文／楊歡，韓海博，黃必志·上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司

本文通過(guò)分析天窗加強(qiáng)框、左右天窗加強(qiáng)板采用套料沖壓工藝方案降低沖壓件制造成本的案例，總結(jié)出新工藝的重要性及套料工藝可擴(kuò)展實(shí)施性。

近年汽車(chē)市場(chǎng)已進(jìn)入白熱化競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代，汽車(chē)制造成本也逐年增高。沖壓作為汽車(chē)生產(chǎn)四大工藝之首，其制造成本在整車(chē)制造成本中占比高。材料成本及生產(chǎn)制造成本、模具開(kāi)發(fā)成本等構(gòu)成了沖壓制造成本，本文通過(guò)一種新工藝——套料工藝來(lái)介紹如何提升材料利用率，降低生產(chǎn)成本，從而提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

產(chǎn)品及產(chǎn)品常規(guī)工藝介紹

天窗加強(qiáng)框、左右天窗加強(qiáng)板產(chǎn)品信息見(jiàn)表1。

表1 產(chǎn)品信息表

常規(guī)天窗加強(qiáng)框、左右天窗加強(qiáng)板，采用兩條模具線(xiàn)、共計(jì)5 套模具分線(xiàn)生產(chǎn)，具體工藝規(guī)劃見(jiàn)表2。

表2 常規(guī)工藝規(guī)劃模具信息表

套料工藝

套料工藝方案介紹

天窗加強(qiáng)框、左右天窗加強(qiáng)板采用套料工藝后，有以下三種方案，具體如圖1 所示。

圖1 套料工藝方案

套料工藝方案優(yōu)缺點(diǎn)

三種方案各自具有優(yōu)缺點(diǎn)，綜合考慮后，采用方案一，如圖2 所示。

圖2 套料工藝方案

方案一主要工序包含OP10 拉延，OP20 切邊、沖孔，OP30 翻邊、切邊沖孔(分離)，OP40 翻邊、沖孔。具有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：⑴OP40 可以增加側(cè)拍機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)框兩側(cè)翻邊尺寸容易調(diào)整；⑵單條線(xiàn)生產(chǎn)。主要缺點(diǎn)為OP30 取出加強(qiáng)板和取出加強(qiáng)框動(dòng)作相互干涉，影響生產(chǎn)節(jié)拍。

方案二主要工序包含OP10 套料拉延，OP20 切邊、沖孔，OP30(天窗加強(qiáng)框)翻邊+整形+沖孔/OP30(加強(qiáng)板)切邊、沖孔，OP40(加強(qiáng)板)翻邊+切邊沖孔(分離)。具有以下優(yōu)點(diǎn)，⑴OP40 可以增加側(cè)拍機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)框兩側(cè)翻邊尺寸容易調(diào)整；⑵OP20加強(qiáng)框本體和加強(qiáng)板分離后，后工序生產(chǎn)送取料方便。主要缺點(diǎn)是OP20 后分線(xiàn)生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較高。

方案三主要工序包含OP10 套料拉延，OP20 切邊、沖孔，OP30(天窗加強(qiáng)框)切邊+沖孔，OP40(天窗加強(qiáng)框)翻邊+整形+沖孔；OP30(加強(qiáng)板)切邊沖孔，OP40(加強(qiáng)板)翻邊+切邊沖孔(分離)。具有的主要優(yōu)點(diǎn)為，⑴OP40 可以增加側(cè)拍機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)框兩側(cè)翻邊尺寸容易調(diào)整；⑵OP20 加強(qiáng)框本體和加強(qiáng)板分離后，后工序生產(chǎn)送取料方便。主要缺點(diǎn)為，⑴ OP20 后分線(xiàn)生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較高；⑵加強(qiáng)框本體需要4 工序完成，模具成本及生產(chǎn)成本高。

套料工藝后模具信息

模具數(shù)量為4 套，重量增加2.4 噸。模具線(xiàn)數(shù)減少為1 條，生產(chǎn)效率提高1 倍。操作人數(shù)減少4 人。模具信息見(jiàn)表3。

表3 套料方案最終模具信息統(tǒng)計(jì)表

改進(jìn)措施

改進(jìn)措施分兩個(gè)方案

方案一——手動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)：最終套料工藝方案生產(chǎn)缺點(diǎn)為，OP30 取出加強(qiáng)板和取出加強(qiáng)框動(dòng)作相互干涉，影響生產(chǎn)節(jié)拍，經(jīng)過(guò)按照?qǐng)D3 操作路線(xiàn)分解，節(jié)拍損失得到緩解。

圖3 套料工藝方案人工操作示意圖

方案二——自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)：最終套料工藝方案生產(chǎn)線(xiàn)存在的缺點(diǎn)為，OP30 取出加強(qiáng)板和取出加強(qiáng)框動(dòng)作相互干涉，影響生產(chǎn)節(jié)拍，通過(guò)端拾器方案優(yōu)化，改進(jìn)為自動(dòng)化線(xiàn)生產(chǎn)，進(jìn)而消除此缺陷造成的節(jié)拍損失，具體如圖4 所示。

圖4 套料工藝方案自動(dòng)化操作示意圖

套料工藝實(shí)際收益

采用套料工藝后，實(shí)際收益統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。

表4 套料方案最終收益統(tǒng)計(jì)表

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，采用套料工藝可以提升材料利用率、減少操作人數(shù)、減少模具數(shù)量、提高設(shè)備利用率，從而降低沖壓件生產(chǎn)制造成本。此套料工藝方案，為后續(xù)車(chē)型中間有窗框、門(mén)洞等的零件實(shí)現(xiàn)套料小件，例如天窗加強(qiáng)框、尾門(mén)上外板等類(lèi)似零件，最優(yōu)考慮分總成所屬零件互相套料提供依據(jù)，綜合成本降低顯著。