【摘要】隨著公司產能的進一步提升，對原材料的消耗也不斷增加，但其中亦暴露出了一個很嚴重的問題，材料的利用率低，廢料太多，如何提高利用率，降低廢料消耗的問題立即被提上議事日程。本文主要沖壓生產、素材供應、沖壓模具開發(fā)及產品優(yōu)化設計四方面進行研究探討，從中找出缺失，并提出改善方案，以提高廢料利用率，從而降低成本。

【關鍵詞】回收；沖裁；廢料；設計

沖裁是沖壓工藝中重要工序，是一種重要的壓力加工方法。在加工過程中，由于工藝上的需要必須預留不同尺寸、形狀的廢料和剪切余料，降低了板材的利用率，造成浪費，直接影響到經濟效益。因此，進行少無廢料排樣沖裁技術的研究，采取相應的措施，努力開發(fā)節(jié)約板材的途徑，充分挖掘材料的潛力，具有特殊的實際意義。在沖壓模具開發(fā)方面，通過研究，我們認為可以從以下四個方面來進行改善：

一、下腳料的回收利用

1.下腳料回收與利用的基本思路

目前我們沖裁下腳料一般是作廢料處理，那么是不是這部分材料就真的沒用了？其實并非這樣，我們完全可以利用比較大的廢料來加工一些小件產品。

2.案例分析

我們曾經做過某計算機機種的前板和5.25″磁架，其中前板材料利用率僅為56%，我們用此廢料來沖制5.25″磁架，通過這一改善，材料利用率由原來的56%，提高至80.64%。

類似的還有某計算機機種案中的中橋和蝴蝶支架，同樣可以利用中橋沖裁以后的廢料沖蝴蝶支架，利用率即可由原來只沖中橋的72%提高至84.3%。

以上講的是同一種機種中有相互匹配的產品，利用廢料沖裁之情況，假如不是如此，我們可以將之庫存并標示其有效尺寸，以備后用。

當然下腳料在產品中所占的比重并不是很大，但以目前公司規(guī)模，累加起來仍是一筆巨大的浪費，若我們能通過改善，將利用率提高1%，按公司每年用鋼材12萬噸計，即可節(jié)省鋼材1200噸/年，節(jié)省材料費用幾百萬元。

二、少、無廢料沖裁

1.少，無廢料沖裁的原理

根據產品的特點和精度要求，在保證產品質量的前提下，直接利用下料料片切斷邊作為產品邊，可以實現少、無廢料沖裁，從而還降低材料消耗，簡化模具結構，從而起到降低模具成本的目的。

2.案例分析

今年元月份所做的某產品上蓋，此產品有一個很明顯的特點，即三面均有锪平，我們知道，一般情況下，锪平部分對產品尺寸的影響是由折彎而非材料片邊緣，故可以對這三邊利用無廢料沖裁，利用這種方法可以顯著降低成本，關于這一點可以從以下兩個方面說明：

（1）材料利用率方面.改善前由于四邊均有搭邊值，故四邊均為有廢料沖裁，而改善后由于實行三邊無廢料沖裁，即在這三邊利用下料邊直接作為產品邊，從而可以使利用率提升1.8%。

（2）模具方面.由于上述三邊實行無廢料沖裁，這樣避免了相應處的切邊動作，從而使模具成本大大下降。改善前，我們需要三套模具才能沖完；而改善后只需二套即可沖完，改善前為切邊，而且加工的部位也遠遠大于改善后的，僅此兩項產品即可節(jié)約成本30萬元。

下面表中所列式我們對幾種常見產品利用少，無廢料沖裁前后成果比較，通過以上分析，我們可以看出少，無廢料沖裁有如下優(yōu)點：

a.節(jié)省材料的消耗；

b.可減少工程數并使模具結構簡化，從而降低模具成本；

c.減輕壓力機的負荷。

減少沖壓廢料案例一覽表

當然它也有缺點，如調料或卷料的公差直接影響到工件的精度，因為無廢料沖裁是無搭邊送料，產生偏差時得不到糾正，因而模具設計時要有進料裝置，例如配備適當的機動送料機構。

盡管如此，少、無廢料沖裁扔不失為一個有效的降低成本的方法。

三、合理排樣

在滿足沖壓零件設計技術要求的前提下，假如零件對材質纖維方向無硬性規(guī)定，我們可以選擇合理的排樣以降低材料消耗。

如某計算機機箱的I/O固定架，起初利用單排的方法，材料利用率僅為66.8%，改善后采用對排的方法，可使材料利用率提高到84.3%。如圖示列舉出常見沖壓件外型所對應的合理排樣方法，以供大家參考。

當然排樣時還必須遵循一些基本原則：如采用剪裁窄條料時，應沿板的順長方向進行以減少條料的端頭廢料損失；為減少剪裁次數和沖壓時的送料進距零件應盡量排成寬條料；盡量不用定距刀送料，盡量采用側壓板送料，可以減少搭邊和條料寬度等。

四、產品結構優(yōu)化設計

一個設計合理的產品不僅要有優(yōu)異的性能，其成本也應相對低廉，提高材料利用率應為有效的途徑。尤其大批量生產時，產品設計，在滿足產品使用功能的前提下，擁有良好的沖壓工藝性及展開外形形狀，這對降低模具成本，提高材料使用率有很大的幫助。

如我們做過的某公司的HOT ROD產品，畫出展開圖后我們看出其兩側有一個很長的凸起，這樣應在四個角部形成四塊較大的廢料，我們與客戶協(xié)商建議將其改成組合件，兩側的凸起改由其他零件代替。改善后產品的材料利用率由60%上升到88%。

建議從事沖壓產品設計的同仁，一定要注意使你設計的產品展開以后，其外形尺寸和產品有效面積盡量接近，這樣可以有效降低產品的生產成本。

當然減少消耗，降低成本是一項復雜的工作，涉及面很廣，所以我們希望能出到拋磚引玉的效果，使模具廢料越來越少，使模具成本越來越低。

作者簡介

譚文平（1972～），男，高級工程師，主要從事汽車覆蓋件、電腦機殼、消費性電子類產品及模具相關技術方面的研究與管理。

課題項目：受湖南省車輛工程重點建設學科資助，項目編號：湘教通（2012）594號