沈左軍,陳章平,陳揚(yáng)杰
(奇瑞汽車股份有限公司,安徽成飛集成瑞鵠汽車模具有限公司,安徽蕪湖 241009)
近幾年,隨著車企的激烈競(jìng)爭(zhēng)以及汽車市場(chǎng)保有量不斷增加,汽車產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)速度有所趨緩。目前,各汽車主機(jī)廠都狠抓零部件的產(chǎn)品質(zhì)量,傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)零件的質(zhì)量穩(wěn)定性越來越難以滿足主機(jī)廠日益增長(zhǎng)的質(zhì)量需求。同時(shí),由于用工成本的不斷上升以及斷代式用工荒的影響,汽車零部件產(chǎn)業(yè)目前已出現(xiàn)生產(chǎn)人員緊缺,甚至短期內(nèi)沖壓件無人生產(chǎn)的窘狀。因此,加大汽車零部件產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化率的提升已然十分迫切。經(jīng)調(diào)查,目前汽車行業(yè)車身零部件的一些小鋼模制件的自動(dòng)化率并不高,奇瑞某車型小鋼模零件的自動(dòng)化率不足10%,有些老車型還是全部手工線生產(chǎn),自動(dòng)化率還有很大的提升空間。
圖1所示為奇瑞公司某車型水箱立柱支撐板,該制件的尺寸為91×52×22mm,材質(zhì)為DC01,料厚:1.5mm,制件重量為:0.0609kg,為左右對(duì)稱制件。從制件結(jié)構(gòu)可以看出,制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,深度較淺,且有合適的帶料點(diǎn),適合進(jìn)行級(jí)進(jìn)模改造。
圖1 水箱立柱支撐板
該件的帶料點(diǎn)比較明顯,在沒有翻邊的有孔平面處,同時(shí)考慮成形的側(cè)向力以及材料利用率,采用一出二的排樣方式,中間浮料帶寬度按常規(guī)20mm,展開后產(chǎn)品坯料間距最小按8mm,兩側(cè)搭邊值最小處按3mm,材料利用率為53.91%,排樣如圖2所示。
檢查工藝排布以及工具體的布置,如圖3所示,未發(fā)現(xiàn)有干涉的情況,理論上可行,可以運(yùn)行計(jì)算。
使用AutoForm軟件對(duì)該制件級(jí)進(jìn)模工藝進(jìn)行模擬分析,料帶仿真結(jié)果如圖4所示。
成形性及回彈結(jié)果如圖5所示。
通過對(duì)料帶成形過程及仿真結(jié)果的評(píng)估,認(rèn)為級(jí)進(jìn)模改造方案可行。
改造前后的成本比對(duì),主要從材料消耗、壓機(jī)沖次、人工成本及模具折舊費(fèi)用4個(gè)方面綜合比較。產(chǎn)量按照一年10萬沖次預(yù)估(實(shí)際此車型一年產(chǎn)量超10萬輛)。
圖2 料帶排樣
圖3 料帶工具體
圖4 Full Strip模擬結(jié)果
圖5 成形性及回彈結(jié)果
查原板料數(shù)據(jù),比對(duì)級(jí)進(jìn)模方案的板料數(shù)據(jù),通過表1計(jì)算比對(duì)發(fā)現(xiàn),材料消耗一年成本上升3,027.85元。
表1 材料消耗對(duì)比
查該件原模具數(shù)據(jù),單件工藝為3工序,壓機(jī)為100t/100t/160t,改級(jí)進(jìn)模后,選用250t的壓機(jī)可滿足要求,壓機(jī)費(fèi)用的成本情況如表2所示。
表2 壓機(jī)費(fèi)用對(duì)比
通過表2計(jì)算統(tǒng)計(jì)可以看出,生產(chǎn)該制件沖次費(fèi)可節(jié)約21,050元,同時(shí)壓機(jī)資源可以得到有效利用。
手工生產(chǎn)時(shí),生產(chǎn)節(jié)拍為5件/SPM,改造為級(jí)進(jìn)模之后,生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)40件/SPM(一出2),時(shí)間損失按24h只有20h實(shí)際工作,人工工時(shí)對(duì)比,計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表3所示。
表3 人工工時(shí)對(duì)比
通過以上的表格計(jì)算統(tǒng)計(jì)可以看出,人工成本可節(jié)約23,000元,使用級(jí)進(jìn)模,生產(chǎn)節(jié)拍顯著高于手動(dòng)線生產(chǎn),極大的節(jié)省了生產(chǎn)周期,相應(yīng)的也減少了人員成本。
手工模具因技術(shù)成熟,步距少,模具制造簡(jiǎn)單,故整體投資費(fèi)用少,而級(jí)進(jìn)模中工步多,模具整體尺寸較大,且制造復(fù)雜,故單價(jià)較手工模具成本高,計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表4所示。
表4 模具成本對(duì)比
成本核算匯總?cè)绫?所示。
表5 成本核算匯總
從表5匯總數(shù)據(jù)可看出,該件改成級(jí)進(jìn)模生產(chǎn),人力成本顯著降低,沖壓效率同時(shí)也得到了提高,其綜合成本得到降低。
(1)針對(duì)奇瑞公司某車型水箱立柱支撐板的級(jí)進(jìn)模改造方案研究,通過工藝方案論證及仿真軟件的模擬分析,證明完全可行。
(2)依據(jù)改造前后成本的核算結(jié)果,該件改級(jí)進(jìn)模成本得到降低,沖壓效率同時(shí)也得到了提高,人力成本顯著降低。
(3)級(jí)進(jìn)模運(yùn)用對(duì)于人工成本的降低尤為明顯。
(4)后面新車型及平臺(tái)化零件開發(fā),可對(duì)汽車零件的級(jí)進(jìn)模工藝選擇進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,提升級(jí)進(jìn)模占比,充分發(fā)揮級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)效率高,占用生產(chǎn)人員少的特點(diǎn)。