)計制造時依據(jù)三住（Misumi）、三協(xié)（Sankyo）標(biāo)準(zhǔn)進行。

（一）汽車沖壓模具筋厚設(shè)置要求優(yōu)化。在現(xiàn)有模具筋厚標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)優(yōu)化筋厚數(shù)值、優(yōu)化模具筋厚布置，確保模具受力狀況最優(yōu)化，避免采用增加筋厚的方式改善模具受力情況。以雙動拉延模的筋厚優(yōu)化為例，單動拉延模、修邊沖孔模及翻邊整形模的筋厚優(yōu)化思路與之相同，結(jié)合筋厚優(yōu)化思路，中、小型模具底板厚度減薄、小型模具的型面厚度減薄、中間支撐筋厚度減薄、通過筋厚數(shù)值的優(yōu)化，實現(xiàn)模具質(zhì)量減輕，從而達到降低模具開發(fā)成本的目的，實施模具筋厚優(yōu)化后，可實現(xiàn)車型的模具質(zhì)量平均減輕5%。

（二）汽車沖壓模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化。在模具工藝設(shè)計時，盡量采用左右件共模、雙槽或一模雙腔的方式進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，此結(jié)構(gòu)不僅可以每套模具節(jié)省兩組導(dǎo)向機構(gòu)，同時減輕模具質(zhì)量，生產(chǎn)過程中還可以提高沖次效率，大大節(jié)約了模具制造成本和生產(chǎn)成本。左右共模適用于左右對稱件，雙槽模適用于內(nèi)外板零件，一模雙腔適用于窄長類零件。

（三）模具附件設(shè)置要求優(yōu)化。前期，本公司覆蓋件模具（除單動拉延外）出于調(diào)試過程取放件方便均要求設(shè)置頂料裝置，經(jīng)論證此裝置的所起作用甚微，批量生產(chǎn)后此裝置基本處于閑置狀態(tài)；目前，我公司覆蓋件模具均不要求設(shè)置頂料裝置。假如覆蓋件模具（除拉延模、開卷落料模之外）均要求設(shè)置頂料裝置，每套模具設(shè)計一個提升器，提升器規(guī)格按三柱（Misumi）CLTHS63-50-19，單價2680元/個，含氣管及調(diào)壓閥約計3000元/個，此項優(yōu)化措施可實現(xiàn)每個車型50萬元的費用節(jié)省。目前，本公司覆蓋件模具（雙動拉延模內(nèi)壓料芯除外）壓料芯壓力源均不要求氮氣缸串聯(lián)且設(shè)置壓力表。每套模具設(shè)計一個氮氣缸管路，按平均13000元/套計算，則此項改進可實現(xiàn)每個車型100萬元的費用節(jié)省。自動化生產(chǎn)線模具剛性存放限制器取消，剛性存放限制器可節(jié)省成本50元/個，每套模具可節(jié)省模具成本為200元/套。

三、結(jié)語

在汽車市場競爭日益加劇的大環(huán)境下，降低汽車制造成本是汽車企業(yè)獲得銷售利潤最直接的保障，而模具制造開發(fā)成本又是新車型開發(fā)成本中所占比例最大的部分，因此，必須在汽車車身開發(fā)階段重視模具開發(fā)成本控制。影響模具制造成本的因素很多，而且每個汽車企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備和實際情況也不同，對模具的要求也不同，希望總結(jié)經(jīng)驗?zāi)軌驗槠囆袠I(yè)的同仁就降低汽車沖壓模具成本提供一些幫助。

[1]龍海元.關(guān)于汽車沖壓模具設(shè)計制造與維修[J].才智,2015(9):58.

[2]汪文奇.汽車沖壓模具降低成本的思路和措施[J].汽車工藝與材料,2016(12):58-61,65.