小批量沖壓件開發(fā)的研究及展望

文/萬(wàn)莉娜·江鈴汽車股份有限公司采購(gòu)中心

沖壓件發(fā)展前景預(yù)測(cè)中，經(jīng)常遇到一系列依時(shí)間變化的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)值，如沖壓件企業(yè)的產(chǎn)品按年(季）銷售額、供給量等，目前汽車主機(jī)廠按沖壓件全生命周期的銷量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)(例如SVO 車型），制定出不同于量產(chǎn)沖壓件的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。這套標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行不僅能壓縮開發(fā)周期，也能節(jié)省工裝開發(fā)成本。

研究方法

小批量沖壓件是指生命周期產(chǎn)量在10 萬(wàn)件以內(nèi)，應(yīng)參考小批量開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。小批量沖壓件的開發(fā)，最終的目的是降本增效，沖壓件生產(chǎn)企業(yè)的關(guān)聯(lián)因子需要從很多方面去管控。在沖壓件加工工藝過程中不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、沖壓工藝、模具結(jié)構(gòu)、不同的模具材料與制作過程等因素，使得沖壓件的成本不同。作為沖壓件生產(chǎn)廠家，為獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，針對(duì)具體沖壓件的實(shí)際情況，如：設(shè)備、人員、工裝、管理水平的參差不齊，確定最適合本廠的切實(shí)可行的加工方案。

⑴降低沖壓件成本的措施。1）小批量沖壓件設(shè)計(jì)的合理性。好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，事半功倍——很多主機(jī)廠在SE 分析階段，借助沖壓件供應(yīng)商與產(chǎn)品研發(fā)部共同資源，分析解決了一些致命性問題(回彈嚴(yán)重）。如圖1 所示，通過增加縱梁側(cè)面加強(qiáng)筋，解決了零件大范圍回彈問題。2）小批量沖壓件沖壓工藝設(shè)計(jì)的合理性。合理的沖壓工藝不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可以減少模具數(shù)量及材料消耗，從而提高生產(chǎn)效率，獲得較大經(jīng)濟(jì)效益。舉個(gè)例子：拉深深度63mm，直徑75mm 拋物線燈罩，如果采用普通拉深工藝需要7 ～8 序才能完成，如果采用液壓的方式一次即可完成。這種新工藝不僅模具套數(shù)少，工件質(zhì)量也大幅度提高，降低了工裝開發(fā)費(fèi)用，提高了生產(chǎn)效率。如果此零件定義為小批量產(chǎn)品(＜10000 件），還可以采用旋壓成形法，模具結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，工裝開發(fā)費(fèi)用更低，如圖2 所示。

圖1 (長(zhǎng)4 米；寬0.06 米；高0.2 米)縱梁

圖2 旋壓加工示意圖

⑵小批量沖壓件模具材料標(biāo)準(zhǔn)。小批量供應(yīng)商模具材料的使用是模具的核心，直接決定模具與沖壓件開發(fā)能否成功的決定性因素，通過某主機(jī)廠近20 年的經(jīng)驗(yàn)積累，依據(jù)沖壓件不同的產(chǎn)量，制定出了小批量沖壓件模具材料標(biāo)準(zhǔn)，以拉延模具為例，截取標(biāo)準(zhǔn)中的部分內(nèi)容見表1、表2。

表1 小批量沖件模具材料標(biāo)準(zhǔn)(小于等于一萬(wàn)臺(tái)套)

表2 小批量沖件模具材料標(biāo)準(zhǔn)(小于等于十萬(wàn)臺(tái)套)

⑶小批量沖壓件模具的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)與使用范圍；小批量沖壓模具設(shè)計(jì)是依據(jù)不同量綱制定的規(guī)范，既要滿足沖壓件生命周期要求，又要滿足模具降本的要求，是一舉多得的舉措，圖3 為小批量沖壓件設(shè)計(jì)規(guī)范。

圖3 小批量沖模設(shè)計(jì)規(guī)范

試驗(yàn)結(jié)果

通過小批量沖壓件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的全面推廣與應(yīng)用，眾多主機(jī)廠已經(jīng)制造出滿足項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)與要求的沖壓件，產(chǎn)品尺寸報(bào)告CCSC 合格率=100%，總合格率≥95%，圖4 為小批量沖壓件尺寸檢查表。

圖4 小批量沖壓件尺寸檢查表(生命周期100000 臺(tái)套)

結(jié)論

小批量沖壓件是制造業(yè)中重要的零部件制造方法之一，在未來(lái)的發(fā)展中，將繼續(xù)得到廣泛應(yīng)用，所以其發(fā)展前景一片光明。以下是小批量沖壓件開發(fā)的展望：1）高端化：小批量沖壓件將朝著高端化、多元化方向發(fā)展，滿足更高的質(zhì)量和性能要求。2）精度提高：在鐵路、航空、汽車、機(jī)器人和船舶等領(lǐng)域，小批量沖壓件需要具備更高的精度，為此需要追求更好的設(shè)備和技術(shù)，提高沖壓件精度。3）自動(dòng)化：隨著科技的進(jìn)步，自動(dòng)化生產(chǎn)和智能制造已經(jīng)成為制造業(yè)的趨勢(shì)。機(jī)器人和智能處理系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)極大地提高小批量沖壓件制造的效率和質(zhì)量。4）環(huán)保性：小批量沖壓件需要重視環(huán)保性和可持續(xù)發(fā)展，使用新型材料和優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少污染物的排放和對(duì)環(huán)境的影響。

小批量沖壓件可以應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，例如新能源汽車、家電等方面。同時(shí)，也可以將小批量沖壓件的技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合，開發(fā)更多新型產(chǎn)品。小批量沖壓件開發(fā)的展望非常廣闊，將伴隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展而得到更廣泛的應(yīng)用。