提高汽车车身冲压件材料利用率途径研究

现在对于一些想知道关于提高汽车车身冲压件材料利用率途径研究和汽车下板题的人有很多，你想知道提高汽车车身冲压件材料利用率途径研究这样的题吗，接下来小编带你了解一下。

作者李勇、长城汽车有限公司

汽车车身冲压件的生产是汽车生产的重要组成部分，降低冲压件的生产成本非常有必要。在影响冲压件开发成本的众多因素中，原材料成本所占比例最大，因此探索冲压中原材料成本控制方法对于整车成本管理具有重要意义。本文结合工作实践，从造型、产品设计、冲压工艺规划、工艺设计和现场调试等方面详细介绍了如何提高冲压件的材料利用率。

随着汽车行业逐渐进入薄利时代，降低成本是挽救企业利润的重要途径。汽车企业必须全力降低成本，才能真正提高市场竞争力，在激烈的市场竞争中取得优势。对于汽车来说，60多个零件是冲压件。在影响冲压生产成本的因素中，生产原材料成本所占比例最大，约为70%。因此，提高生产原材料的利用率对于车辆成本管理具有重要意义。

提高材料利用率的措施必须贯穿于汽车开发的整个生命周期，在造型、产品设计、工艺设计、现场调试和生产准备阶段，必须与产品设计和工艺设计专家一起进行SE。现场生产和采购支持，研究提高冲压材料利用率，如图1所示。

图1汽车开发过程中提高材料利用率的题

造型及产品结构设计规划

冲压件材料利用率提高的是产品结构和边界。因此，在产品开发初期，需要合理划分外观A面，调整车身结构设计方案，优化产品边界和产品形状变化，以提高冲压件的材料利用率。随着车辆开发阶段的进展，提高材料利用率将变得越来越困难，因此在早期造型阶段的验证需要谨慎。

造型接缝调整

在造型油泥和CAS阶段，在保证造型风格的前提下，通过调整影响整体材料利用率的接缝部分，降低整车的整体成本。为了解释一下，我们以挡泥板和前门为例。

翼子板可通过引擎盖侧面狭缝进行微调，可在自行车上节省材料20mm，减重约0.11kg/辆，通过调整A柱狭缝，可在自行车上节省材料10mm自行车减重约0.15kg/辆，可减轻重量。汽车。

前门可通过翼子板侧缝调节，节省20mm宽材料，每车减重约03kg。

翼子板与前门料缝的调整如图2所示。

图2接缝调整影响单一材料的利用率

产品结构设计优化

在产品设计阶段，综合考虑冲压材料的利用率、模具成本、焊接夹具、涂层与附着力、人工成本等，调整内部结构接头，合理拆分和合并车身搭接接头。

通过优化内部结构，顶盖加强板与前横梁下板可一体成型，整体材料利用率提高4倍，冲压节省4套模具，缩短模具开发周期，焊接-节省装配工具和喷漆，从而节省粘合工序并显着降低车辆开发成本。

调整侧面A、B、C、D柱结构与门槛结构的搭接关系，合并B柱结构，可提高整体材料利用率。

顶盖和侧壁结构的调整如图3所示。

图3顶盖和侧板调整

产品边界和形状优化

首先，我们找到材料利用率的决策点并在决策点位置管理产品边界。例如，发动机罩外板挡风玻璃锐边突出长度减少85毫米，使材料利用决策点向内移动85毫米，材料利用率提高42，如图4所示。

图4引擎盖外板重组

为了提高材料利用率，坯料尺寸被减小，导致拉伸强度不足，这通常会导致金属板起皱。为了解决皱纹并提高质量和成型稳定性，必须改变产品形状，例如添加加强筋或添加凸台特征以防止皱纹，如图5所示。

