某车型顶盖天窗废料再利用的实施

大量的研究资料和奇瑞公司多年的开发经验显示，在整个汽车开发过程中，冲压成本几乎占到汽车白车身成本的60%；影响冲压成本的各要素中的板材费用约占62%，即板料成本能达到汽车白车身成本的36%；整车材料利用率每提升1%，整车的材料工艺消耗将减少约6 ～ 8kg，单车成本最少也能降低35 元。冲压生产过程中材料利用率控制越来越受到汽车厂的重视。

冲压材料利用率涉及面比较广，车身整体造型及分缝、产品新结构、冲压工艺、冲压模面设置、卷料的规格选择，调试阶段及生产阶段的精细化提升等都将影响材料利用率。除以上常用的技术方案以外，近些年我们也不断尝试从其他途径提升材料的利用率，例如废料的再次利用。我们通过模具改造、冲压生产线的简单改造，成功的将某车型的顶盖天窗部位的废料再利用，取得了良好的经济效益。

顶盖天窗部位废料再利用的提出

该车型顶盖有两种不同配置，一种为普通型不带天窗车型，一种为大天窗车型。目前销售的车辆中有90% 以上为大天窗车型。该天窗部位废料尺寸为1065mm×810mm，重量达到4.73kg。按照现有工艺，两次修边（相对于冲孔）得到多块尺寸相对较小的废料，直接滑落到冲压线废料道中，最后打包作为废料处理，如图1 所示。

通过优化该车型的修边模具，将该部位废料切成一整块，通过机械手端拾器将废料从模具中取出收集。收集后的废料在同一车型的尺寸较小，材料牌号接近且厚度一致的零件上使用，以实现废料的最大利用。



图1 原有天窗修边及废料状况

天窗废料再利用的有效实施

废料收集后的再利用

通过在同一车型中排查，确认左/ 右侧围外板后部连接板拉延序坯料尺寸为1070mm×800mm，选择此件进行废料利用，材料利用率相对较高。并经过AutoForm 分析，采用天窗部位的废料进行拉延，分析结果良好，与原有板料结果一致，如图2 所示。



图2 天窗废料使用的制件确认

析结果良好，与原有板料结果一致，如图2 所示。

实物调试验证

为进一步确认该板料能直接用于选择制件的生产，该部位废料通过激光切割后，进行冲压验证，效果良好，如图3 所示。



图3 废料利用调试验证

天窗废料整体修边的模具方案确认

顶盖天窗处废料整体形状为圆弧形，修边后废料会有一定程度的回弹，尺寸会略大于理论数据，导致卡料，无法通过自动化吸盘将废料从模具中取出。为了确保顶盖天窗废料能够顺利脱离刃口，必须保证冲孔后废料与刃口有一定间隙。根据翻边角度的理论测算（图4），结合模具镶块强度及模具行程等因素考虑，最终确定该废料折边后与下模刃口间隙约0.8mm。AutoForm 软件中分析，废料折边过程未发生起皱，成形过程较好。



图4 废料取件避让的理论分析

模具的开发及实物体现

为保证现有车型的生产，不能在现有模具上进行改造，经过详细的经济效益分析（表1），认为重新开发一套顶盖OP20 模具也能取得较好的经济效益。经过几个月开发、调试，新开发修边模具已经替代原有OP20 模具，并对原有冲压生产的端拾器进行改造，新增废料收集机构（后期天窗废料也可使用）等，正式投入生产后，运行效果良好，废料实物为图5 所示。

表1 详细的经济效益分析






图5 废料实物情况

结束语

汽车市场的竞争日益激烈，汽车价格将很大程度的影响着消费者的选择。如何在保证质量的前提下，降低汽车的开发成本，提供更有竞争力的产品，是每一个汽车企业必须重点解决的课题。我公司通过对某车型天窗废料再利用的实施，取得了良好的经济效益，并已将此工艺标准化，在后期项目中进行推广。