小批量冲压件开发的研究及展望

文/万莉娜·江铃汽车股份有限公司采购中心

冲压件发展前景预测中，经常遇到一系列依时间变化的经济指标值，如冲压件企业的产品按年(季）销售额、供给量等，目前汽车主机厂按冲压件全生命周期的销量预测数据(例如SVO 车型），制定出不同于量产冲压件的开发标准。这套标准的执行不仅能压缩开发周期，也能节省工装开发成本。

研究方法

小批量冲压件是指生命周期产量在10 万件以内，应参考小批量开发标准执行。小批量冲压件的开发，最终的目的是降本增效，冲压件生产企业的关联因子需要从很多方面去管控。在冲压件加工工艺过程中不同的产品设计、冲压工艺、模具结构、不同的模具材料与制作过程等因素，使得冲压件的成本不同。作为冲压件生产厂家，为获得更好的经济效益，针对具体冲压件的实际情况，如：设备、人员、工装、管理水平的参差不齐，确定最适合本厂的切实可行的加工方案。

⑴降低冲压件成本的措施。1）小批量冲压件设计的合理性。好的产品设计，事半功倍——很多主机厂在SE 分析阶段，借助冲压件供应商与产品研发部共同资源，分析解决了一些致命性问题(回弹严重）。如图1 所示，通过增加纵梁侧面加强筋，解决了零件大范围回弹问题。2）小批量冲压件冲压工艺设计的合理性。合理的冲压工艺不仅可以提高产品质量，还可以减少模具数量及材料消耗，从而提高生产效率，获得较大经济效益。举个例子：拉深深度63mm，直径75mm 抛物线灯罩，如果采用普通拉深工艺需要7 ～8 序才能完成，如果采用液压的方式一次即可完成。这种新工艺不仅模具套数少，工件质量也大幅度提高，降低了工装开发费用，提高了生产效率。如果此零件定义为小批量产品(＜10000 件），还可以采用旋压成形法，模具结构更为简单，工装开发费用更低，如图2 所示。

图1 (长4 米；宽0.06 米；高0.2 米)纵梁

图2 旋压加工示意图

⑵小批量冲压件模具材料标准。小批量供应商模具材料的使用是模具的核心，直接决定模具与冲压件开发能否成功的决定性因素，通过某主机厂近20 年的经验积累，依据冲压件不同的产量，制定出了小批量冲压件模具材料标准，以拉延模具为例，截取标准中的部分内容见表1、表2。

表1 小批量冲件模具材料标准(小于等于一万台套)

表2 小批量冲件模具材料标准(小于等于十万台套)

⑶小批量冲压件模具的结构标准与使用范围；小批量冲压模具设计是依据不同量纲制定的规范，既要满足冲压件生命周期要求，又要满足模具降本的要求，是一举多得的举措，图3 为小批量冲压件设计规范。

图3 小批量冲模设计规范

试验结果

通过小批量冲压件开发标准的全面推广与应用，众多主机厂已经制造出满足项目标准与要求的冲压件，产品尺寸报告CCSC 合格率=100%，总合格率≥95%，图4 为小批量冲压件尺寸检查表。

图4 小批量冲压件尺寸检查表(生命周期100000 台套)

结论

小批量冲压件是制造业中重要的零部件制造方法之一，在未来的发展中，将继续得到广泛应用，所以其发展前景一片光明。以下是小批量冲压件开发的展望：1）高端化：小批量冲压件将朝着高端化、多元化方向发展，满足更高的质量和性能要求。2）精度提高：在铁路、航空、汽车、机器人和船舶等领域，小批量冲压件需要具备更高的精度，为此需要追求更好的设备和技术，提高冲压件精度。3）自动化：随着科技的进步，自动化生产和智能制造已经成为制造业的趋势。机器人和智能处理系统的应用将会极大地提高小批量冲压件制造的效率和质量。4）环保性：小批量冲压件需要重视环保性和可持续发展，使用新型材料和优化设计，减少污染物的排放和对环境的影响。

小批量冲压件可以应用于更多的领域，例如新能源汽车、家电等方面。同时，也可以将小批量冲压件的技术与其他技术结合，开发更多新型产品。小批量冲压件开发的展望非常广阔，将伴随着制造业的不断发展而得到更广泛的应用。