文/劉敬偉·上汽通用五菱汽車股份有限公司

沖壓落料中窗口料回收利用方案建議

文/劉敬偉·上汽通用五菱汽車股份有限公司

作者：劉敬偉

對(duì)落料工藝、形式及現(xiàn)狀、投資效益分析，提出回收落料窗口料再利用的方案，可節(jié)約國(guó)家、工廠資源，變廢為寶。

2010年中國(guó)汽車全年銷量為1806萬(wàn)輛，但2011年的汽車市場(chǎng)由于國(guó)家優(yōu)惠政策的取消及消費(fèi)者消費(fèi)觀念的調(diào)整，使得每個(gè)汽車廠家銷量都有所下滑。在整體下滑的形勢(shì)下，如何保證產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力成了每個(gè)汽車廠家需要思考的問(wèn)題。提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的措施有很多，主要包括提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、提高服務(wù)質(zhì)量、增加消費(fèi)者喜愛的新車型，而上汽通用五菱汽車股份有限公司一直是以低成本高價(jià)值的方針取勝。每處生產(chǎn)成本的降低與節(jié)約都將是上汽通用五菱公司這類依靠汽車產(chǎn)量生存的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力所在，同時(shí)也是對(duì)國(guó)家資源節(jié)約的極大貢獻(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，僅針對(duì)目前國(guó)內(nèi)很多汽車廠沖壓車間普遍存在的板料浪費(fèi)做出整改方案，供行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員參考。

圖1第一種落料方式

圖2第二種落料方式

沖壓加工中的落料方式

汽車的沖壓件一般沖壓工藝是：落料→拉深→切邊＋沖孔＋整形→切邊＋沖孔＋翻邊＋整形→切邊＋沖孔＋翻邊＋整形。其中，落料分為三種方式。

第一種，是把卷材剪切成定尺寸的方塊料。嚴(yán)格意義上講是落料，但是一般汽車廠習(xí)慣叫做開卷，見圖1。第二種，是先把卷料剪切成尺寸的方塊料，然后直接通過(guò)落料壓力機(jī)完成整個(gè)落料工藝，此落料壓力機(jī)主要對(duì)板材的邊角料及窗口料進(jìn)行落料，此種一般稱為開卷落料線落料，見圖2。第三種是先使用開卷線把卷料剪切成定尺寸料，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到落料壓力機(jī)處進(jìn)行落料，見圖3。

圖3第三種落料方式

沖壓車間對(duì)于一些有窗口的覆蓋件，為了滿足在拉深零件時(shí)窗口部位不會(huì)出現(xiàn)拉裂及起皺，沖整車側(cè)圍及后門外板件的時(shí)候就必須先對(duì)板料進(jìn)行落料。本文落料都是指使用落料壓力機(jī)落料。

落料工藝中板料的浪費(fèi)

采用和不采用落料線對(duì)于廢料的浪費(fèi)情況來(lái)說(shuō)，差距還是比較大的，見圖4。對(duì)于前三種落料形式，第一種和第三種都先把卷材切成方形或矩形料，但很多零件是不需要方形或矩形料的。在后續(xù)的切邊工藝中或是直接在拉深工藝前就要把邊角料切掉，側(cè)圍和門板有時(shí)還需要切除窗口料，這樣就造成了邊角料和窗口料的雙重浪費(fèi)。對(duì)于第二種形式開卷落料線可以直接在卷料上落異形料，此種形式可以最大化地減少邊角料的浪費(fèi)，但是仍然無(wú)法避免窗口料的浪費(fèi)。

目前本公司采用的方式是，從鋼廠直接買進(jìn)開卷后的定尺寸料，然后在廠內(nèi)進(jìn)行落料。不管是開卷落料線還是先開卷后落料的工藝，都存在汽車側(cè)圍和后門板窗口料的浪費(fèi)問(wèn)題。由于窗口料一般都比較大，可以滿足零配件廠壓制小配件的需求，所以具有很大的回收價(jià)值。

一般汽車對(duì)窗口廢料的處理

目前多數(shù)汽車廠家在處理側(cè)圍及后門外板的窗口料都是報(bào)廢處理，然后廢料集中擠壓成塊狀便于運(yùn)輸回收到鋼材廠。在此過(guò)程中，為了大的窗口料不會(huì)在廢料收集槽出現(xiàn)卡料的現(xiàn)象，往往在設(shè)計(jì)落料模具時(shí)都使用了增加刀口（圖6），把完整的窗口料剪切成小的廢料以便于滑落到地坑內(nèi)的廢料線上，輸送出去。此類廢料只能擠壓成方后，當(dāng)成廢鐵處理給煉鋼廠。由于此類窗口料基本都可以回收再利用沖壓小的沖壓件，所以直接當(dāng)廢料處理的方式造成了極大地浪費(fèi)。

