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如何降低冲压生产成本

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如何降低冲压生产成本

冲压生产成本占整车生产成本的39%,而在冲压生产成本构成中,冲压钢板材料成本又占91%,所以在整

车生产成本控制中,降低冲压生产成本,提升材料利用率,就成为了重中之重。

选材的要素

1.材质和料厚

在产品设计选材时,避免选用高牌号的材质造成产品性能过剩,同时,在满足产品、工艺要求的前提下

,尽量选择现有已量产车型所用的材质、料厚,形成材料平台,为后续的采购、库存管理提供便利。如

普通冷轧板的关键性能要求就是其拉延性,所以在符合产品质量的要求下尽量选择低牌号的材料。而对

于料厚的选择,除了要考虑车身成形后的强度、重量外,还要注意料厚的大众化。因为特殊的料厚,供

应商很难供货,而且价格也高。

2.板材卷宽的选择

在钢板规格种类中,不管是定尺板还是卷板,同种材质、料厚的材料,卷宽不同销售价格不同。所以,

要想降低成本,就要从采购卷宽的制定上下功夫,在保证材料利用率的前提下尽量选取不加价的卷宽区

间。如对于定尺板尽量选择合适的规格尺寸,从钢厂剪切完成后,不必进行二次剪切,降低剪切费用;

对于卷板,尽量选择开卷成形的卷料规格及工艺,减少二次剪切的工作量,提高工作效率。

3.板厚偏差的选择

板材的厚度存在偏差要求,通常在偏差允许的范围内,应首先选用下偏差的板材,从而节约采购成本。

设计中注意控制产品成本

1.构建钢板材料规格平台

随着市场上新车型推出速度得加快,钢板采购品种也不断增加,设计人员进行设计时应注意尽量利用现

有的材料规格,同时企业应该以现有材料规格为基础,在工艺、采购部门建立材料规格平台。

2.根据车型产量适时调整材料采购规格

汽车企业在产车型较多,各种车型的产量是不同的,应注意生产数量与采购批量相结合,对于产量较小

的车型,设计时应注意减少此车型专用材料规格,进行规格合并;对于产量较大的车型,可适当增加材

料采购品种。

裁剪方法

1.运用摆剪方式代替直切提高材料利用率

图1所示中,左边图为普通的直切方式,如果零件的毛坯尺寸是图中虚线的形状,那么图中虚线与直线之

间的材料就是多余的。右边为摆剪方式,利用摆剪线直接在虚线位置进行切断,提高了材料利用率。

图1 直切(左)和摆剪(右)

2.套裁的运用

不同板材的剪切尺寸可以拼合。如两零件毛坯尺寸为580mm、420mm,分别用卷宽为1200mm、1000mm的卷

料开卷剪切,每生产两个零件会产生40mm、160mm宽的废料。如果这两个零件在单车上的用量相同,就可

以采用1000mm宽的卷料,一次剪切可以获得两个零件,无废料产生。

3.采用落料模具落料

采用落料模具或级进模具,可以充分利用余料,提高生产效率和材料利用率。

4.适当均分余料

对于某种材料规格,可能用于很多种制件,通常一种材料规格不是对于每个制件都是合适的,可能存在

余料。对于可以利用的余料,余料剪切是有必要的,反之就是多余的,可以采用余料均分的方式减少剪

切。例如,某零件的毛坯尺寸为180mm×1240mm/6mm,开卷尺寸为180mm×1250mm,可见有180mm×10mm的

剪切余料,如果此余料不能被利用,在模具允许的情况下,可以适当调整模具,使余料进行均分,直接

在冲压工序剪切掉废料。

冲裁工序中的改善

1.减小或取消搭边值

图2中所示的a(搭边)、b(延边搭边)的设定在JB/T9176《冲压件材料消耗工艺定额编制方法》中是有

推荐要求的,如果在进行模具调试时搭边过大,就可以通过修改模具减小或取消搭边,提高材料利用率



图2 搭边值图例

2.将零件毛坯尺寸由块料改为条料

根据模具的具体情况考虑将块料(一模一件或一模两件的毛坯料)改为条料(对零件毛坯进行排样,设

定一定的步距,一料出多件的毛坯料)。一般采用条料毛坯尺寸的冲压件大部分形状较小,材料利用率

也比较高。对于单件毛坯尺寸较大的零件,更改为条料后,重量会增加,受搬运问题的限制,不适合使

用条料毛坯。因此要想办法将较大冲压件的块料毛坯改成条料毛坯,如图3所示,将零件的毛坯尺寸由块

料改为条料后,单件材料利用率提升了20.97%,只要投资增加一些搬运工具或吊具,改善所收获的效益

是很大的,投资相对于收益来说是值得的。

图3 将块料毛坯改成条料毛坯

3.正反方向套冲

根据零件形状适时选择正反方向冲裁,虽然操作起来有些麻烦,但对提高材料利用率效果是很明显的。

成形工序中的改善

1.减少搭边值

这与在冲裁工序减少搭边值的内容相同,只是工序不同,可以参考冲裁工序减少搭边值的方法进行。

2.由浅拉延改为成形

这是对制件冲压工序的改善,通过改变成形工艺,减少零件的毛坯尺寸。

此外,还可以采用一模两件或一模两腔,提高工作效率。

余料的利用

1.将有利用价值的余料直接生产小型制件

可以将剪切或冲压产生的余料用于生产小型制件,减少正常板料的使用,提高材料利用率。

2.将规格较大的平整材料分拣单独出售

对于有利用价值的大块板料,如果自己不能使用,可将其按照种类分类出售,提高废料出售价值,增加

收益。

3.将余料提供给配套厂家带料加工

对于有配套厂家的企业,还可以将可利用的板料提供给配套厂家,采用来料加工方式,降低采购成本,

增加收益。

其他方面的改善

1.冲压工序合并

将零件的多个冲压工序进行合并,减少工序数量,这种改善在减少工序提高效率的同时,还可以考虑与

减少搭边、毛坯尺寸等改善相结合,提高材料利用率。例如,某制件改善之前的冲压工序为拉延-修边冲

孔-翻边、整形、冲孔-侧修边、分离,经过工艺改善,可以将工序改为落料-成形,在减少工序的同时,

毛坯尺寸也减小了。

2.按照模具的运转条件选择机床

这是最基本的要求,排查现场“大马拉小车”的情况,选择最经济合理的冲压机床,减少能源消耗,提

高效率。

3.一机双模或多模的改善

考虑制件工序的工艺要求及机床情况,可以在同一机床上同时安装两套模具或多套模具,一次性生产多

个工序的制件,提高工作效率。

结语

上述降低冲压生产成本、提高材料利用率的改善措施,是结合各专业的现场改善经验总结而来,只要我

们勇于探索,勤于钻研,发现现场的浪费与不合理,采用以上改善方法,现场改善与产品、工艺设计相

结合,就一定能为企业创造更大的效益。

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