沖壓件材料利用工藝與沖壓工藝方案設計
沖壓件材料利用率的提升需要從以下6個工藝技術路線進行。
(1)利廢生產方法:利廢生產。
(2)套材生產方法:套小件生產。
(3)造型優化方法:①優化造型分塊;②減小零件;③避免零件過于扁平化。
(4)結構優化方法:①正確分件避免零件局部突起;②減小零件;③避免零件編號劇烈。
(5)材料優化方法:材料規格標準化。
(6)工藝優化方法:①開口零件結構成形代替拉深成形;②減小工藝補充量;③模具精剪代替常規精剪;④優化排樣方案;⑤優化分模線;⑥材料利用率提升的工藝創新。
沖壓加工時,孔定位的精度等級要高于形狀定位,因此在五金沖壓件的工藝方案設計時,盡量采用孔定位的方式,并且保持各沖壓工序間定位點的一致性,避免由于定位基準轉換導致的累積誤差。
另外,在由沖壓零件→小分總成→大分總成→白車身的由低級分總成向分總成推進的制造過程中,應統一上下序RPs,使點定位銷、主定位面逐級繼承;不能在高的分總成上出現低沒有用過的定位銷、主定位面。以焊接工序間主定位點的繼承性,減小累積誤差。
因此,統一上下序RP8點,且保持沖壓模具、零件檢具及焊接夾具間定位基準的一致性,同樣是提升檢測精度、減少白車身累積誤差產生的基本原則之一,在沖壓件模具及焊接夾具時應嚴格遵循。
沖壓工藝方案設計時,單根據零件產品數據能夠進行工藝方案設計,使零件加工成形。車門防撞梁沖壓件的工藝方案可設計為:拉延+修邊沖孔。此種工藝設計方案沒有關注零件公差的要求,沒有相關精度方案,存在局部零件精度不能達到使用要求(如防撞梁與車門外板焊接匹配面等部位),影響白車身焊接時搭接匹配的風險。
為零件在加工后的精度能夠達到焊接分總成及白車身的精度要求,依據零件尺寸及公差及參考定位系統(RPS)圖樣的要求,將零件局部公差及定位方式的方案體現在工藝設計中,工藝方案優化為:拉延+修邊沖孔+,以零件搭接面的面輪廓度要求。
沖壓件形狀各異,可以通過調整毛坯料形狀達到材料利用率的提升。目前開卷設備具有擺剪功能,可以通過設備實現梯形結構,無廢料開卷方式的利用可大幅提升材料利用率。模具整體長度可以節省450mm,模具全序重量約6t,費用節省約25萬元。愈改前材料利用率30.2%,愈改后材料利用率40.20%,量綱20萬計算節省板料費約115.6萬。
沖模中的沖壓工藝設計是一類典型的創新設計過程。是KBE技術的引人將是沖模創新設計的途徑。在工件設計階段,要對工件的加工特點進行分析,擬定模具類型、基本工藝參數,并不斷工藝方案。沖模使用階段,起先是進行產品沖壓活動,然后是針對在不同使用時期出現的問題采取相應的措施加以解決。在沖模階段,將創額設計的方法與體系應用于沖壓工藝設計過程。
是沖模數字化與智能化設計,起先是采用人工與計算機相結合的方法,由人工完成產品圖展開、工序設計與條料排樣、凹模布置等工序。其次是根據零件沖壓需求任意編程滑塊的行程、滑塊速度曲線、下死點保壓時間、公稱壓力等,使模具加工技術具有、高壽命的特征。