图5解决皱纹和调整产品形状

冲压工艺初步规划

生产设施的改善

与普通落料相比，开卷落料线的卷料宽度和送料长度受到，但可以有效减少废品量。冲压件的板材尺寸应尽量与开卷落料线尺寸相匹配，以提高材料利用率。它将如图6所示。

图6开卷下料与普通下料作业率对比

改进的生产表

卷材宽度有多种规格，但我们无法覆盖所有尺寸。由于这是一个没有考虑卷材规格的工艺，因此无法购买到合适尺寸的毛坯，从而造成浪费，如图7所示。

图7毛坯尺寸不合适造成的浪费

改进的拉拔成形毛坯形状

最小化卷材宽度为消除卷材宽度偏差，可将卷材边缘改为修边，如图8所示。更改切割边缘将产生额外成本，必须与卷材供应商协商。

图8卷边和切边

尽量减小卷材的台阶公差如图9所示。

图9最大限度地减少卷材材料的差异

废物回收

一般车顶天窗、后门窗框、前后门内板窗框、侧门洞口产生的废弃物尺寸较大，通过修整工序将废弃物整体清除收集。从废料口或生产线末端制造相同材料和厚度的不同零件，减少原材料浪费，有效提高材料利用率。侧板斜角和车门开口产生的废料被收集在废料口中，用于生产车身E形零件，如图10所示。

图10利用废料制造相同材料和厚度的不同零件

如图11所示，套件制造技术是一种直接回收废料的方法，与上述废料回收相比，该方法通过将小零件直接添加到废料中，与大零件冲压在一起，提高了材料质量。利用并减少模具开发成本和冲压件数量。然而，这种解决方案必须在模具设计的早期阶段关注成形性，并调整车身的结构性能以确保零件具有良好的成形性。我们的车型前门外板支撑板和前门内板的生产模式是各开发四套模具，每套模具都是一体化的，材料利用率低，生产效率低。通过在窗框内插入支撑板并替换现有工艺形状，使内门板材料利用率提高约24%，开发4套左右门支撑板模具可提高生产效率每班增加100%，左右门支撑可增加100%。已减少。板材存放空间为402m3。

图11套件搭建工艺

模具工艺设计

改进材料利用决策时的流程补充

找到卷材宽度和进料阶段的关键点，以减少这些关键点使用的材料。

通过增加拉延筋系数，减少拉延筋数量，将双棒材改为单棒材，改变棒材类型，以方棒替代圆棒。使用上述方法可以减少拉延筋外侧的材料使用量。

螺纹切削线的延长长度一般为5mm，在确定材料利用率的地方可留2mm左右。

尽量避免分步拉深，采用浅拉深和冲压工艺，减少工艺补料。如图12所示。

图12基本模型与修改模型利用率对比

改进的拉拔成形毛坯形状

使用锯齿形件。

如果锯齿形材料与一般材料的成形条件相同，则材料的外形尺寸和筋的位置是相同的。然而，由于锯齿形材料的端部是波浪形的，因此传输距离可能会缩短。采用波纹材料可使单件材料利用率提高约0.5，如图13所示。

图13波纹和锯齿形材料的比较

使用连接片。

对于间隙较大的零件，考虑是否使用钣金连接也需要花，因此只有在能有效降低材料成本的情况下才应使用。例如，天窗加固板通过多片板材的组合，有效减少废物的产生。

图14显示了钣金组合的几个示例。

图14不同钣金组合的示例

使用弯曲材料。

引擎盖内外板和行李厢内外板具有曲率特性，采用弧形材料，材料利用率高，根据形状对材料进行拉深加工而成。如图15所示，与方形材料相比，在卷筒宽度相同的情况下，弯曲材料的送料步距更小。

图15方形与曲面材料利用率与供给步距对比

左右件模具紧固工艺的应用

由于车身大部分零件都是对称零件，因此在工艺设计时应多考虑左右零件成对设计。左右零件采用闭式模具生产，不仅提高了材料利用率，而且降低了模具成本，减少了工序数，提高了设备效率，均大有裨益。另外，对于一些特殊部件，可以采用多部件结构设计。这意味着一套模具可以同时生产多个相同的零件。这种方法与左右件的合模效果相同，并且可以达到减少工艺补料、提高材料利用率的目的，如图16所示。通过将前门外板拉在一起，您可以将材料利用率提高771。

图16一个模具中多个零件的设计

模压和拉深工艺的应用

关于材料利用，冲压件的成形方法有多种，传统的拉深工艺需要配套的设计工艺，后来又增加了修边工艺，杜绝浪费。成形工艺采用冲裁直接成形，提高材料利用率最为明显，简化工艺。我公司专用车型首梁原工艺方案采用图纸格式，材料利用率为724，新工艺方案采用冲裁成形，材料利用率为868，提高了144。如图17所示。

