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如何降低沖壓生產成本

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如何降低沖壓生產成本

沖壓生產成本占整車生產成本的39%,而在沖壓生產成本構成中,沖壓鋼板材料成本又占91%,所以在整

車生產成本控制中,降低沖壓生產成本,提升材料利用率,就成為了重中之重。

選材的要素

1.材質和料厚

在產品設計選材時,避免選用高牌號的材質造成產品性能過剩,同時,在滿足產品、工藝要求的前提下

,盡量選擇現有已量產車型所用的材質、料厚,形成材料平臺,為后續的采購、庫存管理提供便利。如

普通冷軋板的關鍵性能要求就是其拉延性,所以在符合產品質量的要求下盡量選擇低牌號的材料。而對

于料厚的選擇,除了要考慮車身成形后的強度、重量外,還要注意料厚的大眾化。因為特殊的料厚,供

應商很難供貨,而且價格也高。

2.板材卷寬的選擇

在鋼板規格種類中,不管是定尺板還是卷板,同種材質、料厚的材料,卷寬不同銷售價格不同。所以,

要想降低成本,就要從采購卷寬的制定上下功夫,在保證材料利用率的前提下盡量選取不加價的卷寬區

間。如對于定尺板盡量選擇合適的規格尺寸,從鋼廠剪切完成后,不必進行二次剪切,降低剪切費用;

對于卷板,盡量選擇開卷成形的卷料規格及工藝,減少二次剪切的工作量,提高工作效率。

3.板厚偏差的選擇

板材的厚度存在偏差要求,通常在偏差允許的范圍內,應首先選用下偏差的板材,從而節約采購成本。

設計中注意控制產品成本

1.構建鋼板材料規格平臺

隨著市場上新車型推出速度得加快,鋼板采購品種也不斷增加,設計人員進行設計時應注意盡量利用現

有的材料規格,同時企業應該以現有材料規格為基礎,在工藝、采購部門建立材料規格平臺。

2.根據車型產量適時調整材料采購規格

汽車企業在產車型較多,各種車型的產量是不同的,應注意生產數量與采購批量相結合,對于產量較小

的車型,設計時應注意減少此車型專用材料規格,進行規格合并;對于產量較大的車型,可適當增加材

料采購品種。

裁剪方法

1.運用擺剪方式代替直切提高材料利用率

圖1所示中,左邊圖為普通的直切方式,如果零件的毛坯尺寸是圖中虛線的形狀,那么圖中虛線與直線之

間的材料就是多余的。右邊為擺剪方式,利用擺剪線直接在虛線位置進行切斷,提高了材料利用率。

圖1 直切(左)和擺剪(右)

2.套裁的運用

不同板材的剪切尺寸可以拼合。如兩零件毛坯尺寸為580mm、420mm,分別用卷寬為1200mm、1000mm的卷

料開卷剪切,每生產兩個零件會產生40mm、160mm寬的廢料。如果這兩個零件在單車上的用量相同,就可

以采用1000mm寬的卷料,一次剪切可以獲得兩個零件,無廢料產生。

3.采用落料模具落料

采用落料模具或級進模具,可以充分利用余料,提高生產效率和材料利用率。

4.適當均分余料

對于某種材料規格,可能用于很多種制件,通常一種材料規格不是對于每個制件都是合適的,可能存在

余料。對于可以利用的余料,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減少剪

切。例如,某零件的毛坯尺寸為180mm×1240mm/6mm,開卷尺寸為180mm×1250mm,可見有180mm×10mm的

剪切余料,如果此余料不能被利用,在模具允許的情況下,可以適當調整模具,使余料進行均分,直接

在沖壓工序剪切掉廢料。

沖裁工序中的改善

1.減小或取消搭邊值

圖2中所示的a(搭邊)、b(延邊搭邊)的設定在JB/T9176《沖壓件材料消耗工藝定額編制方法》中是有

推薦要求的,如果在進行模具調試時搭邊過大,就可以通過修改模具減小或取消搭邊,提高材料利用率



圖2 搭邊值圖例

2.將零件毛坯尺寸由塊料改為條料

根據模具的具體情況考慮將塊料(一模一件或一模兩件的毛坯料)改為條料(對零件毛坯進行排樣,設

定一定的步距,一料出多件的毛坯料)。一般采用條料毛坯尺寸的沖壓件大部分形狀較小,材料利用率

也比較高。對于單件毛坯尺寸較大的零件,更改為條料后,重量會增加,受搬運問題的限制,不適合使

用條料毛坯。因此要想辦法將較大沖壓件的塊料毛坯改成條料毛坯,如圖3所示,將零件的毛坯尺寸由塊

料改為條料后,單件材料利用率提升了20.97%,只要投資增加一些搬運工具或吊具,改善所收獲的效益

是很大的,投資相對于收益來說是值得的。

圖3 將塊料毛坯改成條料毛坯

3.正反方向套沖

根據零件形狀適時選擇正反方向沖裁,雖然操作起來有些麻煩,但對提高材料利用率效果是很明顯的。

成形工序中的改善

1.減少搭邊值

這與在沖裁工序減少搭邊值的內容相同,只是工序不同,可以參考沖裁工序減少搭邊值的方法進行。

2.由淺拉延改為成形

這是對制件沖壓工序的改善,通過改變成形工藝,減少零件的毛坯尺寸。

此外,還可以采用一模兩件或一模兩腔,提高工作效率。

余料的利用

1.將有利用價值的余料直接生產小型制件

可以將剪切或沖壓產生的余料用于生產小型制件,減少正常板料的使用,提高材料利用率。

2.將規格較大的平整材料分揀單獨出售

對于有利用價值的大塊板料,如果自己不能使用,可將其按照種類分類出售,提高廢料出售價值,增加

收益。

3.將余料提供給配套廠家帶料加工

對于有配套廠家的企業,還可以將可利用的板料提供給配套廠家,采用來料加工方式,降低采購成本,

增加收益。

其他方面的改善

1.沖壓工序合并

將零件的多個沖壓工序進行合并,減少工序數量,這種改善在減少工序提高效率的同時,還可以考慮與

減少搭邊、毛坯尺寸等改善相結合,提高材料利用率。例如,某制件改善之前的沖壓工序為拉延-修邊沖

孔-翻邊、整形、沖孔-側修邊、分離,經過工藝改善,可以將工序改為落料-成形,在減少工序的同時,

毛坯尺寸也減小了。

2.按照模具的運轉條件選擇機床

這是最基本的要求,排查現場“大馬拉小車”的情況,選擇最經濟合理的沖壓機床,減少能源消耗,提

高效率。

3.一機雙模或多模的改善

考慮制件工序的工藝要求及機床情況,可以在同一機床上同時安裝兩套模具或多套模具,一次性生產多

個工序的制件,提高工作效率。

結語

上述降低沖壓生產成本、提高材料利用率的改善措施,是結合各專業的現場改善經驗總結而來,只要我

們勇于探索,勤于鉆研,發現現場的浪費與不合理,采用以上改善方法,現場改善與產品、工藝設計相

結合,就一定能為企業創造更大的效益。

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