圖4廢料浪費(fèi)情況對(duì)比

圖5鋼廠對(duì)定尺寸料進(jìn)行落料加工

圖6普通的落料模具

圖7廢料回收的壓機(jī)及周邊設(shè)計(jì)

如何回收利用窗口料

壓力機(jī)的限制

由于汽車的覆蓋件一般都比較大，所以模具只能和壓力機(jī)同一個(gè)方向擺放安裝。而對(duì)于落料的過(guò)程，總會(huì)有廢料的產(chǎn)生，這些廢料通過(guò)廢料線匯總到廢料間，通過(guò)汽車運(yùn)送到打包間打包成鋼塊。這樣就要求壓力機(jī)必須設(shè)計(jì)有廢料回收滑槽，以便接到從模具滑槽滑落的廢料。而壓力機(jī)又必須要有可以移動(dòng)的承載模具的工作臺(tái)和基礎(chǔ)，所以一般壓力機(jī)的左右兩側(cè)不能布置回收到地坑的廢料槽，只能前后布置。這樣，壓機(jī)前后方向可以設(shè)置固定式滑向地坑廢料線的廢料槽，而壓力機(jī)的左右方向如果需要接廢料，只能使用活動(dòng)式的接廢料框，在壓力機(jī)移動(dòng)工作臺(tái)需要開進(jìn)或開出的時(shí)候，移除接廢料裝置，具體情況見圖7。

模具的改進(jìn)

從壓力機(jī)的限制可以想到避免窗口料的浪費(fèi)，最主要的方式就是改進(jìn)模具設(shè)計(jì)。模具設(shè)計(jì)時(shí)可以設(shè)計(jì)兩種廢料滑槽，一種是前后滑落，這部分主要是小的無(wú)法回收利用的邊角料直接滑向地坑內(nèi)的廢料回收線。另一種是模具左右兩側(cè)的滑槽，這個(gè)主要是使大的窗口料不需剪切成小的廢料，而是直接滑向壓力機(jī)兩側(cè)的可移動(dòng)回收框。同時(shí)，需要加長(zhǎng)模具廢料滑槽，為了便于模具的吊運(yùn)和運(yùn)輸，加長(zhǎng)滑槽可以使用伸縮式的結(jié)構(gòu)。使用時(shí)延伸出來(lái)，不使用時(shí)回縮回去，減少模具的外形尺寸。在此，建議模具左右廢料滑槽使用滾輪結(jié)構(gòu)更加有利于板料的滑出，同時(shí)改進(jìn)壓力機(jī)的模具安全門。使需要回收窗口料的時(shí)候，模具安全門打開，讓出模具滑槽的空間。

其他改進(jìn)

壓力機(jī)和模具做好準(zhǔn)備后，接下來(lái)技術(shù)人員就要考慮如何對(duì)回收的窗口料進(jìn)行定位規(guī)整?？梢酝ㄟ^(guò)使用專用料架，料架上有定位桿的方式，使有初始動(dòng)能的滑落料自動(dòng)定位。專用料架可以很方便地使用手推車運(yùn)送這些規(guī)整好的回收窗口料（圖8）。到此，就很方便地完成了窗口料的回收規(guī)整，可以直接賣往小配件廠了。這些工作對(duì)于自動(dòng)化落料單元來(lái)說(shuō)，不需要增加任何人力，只需要操作觀察工人利用自動(dòng)化生產(chǎn)的空閑時(shí)間就可以完成窗口料的轉(zhuǎn)運(yùn)。

圖8廢料回收

回收窗口料投資

以本公司為例，回收窗口料的投資包括：落料模需要重新設(shè)計(jì)制造，4套×30萬(wàn)元/套＝120萬(wàn)元；收集板料的小車及定位桿、筐，10萬(wàn)元；由于員工可以在落料過(guò)程中調(diào)運(yùn)收集好的板料，無(wú)需增加任何費(fèi)用?？傆?jì)，成本投入共130萬(wàn)。具體的沖壓件窗口料回收詳細(xì)情況見表1，事實(shí)證明在自動(dòng)化落料單元落料的零件，只算這四種車型的側(cè)圍外板月節(jié)約資金就達(dá)到了82.25萬(wàn)元，投資回收期不到兩個(gè)月，年可節(jié)約資金987萬(wàn)元，非常可觀。

表1側(cè)圍外板窗口料回收詳細(xì)情況

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，無(wú)論是開卷落料線落料還是單獨(dú)的自動(dòng)化單元落料，都可以通過(guò)改進(jìn)模具設(shè)計(jì)來(lái)回收窗口料，變廢為寶，為公司、為國(guó)家可以節(jié)約大量資源，同時(shí)降低單臺(tái)車成本，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。