淺析汽車沖壓件降成本的幾種方法

丁海濤，任小剛

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

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淺析汽車沖壓件降成本的幾種方法

丁海濤，任小剛

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

文章通過對汽車沖壓件降成本的幾種方法的分析和介紹，提出降低沖壓件成本的各種可行方案。降低沖壓件的生產成本不僅為企業節約了資源，同時也提高了產品的市場競爭力。

材料牌號；降成本；工序優化

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.06.050

CLC NO.: U466 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)06-145-03

前言

隨著國家經濟增速的放緩，2015年重卡行業全年銷量為54.68萬輛，較取年同期下滑 27%。想要保持與其他重卡企業的競爭，必須提高產品的市場競爭力。其中包括提升產品質量、提升售后服務品質、降低生產成本等。

沖壓件的生產成本包括固定成本和變動成本。固定成本是指生產沖壓件所需的設備和模具費用，變動成本是指材料費和勞務費。固定成本和變動成本的比例分別為35%，65%。在固定成本中，主要為工裝設備等固定投資，分解到單件成本較少；在變動成本中，材料費所占比例在一半以上。所以，要降低沖壓件的生產成本，材料費應得到有效的控制。

1、降低沖壓件材料費的方法

1.1材料牌號等級優化

材料牌號等級對材料價格的影響較大，材料牌號等級越高，材料價格就越高。因此，在滿足制件成型工藝要求以及使用要求的情況下，盡可能使用低等級牌號材料進行加工。

沖壓件要實現材料牌號等級優化，有必要對沖壓件的形狀進行簡化，沖壓模具結構進行改善。產品的外形結構極為重要，在設計環節應考慮在實現產品功能的前提下，盡可能的簡化產品形狀。

圖1　加長縱梁結構圖

對于結構不能簡化的，一般采取擴大產品拉延筋圓角R，合理布置拉延筋的位置、長度及高度，控制材料流動速度，避免制件出現起皺及開裂等質量問題。

德龍車型加長縱梁拉延形狀為典型的“幾字”型梁結構，結構較為簡單。現材料牌號為 DC04，通過對拉延模具拉延筋圓角半徑進行調整，合理調節壓料力，實現了加長縱梁使用DC01牌號板料的拉延成型加工，單車降低板料采購費用38.8元。

表1　加長縱梁牌號優化前后成本對比

1.2材料利用率的提升

材料利用率是指沖裁工件的有用面積與所用板料（原材料）的總面積的百分比。

A—沖壓件的實際面積，mm2

A1—所用原材料的實際面積，mm2

在大批量生產中，較好的確定沖壓板料的外形尺寸以及合理排樣是沖壓件降成本的有效措施之一。

1.3優化材料定額尺寸

在沖壓過程中，要追求材料定額尺寸的最小化，就要實現廢料區的壓料面以及工藝補充面的最小化。

為了確保產品品質，防止產品起皺的壓料面是必不可少的。在滿足沖壓件產品功能的前提下，壓料面要實現最小化。

根據終制件形狀利用三維設計軟件及輔助分析軟件如UG、Autoform等對工藝補充面進行設計分析，保證在滿足產品質量的同時對坯料尺寸進行優。

1.4優化排樣方式

沖裁件在板料或條料上的布置方式，稱為沖裁件的排樣。在確定合理的排樣方式時，應建立起保證金屬完全利用的排樣，設法降低工藝廢料，以提高材料的利用率。

例如下零件：

圖2　

采用板材規格AXBXt：500mmX60mmX1.5mm通過計算得沖裁件毛坯面積 a=1477（mm2）a）直排方式

圖3　直排方式

確定條料寬度 b=60（mm）

圖4　對排方式

確定條料寬度 b=60（mm）

進距 h=68（mm）

通過上述兩種排樣方式計算結果可以看出，合理的排樣對材料利用率的影響十分大的。

2、廢料的再利用

圖5　前圍內板廢料的應用

對于一些小型沖壓件，可以利用大型沖壓件的廢料進行加工，進而降低沖壓件的生產成本。

德龍前圍內板生產時發現一塊工藝廢料，可以收集起來加以利用，但實際生產中這塊料被廢料刀切開了，由于尺寸過小無法利用。通過對前圍內板修邊模具結構進行改進，得到一塊尺寸約為760*270的廢料。

對坯料定額庫進行查找匹配，發現頂蓋后橫梁坯料定額尺寸為750*270*1.5，材料牌號為DC04，材料牌號及料厚均與廢料相同，且廢料尺寸能夠滿足頂蓋后橫梁坯料尺寸要求。因此采用收集廢料用于優化后的頂蓋后橫梁的坯料來源。

通過使用前圍內板工藝廢料加工生產頂蓋后橫梁，德龍車型可以實現單車生產成本17余元。

3、制件工序優化

在沖壓加工中，同樣的零件，由于設計的工序內容不同，制件的加工成本也不同。合理的設計沖壓件工序數及工序內容，可以有效降低生產成本。

德龍車型雜物箱支架原來生產共三序，首先在E線小沖進行OP20序落料加工，然后更換模具進行OP30序壓型的生產，最后再使用OP40序沖孔模具進行沖孔。加工過程需頻繁換模，造成資源浪費，并且增加過程風險。

對雜物箱支架工藝加工內容進行分析，OP40序僅加工2-φ16孔，工序內容簡單，因此考慮將OP40序工序內容合并至其他工序，以減少制件加工工序。

對雜物箱支架其他工序模具結構進行分析，得出 OP20序模具存在足夠空間，可以實現將OP40序加工2-φ16孔合并加工。根據確定方案對OP20序模具進行改進，在上模加裝凸模固定座及凸模，并在下模相應位置加工凹模孔及漏料孔。

通過雜物箱支架工藝的優化，其加工工序由之前的三序縮減至兩序，降低了制件的加工成本。

圖6　雜物箱支架優化前

圖7　雜物箱支架優化后

4、結束語

本文所介紹的幾種汽車沖壓件降成本的方法在實際生產中也進行了應用，取得了不錯的效果，值得廣泛應用推廣。隨著汽車市場激烈的競爭，如何在保證產品質量的前提下，降低生產成本對企業的發展具有重要的意義。

[1] 鄭家賢.沖壓模具設計實用手冊[P].北京:機械工業出版社2007.7.

[2] 董惠麗.沖壓件成本分析及降低直材費的方法[J].鍛造與沖2013.4. 22-26.

[3] 唐炳濤.沖壓件坯料的優化設計方法研究.塑性工程學報，2004，11(6);7-11.

Several methods of reducting the cost of automobile stamping parts

Ding Haitao, Ren Xiaogang
( Shaanxi Heavey Duty Automobile Co., Ltd, Shaanxi Xi'an 710200 )

In this paper, through the analysis and introduction of several methods of reducing the cost of automobile stamping parts, this paper puts forward the feasible solutions to reduce the cost of the stamping parts. Reducing the cost of the stamping parts not only saves resources for the enterprise, but also improves the competitiveness of the products.

material mark; cost redution; process optimization

丁海濤，就職于陜西重型汽車有限公司。

U466

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1671-7988 （2016）06-145-03