董思春　呂貽旬

摘 要：汽車沖壓件材料利用率的高低直接影響到整車的成本，本文以我司K車型為基礎(chǔ)，介紹了汽車沖壓件降本方法和具體案例，探究了提升汽車沖壓件材料利用率的方法，以降低汽車生產(chǎn)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：汽車沖壓件；材料利用率；沖壓工藝

1 前言

隨著人們對(duì)汽車需求的日益加劇，怎樣有效的控制車身成本增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力已成為汽車行業(yè)現(xiàn)階段著重關(guān)注的項(xiàng)目，而材料利用率的提升則是車身成本控制的重要途徑之一。通常一臺(tái)白車身的重量一般在350～450kg之間，材料利用率在50%～55%之間；一輛白車身需要大約700～900kg的板料，利用率提升1%，則可節(jié)省鋼板15Kg左右，54%以上的材料利用率提升空間已非常有限。目前我司K車型的整體材料利用率未達(dá)到50%，遠(yuǎn)低于我司其他車型，現(xiàn)就該車型為基礎(chǔ)介紹汽車沖壓件降本思路、方法和相關(guān)案例，以探究提高汽車沖壓件材料利用率的方法。

2 沖壓降本方法和具體案例

2.1 工藝

2.1.1 排樣優(yōu)化

對(duì)形狀不規(guī)則的制件，為節(jié)省板料，一般經(jīng)過優(yōu)先排布，在滿足制件質(zhì)量要求的前提下，以最小的開料步距來提升材料利用率。排樣優(yōu)化正排、混排和互排3種方式。圖1為K項(xiàng)目后縱梁中段內(nèi)連接板由單個(gè)落料變更為排樣落料后示意圖，更改后材料利用率提升6.3個(gè)百分點(diǎn)。

2.1.2 成型優(yōu)化

K車型A柱下內(nèi)板門檻（圖2（a））處初始設(shè)計(jì)時(shí)成型工藝為閉口拉延（圖2（b）），需要的工藝補(bǔ)充料較多，后序修邊整形將工藝補(bǔ)充料裁剪形成廢料，使材料利用率受到限制。經(jīng)分析，該件拉延深度較淺，修邊幅度較大，且拉延時(shí)板料基本不流動(dòng)，嘗試將該件的拉延方式改為開口拉延。經(jīng)驗(yàn)證，改成開口拉延后（圖2（b）），制件質(zhì)量滿足裝車要求，落料方式亦變更為互補(bǔ)的落料方式（圖2（c）），單件材料利用率提升約2個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

汽車車身沖壓件分為外觀件、結(jié)構(gòu)件和加強(qiáng)件等，不同類型的制件形狀和尺寸多變，制件造型結(jié)構(gòu)不同，材料利用率不同。不規(guī)則件成型復(fù)雜、材料利用率低、質(zhì)量不易控制。K車型四門內(nèi)外板的成型均為整體式結(jié)構(gòu)，材料利用率低，制件回彈等質(zhì)量問題頻發(fā)。對(duì)K項(xiàng)目后門外板的成型工藝進(jìn)行討論，如圖3所示，進(jìn)行分體后門內(nèi)板下部采用合并的成型工藝后材料利用率可提升10個(gè)百分點(diǎn)，在壓機(jī)工作臺(tái)尺寸允許的情況下，甚至將四門內(nèi)板下部本體合并，利用率可提升將近17個(gè)百分點(diǎn)（49.4%提升至66.3%）。

2.3 新工藝

2.3.1 月牙刀

在普通板料的基礎(chǔ)上，通過“月牙刀”的形式減少落料步距，將規(guī)則的矩形板料或其他特殊板料形成不同R值的鋸齒狀結(jié)構(gòu)（圖4（a）），從而減少工藝補(bǔ)充料的面積達(dá)到提高材料利用率的目的。K車型流水槽本體工藝方式由開平板更改為月牙刀板料規(guī)格示意圖見圖4（b），月牙刀半徑為25mm時(shí)，單件材料利用率提升1.68個(gè)百分點(diǎn)，單車成本降低0.85元。

2.3.2 輥壓成型

該技術(shù)通過利用材料的塑性移動(dòng)滾壓加工成各種形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，不僅生產(chǎn)效率、材料利用率高，而且產(chǎn)品強(qiáng)度高、質(zhì)量穩(wěn)定，多用于具有復(fù)雜成型截面的部件，如用于窗框總成、導(dǎo)軌總成、門檻總成等零部件的成型，相對(duì)于沖壓或其他成型技術(shù)，材料利用率可高達(dá)100%，大幅度降低工裝費(fèi)用及工裝準(zhǔn)備的時(shí)間。前門窗框總成輥壓成型與常規(guī)成型見圖5，前者材料利用率100%，后者材料利用率僅29.3%。

3 結(jié)語

本文以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，探討了提高沖壓件材料利用率的方法。通過上述降本思路及方法的開展和實(shí)施，我司K車型整車材料利用率從49.6%提升至52.5%，單車節(jié)省鋼板39.1kg，節(jié)省鋼板費(fèi)用165元，對(duì)批量車型車身降本做出較大貢獻(xiàn)，也為后期新項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)積累經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)沉淀。

參考文獻(xiàn)

[1]徐國慶，段寶娟.材料利用率控制方法的探討[J].模具技術(shù)，2014，（6）：32-36.

[2]曹力豐，李正其.汽車車身沖壓件材料利用率提高研究[J].工藝材料，2010，（5）：47-50.

（作者單位：奇瑞商用車（安徽）有限公司河南分公司）