沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計的不正確決定了材料利用率較低,并且由于沖壓件的結(jié)構(gòu)設(shè)計造成的材料利用率低而無法提升,沖壓件的造型決定了材料利用率的上限,因此沖壓件設(shè)計正確與否決定著后期材料利用率的高低。
通過與制造部門的研討,在沖壓件前期的設(shè)計階段達(dá)到?jīng)_壓件性能的前提下盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu),達(dá)到零件的大的材料利用率。沖壓件數(shù)據(jù)兩端凸出,不利于后期模具工藝的制定,也很大的影響了材料利用率。
通過SE工程對沖壓件結(jié)構(gòu)研討、排樣布置等方式盡可能優(yōu)化每件沖壓件的材料可利用率,材料利用率不錯,造型奇特的材料利用率低,常規(guī)設(shè)計的材料利用率不錯。因此沖壓件設(shè)計階段選擇正確的造型結(jié)構(gòu)重要,也直接影響著整車制造成本。
沖壓零件的相關(guān)分析和制造均是通過產(chǎn)品的零件圖進(jìn)行的,所以在進(jìn)行相關(guān)零件設(shè)計的沖壓制作工藝的時候,設(shè)計人員需要從零件的設(shè)計圖紙進(jìn)行入手。
1、經(jīng)濟(jì)性:
制造汽車零件的沖壓工藝使用范圍大,沖壓工藝的操作相對較為便捷,因此能夠產(chǎn)生較不錯的生產(chǎn)率。在進(jìn)行沖壓工藝過程中,因其經(jīng)濟(jì)性隨著磨具的成本費(fèi)用提升,對生產(chǎn)的批量問題產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。生產(chǎn)批量與沖壓零件的單個加工生產(chǎn)費(fèi)用呈反比的狀態(tài),生產(chǎn)的批量越小沖壓工藝的成本消耗則較不錯。因此,若是制作的零件數(shù)量相對較少的情況下,使用其他方案比較適合企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益化,制造沖壓零件的過程中,需要結(jié)合多方的生產(chǎn)方案,大程度的使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益化。
2、工藝性:
進(jìn)行沖壓件的制作過程時,其零件的難易度隨之體現(xiàn)出來。從工藝的角度進(jìn)行分析,主要針對準(zhǔn)確度、材料的性能以及尺寸等進(jìn)行相關(guān)分析,其基本的要求需要符合沖壓技術(shù)的規(guī)定。此外,工藝性還體現(xiàn)在其便于操作、所需工序較少以及穩(wěn)定的質(zhì)量等等。正常情況下來講,沖壓零件的構(gòu)造和準(zhǔn)確度方面會影響到?jīng)_壓零件后期的工藝性,假如零件的工藝性較差,則需要對零件圖紙進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷模源_定沖壓零件的工藝性。
沖壓件的表面質(zhì)量缺陷可分為A類缺陷、B類缺陷、C類缺陷三種類型。A類缺陷是顧客所不能接受的缺陷,在使用過程中可能存在很大的穩(wěn)定隱患;B類缺陷是顧客可以看到或摸到的缺陷,一般指比較嚴(yán)重的配合缺陷;C類缺陷是指用油石打磨后才會發(fā)現(xiàn)的缺陷,通過模具結(jié)構(gòu)調(diào)整是可以改進(jìn)的,該缺陷一般不會引起用戶的索賠。
沖壓件表面質(zhì)量檢測方法可分為外觀檢剛方法和尺寸檢剛方法兩種類型。外觀檢剛可通過觀察者表面目視、檢查員觸摸檢查及表面油石打磨沖壓件等方式進(jìn)行。尺寸檢剛則需通過借助剛量工具進(jìn)行檢剛,如利用檢具,檢剛沖壓件外形和尺寸精度;或使用三坐標(biāo)剛量儀,對沖壓件孔的位置進(jìn)行精密剛量。
沖壓件材料利用率提升方案
1、工藝補(bǔ)充優(yōu)化:
工藝補(bǔ)充是沖壓件模面比較重要的組成部分,其造型影響著材料利用率。通常,在確定產(chǎn)品成形性的前提下,產(chǎn)品角部拉深深層要和壓料面幾乎平齊,大限度地降低拉深,一般工藝至少做8mm高的工藝補(bǔ)充,優(yōu)化后的工藝做了3mm高的工藝補(bǔ)充,在寬度方向較少尺寸,此零件的材料利用率由原先的67.9%提升至68.2%。
2、產(chǎn)品深層優(yōu)化:
后門內(nèi)板沖壓件由于比較深,達(dá)到170mm,導(dǎo)致成形比較困難,同時,材料消耗利用率低。為此,進(jìn)行后門內(nèi)板門鎖區(qū)域拉深深層,使其減少40mm,其板料間距可減少30mm。產(chǎn)品優(yōu)化后,其材料利用率由62.5%提升至63.2%。
3、沖壓成形工藝優(yōu)化:
左右縱梁的原來的成形工藝為拉深,拉深需要坯料尺寸為1348mm*365mm,后根據(jù)其工藝及成形技術(shù)條件,將其工藝由拉深優(yōu)化為模具成形,優(yōu)化后的坯料尺寸為1308mm*284mm,工藝優(yōu)化后,其材料利用率由原來的69.8%提升至92.4%。
4、產(chǎn)品造型分塊優(yōu)化:
汽車車身沖壓件中,側(cè)圍沖壓件是車身沖壓件空間幾何尺寸大,造型復(fù)雜的五金沖壓件,其材料利用率提升難度大,結(jié)構(gòu)造型中側(cè)圍與后背門分塊位置對整體材料利用率影響比大,由于側(cè)圍成形深層大,導(dǎo)致側(cè)圍、后背門內(nèi)外板材料消耗增加。產(chǎn)品造型分開優(yōu)化后,其材料利用率由原先的43.5%提升至43.8%。