劉佳寧，張 雯，喬軍平 Liu Jianing，Zhang Wen，Qiao Junping

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某車型側(cè)圍落料回收利用方案優(yōu)化設(shè)計

劉佳寧，張 雯，喬軍平 Liu Jianing，Zhang Wen，Qiao Junping

（北京汽車股份有限公司 汽車研究院車身部，北京 101300）

提高沖壓件的材料利用率可以有效降低白車身的成本。通過開展側(cè)圍落料回收利用工作，成功利用廢料生產(chǎn)出4種共8個零部件，經(jīng)過質(zhì)量評價、三坐標尺寸測量及綜合耐久試驗驗證，證實該方案有效可行。該方案使單車成本降低10.05元，材料利用率相比無回收時提升6%。

側(cè)圍落料；回收利用；降本

0 引 言

白車身沖壓鈑金件占據(jù)整車較大的比重，如果單車白車身鈑金件質(zhì)量按照350～450 kg估算，材料利用率按照50%統(tǒng)計，那么白車身需耗費700～900 kg的鋼板[1-2]；因此，如何提高白車身材料利用率備受汽車企業(yè)關(guān)注。提高沖壓件材料利用率的重要方法是將廢料重新利用，變廢為寶。

主要介紹某車型針對側(cè)圍落料回收利用開展的方案優(yōu)化、落料回收裝置設(shè)計、落料試沖及綜合耐久試驗驗證工作。通過方案優(yōu)化，成功利用廢料生產(chǎn)出4種共8個零部件，使材料利用率進一步提升。

1 落料回收利用設(shè)計方案

某車型側(cè)圍所用材料為0.7 mm厚冷軋低碳鋼DC06-FD，根據(jù)側(cè)圍的落料工藝條件，可以產(chǎn)生如圖1所示的1～6號共6塊廢料。目前這6塊廢料均按廢鐵處理，如果可以對廢料進行回收利用，將產(chǎn)生相當可觀的經(jīng)濟收益。

將落料回收利用，可以生產(chǎn)白車身上一些小型零部件，其基本原則為[3]：

（1）小型零部件的材料牌號與側(cè)圍一樣或者接近（如側(cè)圍材料DC06-FD可以由力學性能與其相近的DC01、DC03和DC04等材料替代），保證零部件的成形性不受影響；

（2）小型零部件的材料厚度與側(cè)圍一致；

（3）最好選取內(nèi)板件，因為內(nèi)板件對材料表面要求較低。

圖1 側(cè)圍落料示意圖

綜合考慮1～6號所有廢料的回收利用情況及選擇小型零部件的基本原則，對各種小型零部件材料進行對比及坯料尺寸的計算，最終篩選出可以利用廢料生產(chǎn)的4種零部件，如圖2所示。各零部件詳細信息見表1。

圖2 可利用廢料生產(chǎn)的零部件示意圖

表1 廢料再利用方案所生產(chǎn)的零部件

落料無回收利用與回收利用成本降低金額及材料利用率的對比情況見表2。通過對比可知，落料回收利用可實現(xiàn)單車成本降低10.05元，材料利用率相比無回收提升6%。

表2 側(cè)圍落料回收與無回收成本降低及材料利用率對比

2 廢料回收裝置

原落料生產(chǎn)線為全封閉狀態(tài)，落下的廢料直接落入內(nèi)部的廢料通道，然后通過傳送帶由地下運送到地面，最后落入物流卡車內(nèi)。由于所有的廢料都疊加在一起回收，很難分離出有利用價值的廢料，如圖3所示。因此需要設(shè)計可以從側(cè)面收集落料的落料模具及落料回收裝置。為了避免落料表面出現(xiàn)劃傷、彎曲變形等現(xiàn)象，在側(cè)圍落料模具上需增加廢料回收滑軌裝置，并在滑軌下方放置落料回收箱，如圖4所示。

圖3 原有側(cè)圍落料回收過程

圖4 側(cè)圍落料模具及廢料回收滑軌裝置

3 方案驗證

3.1 落料試沖及生產(chǎn)過程

按照側(cè)圍落料回收利用方案，共收集6種規(guī)格的廢料，通過物流運輸?shù)?個小型零部件沖壓件廠，進行落料試沖。以油箱檢修口蓋板為例，說明零部件的試沖和生產(chǎn)過程。首先把廢料3、6在油箱檢修口蓋板的落料模中進行切邊，去掉多余的材料；然后把材料放在不同的壓力機上進行拉延、切邊，如圖5所示；最后對零部件進行表面質(zhì)量評價和三坐標尺寸測量，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，使用廢料生產(chǎn)出的零部件修邊、型面和孔均滿足質(zhì)量要求。通過調(diào)試生產(chǎn)后，使用廢料生產(chǎn)的其他3種零部件均滿足質(zhì)量要求，但加油口門外板由于是外觀件，故合格率較低。

圖5 油箱檢修口蓋板試沖過程

3.2 綜合耐久試驗驗證

將生產(chǎn)出來的4種零部件分別裝配到車身上，并搭載該車型進行綜合耐久試驗，依據(jù)GB/T 12678—1990《汽車可靠性行駛試驗方法》，如圖6所示，試驗結(jié)束后，4種零部件均未出現(xiàn)問題，驗證了利用側(cè)圍落料生產(chǎn)零部件方案的可行性。

圖6 綜合耐久試驗裝車照片

4 總 結(jié)

通過對側(cè)圍落料回收利用開展方案優(yōu)化、落料回收裝置設(shè)計、落料試沖及綜合耐久試驗驗證工作，成功利用廢料生產(chǎn)出4種共8個合格零部件，實現(xiàn)單車成本降低10.05元，材料利用率相比無回收提升6%。在側(cè)圍落料模具上增加了廢料回收滑軌裝置，實現(xiàn)了在不增加成本的基礎(chǔ)上，避免材料表面劃傷的現(xiàn)象。

[1]林科. 汽車覆蓋件沖壓廢料再利用研究[J]. 模具技術(shù)，2018（1）：55-59.

[2]張玉欣，王志強，孟令偉. 白車身材料利用率提升方案探討[J]. 中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2016（5）：190-191.

[3]馮浩. 側(cè)圍外板沖壓廢料再利用的設(shè)計分析及應(yīng)用[J]. 上海汽車，2016（8）：58-61.

2018-01-04

1002-4581（2019）02-0027-03

U468.2+1

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2019.02.007