图17拉拔工艺与成形工艺对比

开放式绘图工艺的应用。

拉深工艺确定后，在不影响车身强度和刚度的情况下，通过确定车体零件的作用和出现质量题的可能性，可以优先考虑开放式拉深工艺，如图18所示。显示。

图18图纸打开流程

采用浅拉工艺

由于直冲压面引起的拉深深度较大，采用弯曲冲压面可以有效减小拉深深度。利用产品的特点，将产品的SILL用作拉延台，无需拉延筋，减少成型深度。比较这两个选项，材料利用率可提高4倍，如图19所示。

图19两种解决方案的利用

后处理工艺创新与改进

通过不断的维修和改造过程，实现零浪费。

制作部分时，请考虑修复它们并将它们翻转在一起，以避免产生浪费。如图20所示。

图20修理和改装

从侧边修剪到展开修剪。

如图21所示展开和修剪，无需垂直墙壁并减少浪费。

图21改用修剪后废物量减少。

改进的调试和生产步骤

在设计初期设定板材尺寸时，应考虑现场模具加工精度、调试偏差等因素，理论上应留有一定的余量。事实上，在模具调试和批量生产准备阶段，可以根据零件的实际表面质量和精度来减小毛坯的尺寸，并在成形后保证毛坯的边界在肋骨的外缘。最大限度地提高现场材料利用率，如图22所示。

图22成型后工件边缘位置

结论

综上所述，车身冲压件从原材料投入到成品输出的整个制造成本过程存在一定的浪费，随着产品设计能力、模具工艺设计能力、制造工艺和制造设备的不断提高和发展，材料利用率已不但仍有改进。还有很多值得怀疑的地方。在车型开发中，应将材料利用率指标作为重要参数提出，从产品源头减少板材消耗，避免或减少题发生后的排查需要。汽车制造成本控制。作为一名冲压工程师，必须在未来不断探索和研究新工艺，利用新工艺、新结构不断提高原材料利用率。

关于作者

李忠工程师主要从事汽车覆盖件CAE仿真分析及工艺规划。

——篇文章

如何水平焊接气体保护坡口？从左到右焊完一层后，不要敲掉焊渣，然后在焊渣旁边再焊一层，如果板材较厚，按此方法直至焊缝填满。注意整个焊接完成后，将焊渣敲除。特殊的我们采用左右摆动焊接法，中厚的我们采用三角焊法，薄的我们采用断弧左右摆动焊接法！

步骤/方法2

对于无坡口的水平对接焊，板厚为35mm时宜采用双面焊。全平面焊接时，电极直径为324mm，电极与下板夹角为7580度，若焊缝区较薄，则采用直往复棒法施焊。熔池。使金属冷却的机会大，防止熔池温度过高，从而防止燃烧，如果焊件较厚，可采用短弧直焊或小斜圆焊接方法，以达到良好的效果。稍微增加焊接深度并保持焊接速度恒定，以防止焊接，如果熔融金属在特定点处堆积过多，则焊缝区顶部会出现焊和咬边等缺陷。

步骤/方法3

对于带坡口的水平对接焊，建议第一焊缝采用细焊条，间隙较大时采用直线往复送杆方式，第二焊缝采用倾斜圆形送杆方式。为防止焊接时焊缝表面在咬边下方流淌，每个坡口圆与焊脊中心线的斜度不应超过45度。当焊条在斜圆上移动时，电弧长度会缩短，可以通过暂停片刻然后慢慢将电弧引导到焊缝底部（即电弧原来停留的位置附近）来有效避免这种情况。由于存在各种缺陷，焊缝形成良好。

可以做

一般情况下，仪表板盖是可以单独更换的，但对于大多数车型来说，需要更换整个仪表板，关键要看你是否购买了适合你仪表板的外壳。如果有购买的话，即使4S店不协助安装，也可以请外面的维修店专家安装更换，只要你购买的仪表保护罩色差不要太大，一般不会降低汽车的价值。

仪表板保护盖能更换就好了，不然更换仪表板或者买个机箱来装仪表板就很麻烦了，而且组装成本也比较贵。如果你的仪表板盖完好无损，最好通过抛光打蜡的方式进行修复，然后在仪表板上贴上隐形车膜。