論如何提高汽車覆蓋件冷沖模材料利用率及其重要價值

吳秦軍

（陜西黃河工模具有限公司，陜西 西安 710043）

論如何提高汽車覆蓋件冷沖模材料利用率及其重要價值

吳秦軍

（陜西黃河工模具有限公司，陜西 西安 710043）

在當今汽車制造行業之中，汽車的覆蓋件主要是以冷沖模材料進行制造的。在汽車制造過程中，怎樣用最低的成本獲得最大的經濟利益是汽車制造商一直探討的問題。一個很好的辦法就是在保證質量的同時降低制造汽車材料的成本，減少材料的浪費程度。本文主要就制造汽車覆蓋件的冷沖模材料在利用率方面進行論述，分析提高其利用率的方法，并探討出冷沖模材料在汽車制造方面的重要價值。

汽車覆蓋件；冷沖模材料；利用率；價值

在經濟飛速發展的時代，物價也隨著經濟的發展不斷變化，在生產制造方面，成本的增加一直是制造商的一大困擾。成本增加是多方面的因素，因此，降低成本也應從多方面進行思考。其中，去除一些比較難去降低成本的因素，提高生產材料的利用率是降低生產成本的一個重要且有效的方法。

1 提高冷沖模材料利用率的方法

從經濟方面考慮，降低生產成本比較合理的方法就是減少材料的浪費率，用最少的材料制造出最多的產品。

在冷沖模利用率的計算方面，主要有兩種計算公式，第一種是面積計算法，第二種是重量計算法，具體公式如下：

1.1 在面積計算法中提高利用效率的有效方法

在面積計算法中，與利用率有關的主要是步距、單位步距內冷沖模的實際面積以及條料寬度。因此，要想在面積方面減少冷沖模材料的浪費率，就應從這幾方面進行考慮。在實際制造中，我們可以知道，單位面積所用的材料是固定不變的，產生廢料的主要因素就是所用材料大于實際值的邊角部分，以及由于冷沖模實際的形狀而產生的廢料。

因此，為了降低材料的浪費率，提高冷沖模材料的利用效率，就應在生產設計時考慮到單位面積，將條料的寬度以及步距控制在一定范圍之內，最好是與實際所需面積相差的程度越小越好，這里的程度是在滿足實際面積大小的基礎上來說的。由于在實際生產制造的過程中，不可能達到所需材料與實際面積一致的情況，因此，在用材料方面就應進行精心的設計，以便最大程度地提高材料的利用效率，減少浪費的部分。

同時，還應將步距控制在相對較小的范圍之內，這樣，就可以提高材料的利用效率。換句話說，在面積計算法中，要想提高材料的利用效率，就應當減少材料的浪費，也就是從減少工藝的廢料方面入手。在實際生產中，合理地利用廢料也可以減少生產成本。

在條件允許的情況下，可以在實際厚度相同的情況下，用較大面積的廢料制造出實際需要的面積較小的材料。有時候，還可以根據實際情況，在不影響質量、整體制造情況下，在取得單位的認可之后，可以適當變換零件的形狀，將多余的材料運用在生產制造方面，以此來提高冷沖模材料的利用效率。

1.2 在重量計算法中提高利用效率的有效方法

在重量計算法中，影響材料利用效率的就是材料的重量以及產品的質量。在實際產品質量確定的情況下，為了提高材料的利用效率，就應當降低使用胚料的情況。也就是說，所用的胚料越少，制造的產品越多，獲得的效益就越高。

2 汽車覆蓋件常見的一些質量方面的問題

2.1 起皺

起皺是一種比較常見的問題，會直接影響汽車表層的質量。嚴重的時候，還會在后期制造的過程中影響整體的質量，最終造成嚴重的經濟損失。

2.2 破裂

在對汽車覆蓋件進行沖壓的時候，由于會受各方面的影響，從而產生破裂的現象。破裂情況出現的原因主要包括三方面：第一，覆蓋件材料最大剪切應力超出極限范圍之內；第二，拉深失穩；第三，最大拉力超出材料實際承受的能力。

2.3 回彈

在材料塑性的過程中，會對材料的形狀產生一些變化，當壓力降低之后，就會產生回彈。在汽車產品設計的過程中，必須考慮到實際出現的問題，在設計方面將這些問題仔細分析，盡量減少這些問題的出現。只有這樣，在冷沖模材料的運用方面才會減少原材料的使用，從而節省成本，減少不必要的經濟損失。

3 在減少坯料使用方面提高冷沖模材料利用率的方法

（1）對汽車產品的冷沖壓工藝進行分析。應當在產品開發之處就去進行，同時，在設計的時候，應當考慮到汽車產品的實際復雜程度，盡量減少材料在使用方面的浪費，節省材料的使用。這樣，不僅對冷沖模的設計有幫助，還可以在制造方面提高冷沖模的應用率。

