小批量沖壓件開發的研究及展望

文/萬莉娜·江鈴汽車股份有限公司采購中心

沖壓件發展前景預測中，經常遇到一系列依時間變化的經濟指標值，如沖壓件企業的產品按年(季）銷售額、供給量等，目前汽車主機廠按沖壓件全生命周期的銷量預測數據(例如SVO 車型），制定出不同于量產沖壓件的開發標準。這套標準的執行不僅能壓縮開發周期，也能節省工裝開發成本。

研究方法

小批量沖壓件是指生命周期產量在10 萬件以內，應參考小批量開發標準執行。小批量沖壓件的開發，最終的目的是降本增效，沖壓件生產企業的關聯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品設計、沖壓工藝、模具結構、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。作為沖壓件生產廠家，為獲得更好的經濟效益，針對具體沖壓件的實際情況，如：設備、人員、工裝、管理水平的參差不齊，確定最適合本廠的切實可行的加工方案。

⑴降低沖壓件成本的措施。1）小批量沖壓件設計的合理性。好的產品設計，事半功倍——很多主機廠在SE 分析階段，借助沖壓件供應商與產品研發部共同資源，分析解決了一些致命性問題(回彈嚴重）。如圖1 所示，通過增加縱梁側面加強筋，解決了零件大范圍回彈問題。2）小批量沖壓件沖壓工藝設計的合理性。合理的沖壓工藝不僅可以提高產品質量，還可以減少模具數量及材料消耗，從而提高生產效率，獲得較大經濟效益。舉個例子：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少，工件質量也大幅度提高，降低了工裝開發費用，提高了生產效率。如果此零件定義為小批量產品(＜10000 件），還可以采用旋壓成形法，模具結構更為簡單，工裝開發費用更低，如圖2 所示。

圖1 (長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準。小批量供應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能否成功的決定性因素，通過某主機廠近20 年的經驗積累，依據沖壓件不同的產量，制定出了小批量沖壓件模具材料標準，以拉延模具為例，截取標準中的部分內容見表1、表2。

表1 小批量沖件模具材料標準(小于等于一萬臺套)

表2 小批量沖件模具材料標準(小于等于十萬臺套)

⑶小批量沖壓件模具的結構標準與使用范圍；小批量沖壓模具設計是依據不同量綱制定的規范，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 為小批量沖壓件設計規范。

圖3 小批量沖模設計規范

試驗結果

通過小批量沖壓件開發標準的全面推廣與應用，眾多主機廠已經制造出滿足項目標準與要求的沖壓件，產品尺寸報告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 臺套)

結論

小批量沖壓件是制造業中重要的零部件制造方法之一，在未來的發展中，將繼續得到廣泛應用，所以其發展前景一片光明。以下是小批量沖壓件開發的展望：1）高端化：小批量沖壓件將朝著高端化、多元化方向發展，滿足更高的質量和性能要求。2）精度提高：在鐵路、航空、汽車、機器人和船舶等領域，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備和技術，提高沖壓件精度。3）自動化：隨著科技的進步，自動化生產和智能制造已經成為制造業的趨勢。機器人和智能處理系統的應用將會極大地提高小批量沖壓件制造的效率和質量。4）環保性：小批量沖壓件需要重視環保性和可持續發展，使用新型材料和優化設計，減少污染物的排放和對環境的影響。

小批量沖壓件可以應用于更多的領域，例如新能源汽車、家電等方面。同時，也可以將小批量沖壓件的技術與其他技術結合，開發更多新型產品。小批量沖壓件開發的展望非常廣闊，將伴隨著制造業的不斷發展而得到更廣泛的應用。