汽车冲压件材料利用率提升方法研究肖祥发

汽车冲压件材料利用率提升方法研究肖祥发

肖祥发刘洋张文成

(众泰新能源汽车有限公司浙江杭州310016)

摘要：随着我国加大对汽车发动机等汽车关键生产技术的研究投入,我国汽车生产技术方面,也取得了质的飞跃,这使得我国汽车在生产质量方面,也获得了巨大的提高,汽车生产领域的快速发展,对于推动我国城市化建设进程,促进我国社会经济的健康可持续发展,有着重要作用。然而随着汽车领域的不断发展,其存在的问题也不断显现出来,其中尤以其生产过程中金属材料消耗量居高不下,金属材料利用率低问题最为严峻,尤其是在汽车冲压件设备的制造中,其金属的消耗量十分巨大,其极大的影响着汽车生产制造成本的降低,阻碍汽车生产效益的总体提高,因此加大对汽车冲压件金属材料利用率的工艺方法的相关研究,有着积极意义。

关键词：汽车冲压件；材料利用率；提升方法

1重视冲压件原材料的购配

在选择材料的时候,要根据汽车冲压件的类型及使用特点,合理地选择材料,不能为了追求高质量盲目选好,也不能为了节省成本一味选差。不同的冲压件在使用过程中的受力特性是不一样的。一般来说,汽车冲压件的选材最基本的要求就是要满足汽车零部件的使用性能、工艺性能,其次才是原材料的经济性。

具体来说,企业应该做好以下几个方面的工作:

第一,价格类比,实现材料供应商多元化。目前,国内钢材以宝钢公司的价格最高(性能最好),因此在保证冲压件质量的前提下,对一些B/C类冲压件原材料供应商进行调整,比价论证鞍钢、马钢等在低牌号钢材中使用的可行性。

第二,优化材料牌号,防止原材料高牌号低用。在冲压件设计过程中,可能会选择高牌号材料。因此在保证冲压件质量的前提下将部分零件的材料由高牌号调整为低牌号,最大化的利用材料的本身机械性能。

第三,建立专业的采购团队。确定其组织战略地位,并根据项目管理理念设定合理的采购流程。同时,在供应商管理方面,要定期重构,并对采购价格进行管理和优化。

2提高汽车冲压件材料利用率的有效工艺方法

2.1优化产品设计

要想有效提高汽车冲压件金属材料利用率,首先必须对产品的结构进行优化设计,在充分体现其工艺性的同时,提升其设计的经济性。在产品设计时,应充分考虑到汽车冲压件所需零件,及其结构组成等实际情况,从整体角度来优化其各零部件的设计,使其最大限度的节约金属材料。对于部分金属材料利用率较低的产品零件,相关设计人员需对其进行研究改进,设计出金属材料利用率较高的零部件,再将经过优化的零部件组合起来,获得金属材料利用率更高的汽车冲压件产品。此外,工作人员还要加强对产品的工艺性审查,同时确保产品经济效益,从而在不降低产品质量的同时,也能有效的降低汽车冲压件的生产成本,提升汽车生产制造的总体经济效益。

2.2选择合理的工艺方法

要想有效提高汽车冲压件金属材料利用率,还必须科学合理的选择工艺方法。在生产汽车冲压件时,首先要合理选用材料,然后根据所用材料,及其产品质量要求的实际情况,科学合理的选择加工工艺手段,在保障产品质量的前提下,提高金属材料的利用效率。具体来说,其主要包括以下几个方面:一是优先选择少、无废料冲裁。在明确了产品设计方案后,在材料的选择方面,应尽可能的选择那些少、无废料,进行冲裁。若此类材料难以满足产品结构的需求,相关设计人员可以根据此类材料的实际情况,对产品结构进行改进优化处理,从而最大限度的提升材料的利用率。二是明确工艺排样。在对产品工艺方法进行设计时,应充分考虑到多种情况,预先设计若干方案,进行对比,并从中选择最优的排样方案。在计算落料搭边时,要结合当前我国在汽车冲压件生产制造的实际工艺水平,将其薄板料搭边的厚度,设计在三毫米以上,同时其厚板料搭边的厚度值,要超过料厚;三是合理应用套裁方法。在对汽车冲压件产品的生产工艺进行设计时,要充分考虑到其所用零件材料的规格尺寸,及形状等特性,在零件的余料区域,实施套裁处理,获得另外一个零件,最后再将此零件的余料予以切除,从而可以获得两个零件。如此一来,不仅能够有效的提升工作效率,极大的缩短工时,还能有效的提升材料的利用率,提升汽车冲压件产品的生产效益。此外,在对材料剪切排样中,也可以合理应用套裁工艺手段,提升金属材料利用率。

