淺談汽車沖壓件材料利用率提升方法

本文重點對整車開發(fā)過程中車身沖壓件的鋼板材料利用率提升環(huán)節(jié)的具體方法進行統(tǒng)計、分析，并運用到實際成形開發(fā)中，對汽車行業(yè)鈑金件的材料利用率提升有一定的借鑒作用。

隨著中國汽車近20年的高速發(fā)展，汽車行業(yè)已經(jīng)是鋼板消耗的大戶，國際原材料價格的不斷上漲和汽車價格的不斷下降，使得汽車行業(yè)的利潤空間已受到很大程度的影響。節(jié)約資源、提高效率、降低成本是每個車企的必經(jīng)之路。在整車重量中，白車身占整車的30%～50%。從制造成本上看，白車身占整車的40%～60%，而在白車身中沖壓件占90%以上。因此，提高沖壓件的鋼板材料利用率對降低成本、提高經(jīng)濟效益有著明顯的效果。各車企為了降低材料成本，通過不斷調整產(chǎn)品造型、調整沖壓件設計結構及沖壓工藝，追求材料利用率最大化。同時材料利用率提升的工作將貫穿于整個車型設計、開發(fā)各階段及環(huán)節(jié)：例如造型階段、車身產(chǎn)品結構設計，沖壓工藝設計方案、模具工藝設計及新設備、新材料的應用等方面，以下就針對部分環(huán)節(jié)進行介紹。

2)分析表明，勵磁涌流、潛供電流以及用戶中異步電動機均不會對重合閘成功率產(chǎn)生顯著的影響。影響重合閘成功率的主要因素為滑落性延時故障的延時長度。

CAS階段造型分縫檢查

合理選擇產(chǎn)品造型和產(chǎn)品分縫對材料利用率影響很大。在產(chǎn)品設計階段，由于車型設計的造型風格不同及對零件的分縫不同，導致每個零件材料利用率存在差異，圖1為受造型分縫影響材料利用率的零件。

圖為中發(fā)蓋內(nèi)、外板兩種結構對比，上部制件分縫更加合理，零件規(guī)則度更高，材料利用率更高；下部的上、下端制件夾角小、零件類似于三角形，材料利用率下降。圖3、圖4為門內(nèi)、外板窗框結構，窗框處廢料較多，影響材料利用率，不帶上框的四門內(nèi)、外板結構件材料利用率更高。

車身產(chǎn)品結構設計合理性

汽車車身上絕大多數(shù)零件為對稱件，在工藝設計時多考慮左右件成雙設計，在減少工藝補充、提升鋼材利用率的同時，成形難度也會降低。圖7所示的左右零件成雙，這在雙件合并情況中較為常見，合并后左右對稱件在模具設計、制件成形及材料利用率方面都有很好的貢獻，是非常有用的提高鋼材利用率的方法(圖8)。

鋸齒弧形刀是在原弧形刀的基礎上進行優(yōu)化、改進，在板料尺寸一致的情況下使用鋸齒弧形刀，可以比弧形刀多節(jié)約1個齒尖到齒底的尺寸。鋸齒弧形刀生產(chǎn)的典型零件如圖11所示。

通過地方債置換，地方政府融資平臺的債務增長速度明顯下降，有效控制了地方政府的隱性債務風險。然而地方政府的債務規(guī)模依然龐大，想要根治地方政府的債務問題，其根本還是要改變現(xiàn)有的政績考核模式，不再單單以GDP增長率“論英雄”。還要打破剛性兌付和隱性擔保的現(xiàn)狀，徹底消滅預算軟約束問題。同時，應當建立完善的財政體系，厘清中央和地方的權力責任，明確地方官員的借貸責任。

對發(fā)蓋類制件采用特殊形式的開卷落料?！⌒蔚?，可以提高材料利用率。目前我們開發(fā)的一副弧形刀模具，其弧度半徑為2150mm、最大寬度為1890mm、最小寬度為1360mm，應用于發(fā)動機蓋內(nèi)、外板，材料利用率單件可提升4.5%，如圖10所示。

合并工藝/一模多件

合并工藝

在產(chǎn)品設計階段，由于不同的造型結構對鋼材利用率影響比較大，所以在新車型零件設計的過程中，在不影響零件功能的情況下，應當優(yōu)先選擇鋼材利用率高的結構。

