汽車左右前地板多工位生產(chǎn)工藝研究

文/劉斌·一汽集團(tuán)奔騰事業(yè)本部

通過優(yōu)化某汽車左右前地板的多工位生產(chǎn)工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將左右件對(duì)接生產(chǎn)，即一模兩件（傳輸方向）生產(chǎn)。有效降低了模具開發(fā)成本，將原來的八套模具減少至四套模具，減少了投資費(fèi)用，提高了材料利用率和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，節(jié)省了模具存放空間。

目前汽車行業(yè)節(jié)奏越來越快，新車型的生準(zhǔn)周期越來越短，多工位的高柔性和高效率備受行業(yè)青睞，而為了充分發(fā)揮多工位的高生產(chǎn)效率，需要在零件的生產(chǎn)工藝上進(jìn)行充分研究。本文通過對(duì)多工位左右前地板的生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，得到一模雙件（傳輸方向）的新生產(chǎn)方式，希望給國(guó)內(nèi)采用大型多工位生產(chǎn)線生產(chǎn)的同行提供新的思路。

傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝

圖1 汽車左右前地板零件

圖1為某車型左右前地板零件。左右前地板零件尺寸較大，單件尺寸（1250mm×600mm×160mm），拉延深度較深，局部起伏較大。受多工位對(duì)料片最大尺寸限制（圖2），考慮拉延工藝補(bǔ)充部分以及模具結(jié)構(gòu)布置要求，因此傳統(tǒng)生產(chǎn)方式采用單件生產(chǎn)。

單件生產(chǎn)時(shí)需要對(duì)兩側(cè)進(jìn)行工藝補(bǔ)充，經(jīng)分析可以達(dá)到成形要求。確認(rèn)4工序內(nèi)容為：拉延、修邊（側(cè)修邊）、翻邊（側(cè)翻邊、側(cè)沖孔），如圖3所示。因需要考慮四角夾件，因此需要在四角留有至少30mm×30mm的夾持平面。經(jīng)分析確認(rèn)，板料采用(1400mm×750mm）長(zhǎng)方料，材料利用率=（零件凈重）4.2877kg÷(板料重量 ）5.769kg =74.3%。

圖2 多工位板料最大尺寸要求

圖3 單件工藝分布圖

圖4 兩種工藝方式對(duì)比圖

新型生產(chǎn)工藝

成形性分析

為了提升生產(chǎn)效率，左右前地板在多工位上采用一模兩件（傳輸方向）的生產(chǎn)方式，如要采用這種形式，就必須對(duì)整體尺寸進(jìn)行充分優(yōu)化，首先選擇在平面部分對(duì)接，中間連接最小間隙選擇20mm，翻邊補(bǔ)充部分取消，以板料法蘭邊和翻邊平面作為壓料面，充分減少工藝補(bǔ)充。經(jīng)分析對(duì)比，板料局部起皺趨勢(shì)較單件基本一致，減薄率有所增加但在可接受的范圍內(nèi)，成形充分，可以達(dá)到成形要求。對(duì)比分析結(jié)果如圖4所示。

工序分布

結(jié)合零件特點(diǎn)和工藝分析結(jié)果，確認(rèn)4工序內(nèi)容為：拉延、修邊沖孔、翻邊整形、修邊分離沖孔側(cè)沖孔，如圖5所示。經(jīng)分析，板料采用（1380mm×138mm×1240mm）梯形料，材料利用率=(零件凈重）4.2877kg×2÷(板料重量）9.93kg=86.3%。

模具結(jié)構(gòu)

圖5 一模兩件工藝分布圖

圖6 OP10拉延模具結(jié)構(gòu)示意圖

圖7 夾鉗夾持點(diǎn)和最后一序分離夾件

因模具尺寸要求限制，一模兩件生產(chǎn)結(jié)構(gòu)需要采用特殊布置。這里主要是拉延結(jié)構(gòu)的選取，因板料最大尺寸為1380mm，而模具最大允許寬度為1750mm，因此單邊距離剩余185mm，因此需要謹(jǐn)慎布置，如圖6所示。采用插入式導(dǎo)板，壓邊圈局部深度較深處做鑲塊，上模也同樣做成鑲塊式，布置四處托起塊，每個(gè)托起塊都增加磁鐵，防止托起后零件不穩(wěn)定，局部模擬起皺區(qū)域增加刺破，增加翻轉(zhuǎn)托料定位架，保證板料不翹曲。

夾鉗傳輸

左右前地板因尺寸較大，板料和零件在傳輸過程中容易塌腰，為了提高零件傳輸穩(wěn)定性，每序上必須對(duì)單個(gè)零件進(jìn)行雙夾鉗夾持。最后一序分離工位，模具傳感器和夾鉗傳感器也必須分開布置，以保證兩個(gè)零件的傳輸，如圖7所示。

結(jié)束語

多工位生產(chǎn)工藝是汽車產(chǎn)業(yè)為滿足飛速發(fā)展產(chǎn)生的新工藝技術(shù)，此技術(shù)已成為車身沖壓件快速制造的保證。多工位生產(chǎn)可以大大提高車身工藝裝備產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短工期，降低成本。本文通過對(duì)左右前地板生產(chǎn)工藝的研究，提供了新型一模雙件（傳輸方向）的生產(chǎn)方式，左右前地板材料利用率提升了12%，生產(chǎn)效率提升了一倍，減少了30%的模具投資，節(jié)省了存放面積，縮短了換模時(shí)間和停機(jī)時(shí)間。