2.3选择高质量的开卷线

要想有效提高汽车冲压件金属材料利用率,还必须选择高质量的开卷线。在薄钢板的生产制造方面,我国的GB708-88标准中有规定,其长度必须是50mm的若干倍数,在宽度方面,其必须是10mm的若干倍数。也正是基于此种规定,使得在零件的剪切排样设计中,其容易出现材料浪费情况的发生,材料的利用率不高。应对此种情况,可选用高质量的开卷剪切线,来解决这一问题,由于此种开卷线其不仅具有价格实惠的优势,其在下料尺寸的精度方面,也十分的精准,因而其能够有效的提升汽车冲压件产品生产过程中金属材料的利用率。也正是基于该开卷线的优异特性,当前我国汽车生产的下料工艺环节中,开卷线已得到广泛的应用,并在提高材料利用率方面,取得了显著成效。

2.4优先选择塑料件

要想有效提高汽车冲压件金属材料利用率,在非受力件,及装饰件材料的选择方面,可以优先选用塑料件。随着汽车生产制造工艺水平的不断提高,消费者对汽车外在美观方面的要求的急剧提升,汽车的装饰件等非受力物件的设计方面,也提出了更高的要求,而由于此类汽车物件,其在形状上较为复杂,加之其加工难度也较大,因而其在生产制造过程中,其会造成材料的大量损耗,导致汽车生产成本的极大提高。针对此情况,可以采用塑料件材料来替代金属材料,保障汽车美观及质量的同时,也有效的提升了材料的利用率,降低了汽车生产成本。如在CA141汽车水箱面罩的生产制造中,其金属材料的利用率还不到六成,而将此冲压件改造成塑料件以后,不但提升了汽车的装饰美观性,还极大的降低了汽车冲压件的生产成本,提高了汽车生产经济效益。此外,通过改良冲压件生产工艺流程,减少其废品率,也是提高金属材料利用率的有效工艺方法。

2.5加强生产车间的现场管理

现场管理对于生产性的企业来说是非常重要的。汽车生产企业要严格按照先进先出的原则,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,也可以有效地控制生产过程中,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,一定要在取料、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。

2.6加强对生产人员的培训

加强生产人员的培训,其中包括负责冲压件生产工作的人员及负责返修不合格冲压件的人员。对生产人员培训的目的是引导他们采用正确的方法生产操作,避免一些因为工作技能不熟练导致产品报废的情况发生。同时,这种产品质量缺陷损失一旦形成,不可避免地会需要返修人员,可以说返修人员的技术水平直接决定了质量缺陷产品的重复利用率。

结论

总之,金属冲压件的材料利用率与产品的结构,工艺设计密切相关,是材料利用率提高的必要条件,材料利用率的高低也是衡量工艺水平的重要标志之一。工艺设计水平高就会取得较高的材料利用率。另外生产中合理利用边角废料也是材料利用率提高的重要手段,也是达到降低成本,提高经济效益的最终目的。

参考文献：

[1]杨继涛.基于冲压效应的汽车覆盖件材料利用率的计算方法研究[D].长沙:湖南大学,2017.

[2]于东海.基于6西格玛管理的汽车离散制造车间生产效率提升研究[D].天津:天津大学,2017.