汽車?yán)錄_壓零件材料利用率提高方案解析

劉 磊

（柳州福臻車體實(shí)業(yè)有限公司，廣西 柳州 545006）

前言

隨著經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，汽車產(chǎn)銷量逐漸增高，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，如何提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的問題日益凸顯，制造成本是不可回避的一個(gè)關(guān)鍵因素，在汽車制造中，覆蓋件、車身鋼結(jié)構(gòu)件一般采用冷沖壓模具生產(chǎn)制造，為了降低覆蓋件和車身鋼結(jié)構(gòu)件的制作成本，原材料板材的利用率提高至關(guān)重要，這也是汽車設(shè)計(jì)開發(fā)和模具開發(fā)者面臨的一大問題。本文主要闡述如何在實(shí)際的模具設(shè)計(jì)中提高板材的利用率進(jìn)行著重闡述，為汽車鈑金件模具開發(fā)者提供參考，常用的零件材料利用率提高手段如下：

（1）模具開發(fā)：落料排樣；

（2）模具開發(fā)：材料利用率決定點(diǎn)控制；

（3）模具開發(fā)：淺拉延成型技術(shù)；

（4）汽車開發(fā)、模具開發(fā)：廢料區(qū)小零件利用，零件合并開發(fā)。

1 落料排樣

落料排樣是提供材料利用率的最常用和最直接手段，通過排樣，將原本是廢料的部分區(qū)域利用起來，起到提高材料利用率的效果。常見的排樣方式有：

（1）梯形料（擺剪）

圖1

采用擺剪落料優(yōu)勢(shì)：不需要額外開落料模具。常用的零件有：翼子板。

（2）弧形料

常用的零件有：機(jī)蓋外板、機(jī)蓋內(nèi)板。汽車廠可以通過對(duì)自身車型分析，開發(fā)共用的弧形落料模具，節(jié)約成本。

圖2

（3）嵌套式開卷排樣

常用的零件：A柱內(nèi)板、B柱內(nèi)板等骨架件，借助CAE輔助軟件進(jìn)行初期排樣，根據(jù)實(shí)際需要局部修改即可達(dá)成要求。

圖4

（4）波浪切刀提高材料利用率

圖5

2 材料利用率決定點(diǎn)控制

根據(jù)零件的特性找出零件材料利用率決定點(diǎn)，如下圖機(jī)蓋所示，以A，B，C點(diǎn)為材料利用率決定點(diǎn)來做拉延造形。

圖6

常用的處理手段有：

（1）材料利用率決定點(diǎn)，局部補(bǔ)充面收小。

（2）材料利用率決定點(diǎn)，局部管理面尺寸減小至5mm，如下圖所示：

圖7

（3）合并件分離區(qū)域間距控制

零件合并拉延，中間分離部分間距控制。

推薦值：t≤1.2mm，分離間距≥8mm，t＞1.2mm，分離間距按照≥10mm。

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量靠近下限，以充分提高材料利用率。

3 淺拉延成型技術(shù)

三動(dòng)拉延模或多動(dòng)拉延模，適用于零件成型深度落差大，通過整體增加或局部增加浮動(dòng)壓邊圈改變壓料接觸板件順序，實(shí)現(xiàn)降低零件拉延深度，如下圖所示通過在上模增加整體壓邊圈降低零件拉延深度，拉延深度降低幅度大，材料利用率提高明顯且有助于改善成型。

下圖是背門內(nèi)板的三動(dòng)拉延模圖示：

圖9

4 廢料區(qū)域小零件利用

（1）拉延件廢料區(qū)域小零件利用，使用原則：小零件與大零件材質(zhì)料厚相同，在零件設(shè)計(jì)開發(fā)階段需要考慮；

圖10

（2）兩個(gè)零件合并拉延

包含兩個(gè)情況：a、對(duì)稱件合并拉延

b、一出二合并拉延

圖11

不管是以上哪一種情況，合并拉延都是的零件的輔助拉延補(bǔ)充面部分在合并的一側(cè)減少，從而提高材料利用率，常見的零件有：前門外板、后門外板以及一些對(duì)稱性較高的骨架件。

5 結(jié)束語

通過這些手段，結(jié)合零件實(shí)際的狀態(tài)和生產(chǎn)制造要求，根據(jù)需要選用不同的材料利用率提升方案，在確保質(zhì)量的前提下，最大程度的降低材料的投入，提高企業(yè)收益，降低能源消耗。