汽车冲压件材料利用率提高措施及工艺优化

    近几年生产汽车钢材所需的铁矿石与焦炭等自然资源日趋紧张,提高材料利用率,不仅能降低汽车的制造成本,提高汽车品牌的竞争力,而且也符合节能降耗的环保理念。
针对一些异形的冲压件,可以对开卷落料模具内毛坯板料的排布方式进行优化,以减少废料,尽可能多的开卷出毛坯板料,提高材料利用率。
    为提高市场竞争力,丰富销售产品阵线,每年汽车厂都会有新车型的投入,新车型零件投入都会有新规格材料产生。当车型批量生产结束时,对应的专用钢材都会因消耗缓慢而占用库存,因此每增加一种新规格的钢材就会造成库存和管理成本的增加,汽车厂必须尽可能保证钢材的通用性,减少钢材的品种数量。
    冲压工艺流程为材料供应商以带包装的卷料供货,卷料拆包后通过开卷设备剪切成冲压所需的各种形状板料,然后冲压出各种零件。开卷时需要对卷料外圈、内圈剪切处理,同时卷料头尾需要穿过开卷设备,每卷材料头尾约15米左右为生产正常损耗。因此开卷批量越大,卷料平均重量越重,开卷效率越高,卷料的平均损耗越少。
    某车型整体侧围外板材料单车消耗60kg左右,冲压开卷线批量大,跟踪其侧围材料卷料重量,卷重分布范围为7t至15t,平均重量约10t,经过测算分析,如果将卷料重量提高到18吨,开卷线每批次将少生产一个卷料,即少一个卷料的料头料尾处理,侧围材料利用率可以提高约1%,开卷效率提高5%左右。结合设备能力,运输条件,向钢厂提出卷料重量要求,目前此侧围材料平均卷重18.5t,卷料转化为板料的利用率由原来的98.2%提高至99.2%(板料转化率=卷料净重/消耗定额×100%)。
    对冲压件而言,同一零件的材料利用率反映出工艺水平和技术水平的高低,提高材料利用率的方法很多,更多的方法需要通过实践验证,例如冲压覆盖件下料时,将现有的直线刀或圆弧刀改为波浪刀,通过改变板坯的形状,缩短板坯长度,从而提高材料利用率,此方法需要核算模具的投资、维修成本与提高材料利用率后的收益关系。总之,提高材料利用率是为了降低整车的完全成本,在做提高材料利用率方案时需要结合车型产量,考虑投资成本与收益的关系。