就目前汽車產品的實際情況而言，若外形比較復雜，那么在產品制造的過程中就會比較困難，相對來說，外形比較簡單，在制造方面一般情況下也不會復雜。對于那些表面比較簡單的產品來說，在設計方面就沒什么難度，因此，主要就外形復雜的產品進行闡述。

對于比較復雜的產品而言，在開發設計的過程中，首先開始的應當是料邊。之后，應按照事先設計好的模樣去進行實際的排樣，接著，需要優化車輛的外形以及邊界部位，盡量達到最佳程度。

進行這樣的設計，可以盡可能減少多余材料的使用。同時，對于一些必須進行拉伸才可以實際使用的產品來說，在拉伸成形的過程中首先應當考慮其工藝性，考慮到實際使用的時候的情況。

拉伸的產品應是局部在車身上與搭接件無配合關系或是與內飾件裝配無干涉的部位，應盡量加大過渡的 R 角部分。例如，對于某一汽車產品而言，其R角值為 R5 mm， 經過設計及更改之后，R角值變成了R13 mm，半徑變大了，這樣就可以使拉伸件成形的難度系數變得小一些，在此產品的成形方面就相對簡單。通過這種設計，不僅可以提高所拉伸材料部件的剛性，同時，還可以提高冷沖模材料在利用方面的效率。在這一過程中，表現最為突出的就是成形變化比較明顯的冷沖模材料。

（2）在對冷沖模進行開發和設計的初期，所用的分析技術應當是CAE，用其對工藝造型方面進行優化，來達到降低坯料尺寸減的目的。

在筆者多年的實際工作中，可以總結出這一點，在汽車的覆蓋件方面，需要進行拉伸工藝的零部件達到30%以上。也就是說，拉伸工藝在汽車覆蓋件方面占據重要的地位。因此，在汽車覆蓋件冷沖模材料的設計之前，就應當將所要生產的汽車零部件等方面的產品進行制造工藝的分析以及CAE分析，這具有不可替代的作用，在汽車生產制造方面具有非常重要的意義。

首先，需要科學地設定冷沖壓的工序，然后根據實際的情況，對沖壓角度進行適當的設計，然后，利用三維軟件制作工藝補充面。在對坯料的外形改變的過程中，可以提高材料的利用效率，對汽車產品的制造有著重要的意義。

4 提高汽車覆蓋件冷沖模材料利用率及其重要價值

在汽車制造方面，提高覆蓋件冷沖模材料的利用效率有著極其重要的價值。

（1）提高利用率可以節省汽車制造的生產成本，提高生產者的效益。節省成本是每一位生產者都需要思考的問題，近年來，隨著經濟的發展，汽車產品的種類也在不斷增加，人們在對汽車的需求量增加的同時，也更加重視汽車的性價比。因此，汽車制造成本降低可以讓生產者更好地立足于汽車市場之上。

（2）提高利用效率與當今“節能、環保”主題相符。目前，在經濟發展的同時，人們越來越重視環保主題，提高材料的利用效率，可以減少對自然材料的開采。由于生產汽車的材料主要是從自然界中開采出來的，對環境有一定的破壞，因此，通過提高材料的利用率可以對環境的壓力減小，同時減少廢料垃圾，減少對環境的污染程度。

（3）可以促進汽車產業的發展。自然資源是有限的，因此，人們應當減少對自然資源的使用，避免浪費。提高材料的利用率不僅減少了人們對自然資源的使用情況，同時可以讓人們用最少的資源制造出盡可能多的產品。這樣，汽車生產者就可以在生產方面擴大規模，不斷優化汽車的生產制造，進而促進汽車產業的發展。

5 結束語

綜上所述，在汽車制造方面，為了獲得更大的經濟效益，必須從各方面考慮節約成本的方式，提升制造車輛所用材料的利用效率。經實踐發現，在汽車制造初期在設計方面就應當對所用材料進行系統的設計，爭取在材料使用的過程中減少材料的浪費程度。這樣，就可以減少不必要的成本，提高品牌在市場上的競爭力，給生產者帶來最大的效益。

［1］ 曾文靜，戴煥發. 論如何提高汽車覆蓋件冷沖模材料利用率及其重要價值［J］. 中小企業管理與科技，2011，（2）.

［2］ 趙俠，李延奎，康成. 汽車覆蓋件常見質量問題及影響因素研究［J］. 熱加工工藝，2010，（15）.

（P-01）

On how to improve the utilization of car cover cold die material and its great value

U463.82

1009-797X（2015）22-0028-03

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.22.010

吳秦軍（1965-），1987年畢業于陜西機械學院機械工程系，研究方向為模具設計與制造。

2015-09-19