冲压件的成型特点与材料利用率提升方案

2020-10-01 13:54:50

冲压件主要是将金属或非金属板料,借助压力机的压力,通过冲压模具冲压加工成形的,它主要有以下特点:

一、五金冲压件具有较高的尺寸精度,同模件尺寸均匀一致,有好的互换性。不需要进一步机械加工即可达到一般的装配和使用要求。

二、冲压件在冲压过程中,由于材料的表面不受破坏,故有好的表面质量,外观光滑美观,这为表面喷漆、电镀、磷化及其他表面处理提供了方便条件。

三、冲压件是在材料消耗不大的前提下,经冲压制造出来的,其零件重量轻、刚度好,并且板料经过塑性变形后,金属内部的组织结构确定,使冲压件强度有所提升。

冲压件材料利用率提升方案:

一、产品深层优化:

后门内板冲压件由于比较深,达到170mm,导致成形比较困难,同时,材料消耗利用率低。为此,进行后门内板门锁区域拉深深层,使其减少40mm,其板料间距可减少30mm。产品优化后,其材料利用率由62.5%提升至63.2%。

二、冲压成形工艺优化:

左右纵梁的原来的成形工艺为拉深,拉深需要坯料尺寸为1348mm*365mm,后根据其工艺及成形技术条件,将其工艺由拉深优化为模具成形,优化后的坯料尺寸为1308mm*284mm,工艺优化。

三、工艺补充优化:

工艺补充是冲压件模面比较重要的组成部分,其造型影响着材料利用率。通常,在确定产品成形性的前提下,产品角部拉深深层要和压料面几乎平齐,大限度地降低拉深,一般工艺至少做8mm高的工艺补充,优化后的工艺做了3mm高的工艺补充,在宽度方向较少尺寸,此零件的材料利用率由原先的67.9%提升至68.2%。

四、产品造型分块优化:

汽车车身冲压件中,侧围冲压件是车身冲压件空间几何尺寸较大,造型复杂的五金冲压件,其材料利用率提升难度尤其大,结构造型中侧围与后背门分块位置对整体材料利用率影响比较大,由于侧围成形深层尤其大,导致侧围、后背门内外板材料消耗增加。产品造型分开优化后,其材料利用率由原先的43.5%提升至43.8%。

现场管理对于生产性的企业来说是尤其重要的。汽车生产企业要严格按照先出的原则,进行物料的使用管理,这样可以减少很多因为人为因素导致的物料损失。其次,也可以地控制生产过程中,原材料、辅料和工具等的消耗。值得强调的是,要控制材料消耗,相应要在取料、投料用料、补料退料和废料回收等环节上严格管理,并严格按照定额用料的原则,对于不节约用料的情况,要及时发现,及时解决。

汽车冲压件原材料降本优化工作,涉及到整个生产系统,从冲压件选材设计到零件生产,不仅要控制好原材料的采购成本,同时在原材料使用的各个环节也要做好控制,一方面减少原材料的浪费及损耗,另一方面要着力提升材料利用率。另外,值得强调的是汽车冲压件原材料降本优化,相应要综合考虑各方面的因素,不能一味地降低成本,而不考虑汽车冲压件的质量。

提升原材料利用率是汽车冲压件降本优化较主要的途径。材料的利用程度越高,在其他条件不变的前提下,材料的利用率越高,生产成本就越低。而要提升材料的利用率,主要从以下几个方面着手

一、零件下料尺寸的优化。企业要定期对汽车冲压件的产品及成品形状、尺寸、精度、力学性能等要素,进行系统的分析,并结合设备及模具的工艺对下料尺寸优化。例如对拉延辅助面进行调整,通过改进拉延工艺以缩减零件下料尺寸,优化材料工艺定额,提升材料利用率。

二、落料排样的优化。现有工艺:横切板料再单体落料,材料利用率约为60.35%,使用连续落料减少单边后利用率提升至61.15%,提升0.8%。进一步优化落料排样,采用齿形交错排列材料利用率达68.39%,提升了8.04%。

三、组合下料及废料回收。对于侧围外板、背门外板等大件冲裁后较大的块料或角形料不能再利用的,在充足考虑到工艺尺寸、材料牌号、模具结构等因素影响的前提下,对部分中小冲压件采用余料生产Ll另外,下料过程中产生余料,可采用多零件组合下料的方式,尽可能降低余料的产生。但是值得注意的是,在做工艺分析的过程中,相应要合理规划,争取将余料的利用率达到较大。

四、工序的优化。如纵梁外板内加强板,通过工艺优化,镜像后,有一模一件调整为一模两件,材料利用率从14%提升到40%。

五、工艺应用。这种原材料降本方法,要结合企业的实际情况,有选择地采用激光拼焊、摆剪、弧形落料、连续落料等工艺手段提升原材料的使用速率。尤其是激光拼焊工艺,可以使零件数量减少66%,这不仅可以减少模具使用数量,也提升了原材料的利用率。

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