一模多件

綜上所述，在大數(shù)據(jù)背景下，高等院校應當要對以關系數(shù)據(jù)庫為主的數(shù)據(jù)庫課程體系及教學模式進行改革和創(chuàng)新，從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論、海量數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實踐等方面對數(shù)據(jù)庫課程進行改革，從而使得高校數(shù)據(jù)體系及教學模式更加符合時代發(fā)展的需求，為社會的發(fā)展培養(yǎng)出更多的高素質人才。另外，還需要為這些設想的實施提供必要的保障，提高師資隊伍的素質，加強實踐平臺建設等，這樣才能夠確保高校數(shù)據(jù)庫課程體系及教學模式改革的有序進行。

弧形刀/鋸齒刀的應用

單邊弧形刃口的弧形刀

頂蓋外板產(chǎn)品制件深度直接影響制件工藝補充，圖5所示的制件材料利用率為68.3%，通過降低制件的深度后，材料利用率提升到76.5%，單件的材料利用率提升了8.2%。圖6所示的前豎板本體制件設計時形狀不規(guī)則，影響板料排樣，制件材料利用率39.4%，通過制件進行分件開發(fā)后，材料利用率達到58.8%，單件的材料利用率提升了19.4%。

一模多件是指一套模具可生產(chǎn)多個同樣的零件，不僅減少了工藝補充，提高了材料利用率，同時提高了生產(chǎn)效率。頂蓋橫梁、車門加強板等拉延深度較淺、形狀簡單的細長類零件，均可采用該方式。圖9為左右翼子板一模兩件。

鋸齒弧形刀

“在白酒、化工、機械、能源四大傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)的基礎上，瀘州著力打造白酒、電子信息以及高端裝備制造、新能源、新材料、航空航天、現(xiàn)代醫(yī)藥組成的‘1+1+4’三個千億產(chǎn)業(yè)。”劉春認為，瀘州創(chuàng)建“全省經(jīng)濟副中心”首先要圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展提升經(jīng)濟實力。

套模工藝的運用

套模工藝是指在沖壓件制造過程中，一些小沖壓件通過利用大型零件成形中的廢料部分，并同大件模具同步生產(chǎn)出兩個(或兩個以上)的零件所采用的一種生產(chǎn)工藝方式。套模方案的優(yōu)點：⑴套模件不需要單獨開發(fā)模具，在大件模具開發(fā)結構中完成，節(jié)省模具固投費用；⑵套模件不需要單獨的鋼板消耗，使用的是大件的廢料，節(jié)省鋼板材料成本；⑶套模件不需要單獨的沖壓，在大件生產(chǎn)的同時同步完成套模件生產(chǎn)，節(jié)省生產(chǎn)成本。圖12是后背門外板與后背門外板套模工藝的示意圖。

以圖12為例初步統(tǒng)計采用套模工藝后，能夠給生產(chǎn)和制造帶來的效益，模具固定投資節(jié)省11萬元(套模零件的模具開發(fā)費用)，每臺車的生產(chǎn)制造沖次成本節(jié)約1.5元，板料成本節(jié)約2.26元。

遼、金、元時期的服飾有一個共同的特點，既沿襲漢唐和宋代的禮服制度，又具有本民族的特色。遼金男子的服飾多為圓領、袖的缺胯袍，著長筒靴或尖頭靴，下穿褲，腰間束帶。

結束語

提高車身鋼板材料利用率最直觀的表現(xiàn)就是降低制造過程中的材料成本，但要達到這個結果則需要各部門的相互配合，從造型部門CAS的設計、分縫；車身部門沖壓件的結構、分件方案、材料類型選擇；沖壓規(guī)劃的模具設計、模具精細化制造；到制造部門設備精度、生產(chǎn)方式、來料質量以及質量部門對產(chǎn)品質量的要求等等；全過程、全方位的控制，才能將材料利用率做到極致，體現(xiàn)了汽車設計、制造全過程能力。目前，我國自主品牌中車身的鋼板材料利用率和日、韓等國家的車型還有很多的差距，提升鋼板材料利用率是一個持續(xù)的課題，也是我們不斷挑戰(zhàn)的目標。