论如何提高汽车覆盖件冷冲模材料利用率及其重要价值

吴秦军

（陕西黄河工模具有限公司，陕西 西安 710043）

论如何提高汽车覆盖件冷冲模材料利用率及其重要价值

吴秦军

（陕西黄河工模具有限公司，陕西 西安 710043）

在当今汽车制造行业之中，汽车的覆盖件主要是以冷冲模材料进行制造的。在汽车制造过程中，怎样用最低的成本获得最大的经济利益是汽车制造商一直探讨的问题。一个很好的办法就是在保证质量的同时降低制造汽车材料的成本，减少材料的浪费程度。本文主要就制造汽车覆盖件的冷冲模材料在利用率方面进行论述，分析提高其利用率的方法，并探讨出冷冲模材料在汽车制造方面的重要价值。

汽车覆盖件；冷冲模材料；利用率；价值

在经济飞速发展的时代，物价也随着经济的发展不断变化，在生产制造方面，成本的增加一直是制造商的一大困扰。成本增加是多方面的因素，因此，降低成本也应从多方面进行思考。其中，去除一些比较难去降低成本的因素，提高生产材料的利用率是降低生产成本的一个重要且有效的方法。

1 提高冷冲模材料利用率的方法

从经济方面考虑，降低生产成本比较合理的方法就是减少材料的浪费率，用最少的材料制造出最多的产品。

在冷冲模利用率的计算方面，主要有两种计算公式，第一种是面积计算法，第二种是重量计算法，具体公式如下：

1.1 在面积计算法中提高利用效率的有效方法

在面积计算法中，与利用率有关的主要是步距、单位步距内冷冲模的实际面积以及条料宽度。因此，要想在面积方面减少冷冲模材料的浪费率，就应从这几方面进行考虑。在实际制造中，我们可以知道，单位面积所用的材料是固定不变的，产生废料的主要因素就是所用材料大于实际值的边角部分，以及由于冷冲模实际的形状而产生的废料。

因此，为了降低材料的浪费率，提高冷冲模材料的利用效率，就应在生产设计时考虑到单位面积，将条料的宽度以及步距控制在一定范围之内，最好是与实际所需面积相差的程度越小越好，这里的程度是在满足实际面积大小的基础上来说的。由于在实际生产制造的过程中，不可能达到所需材料与实际面积一致的情况，因此，在用材料方面就应进行精心的设计，以便最大程度地提高材料的利用效率，减少浪费的部分。

同时，还应将步距控制在相对较小的范围之内，这样，就可以提高材料的利用效率。换句话说，在面积计算法中，要想提高材料的利用效率，就应当减少材料的浪费，也就是从减少工艺的废料方面入手。在实际生产中，合理地利用废料也可以减少生产成本。

在条件允许的情况下，可以在实际厚度相同的情况下，用较大面积的废料制造出实际需要的面积较小的材料。有时候，还可以根据实际情况，在不影响质量、整体制造情况下，在取得单位的认可之后，可以适当变换零件的形状，将多余的材料运用在生产制造方面，以此来提高冷冲模材料的利用效率。

1.2 在重量计算法中提高利用效率的有效方法

在重量计算法中，影响材料利用效率的就是材料的重量以及产品的质量。在实际产品质量确定的情况下，为了提高材料的利用效率，就应当降低使用胚料的情况。也就是说，所用的胚料越少，制造的产品越多，获得的效益就越高。

2 汽车覆盖件常见的一些质量方面的问题

2.1 起皱

起皱是一种比较常见的问题，会直接影响汽车表层的质量。严重的时候，还会在后期制造的过程中影响整体的质量，最终造成严重的经济损失。

2.2 破裂

在对汽车覆盖件进行冲压的时候，由于会受各方面的影响，从而产生破裂的现象。破裂情况出现的原因主要包括三方面：第一，覆盖件材料最大剪切应力超出极限范围之内；第二，拉深失稳；第三，最大拉力超出材料实际承受的能力。

2.3 回弹

在材料塑性的过程中，会对材料的形状产生一些变化，当压力降低之后，就会产生回弹。在汽车产品设计的过程中，必须考虑到实际出现的问题，在设计方面将这些问题仔细分析，尽量减少这些问题的出现。只有这样，在冷冲模材料的运用方面才会减少原材料的使用，从而节省成本，减少不必要的经济损失。

3 在减少坯料使用方面提高冷冲模材料利用率的方法

（1）对汽车产品的冷冲压工艺进行分析。应当在产品开发之处就去进行，同时，在设计的时候，应当考虑到汽车产品的实际复杂程度，尽量减少材料在使用方面的浪费，节省材料的使用。这样，不仅对冷冲模的设计有帮助，还可以在制造方面提高冷冲模的应用率。

就目前汽车产品的实际情况而言，若外形比较复杂，那么在产品制造的过程中就会比较困难，相对来说，外形比较简单，在制造方面一般情况下也不会复杂。对于那些表面比较简单的产品来说，在设计方面就没什么难度，因此，主要就外形复杂的产品进行阐述。

对于比较复杂的产品而言，在开发设计的过程中，首先开始的应当是料边。之后，应按照事先设计好的模样去进行实际的排样，接着，需要优化车辆的外形以及边界部位，尽量达到最佳程度。

进行这样的设计，可以尽可能减少多余材料的使用。同时，对于一些必须进行拉伸才可以实际使用的产品来说，在拉伸成形的过程中首先应当考虑其工艺性，考虑到实际使用的时候的情况。

拉伸的产品应是局部在车身上与搭接件无配合关系或是与内饰件装配无干涉的部位，应尽量加大过渡的 R 角部分。例如，对于某一汽车产品而言，其R角值为 R5 mm， 经过设计及更改之后，R角值变成了R13 mm，半径变大了，这样就可以使拉伸件成形的难度系数变得小一些，在此产品的成形方面就相对简单。通过这种设计，不仅可以提高所拉伸材料部件的刚性，同时，还可以提高冷冲模材料在利用方面的效率。在这一过程中，表现最为突出的就是成形变化比较明显的冷冲模材料。

（2）在对冷冲模进行开发和设计的初期，所用的分析技术应当是CAE，用其对工艺造型方面进行优化，来达到降低坯料尺寸减的目的。

在笔者多年的实际工作中，可以总结出这一点，在汽车的覆盖件方面，需要进行拉伸工艺的零部件达到30%以上。也就是说，拉伸工艺在汽车覆盖件方面占据重要的地位。因此，在汽车覆盖件冷冲模材料的设计之前，就应当将所要生产的汽车零部件等方面的产品进行制造工艺的分析以及CAE分析，这具有不可替代的作用，在汽车生产制造方面具有非常重要的意义。

首先，需要科学地设定冷冲压的工序，然后根据实际的情况，对冲压角度进行适当的设计，然后，利用三维软件制作工艺补充面。在对坯料的外形改变的过程中，可以提高材料的利用效率，对汽车产品的制造有着重要的意义。

4 提高汽车覆盖件冷冲模材料利用率及其重要价值

在汽车制造方面，提高覆盖件冷冲模材料的利用效率有着极其重要的价值。

（1）提高利用率可以节省汽车制造的生产成本，提高生产者的效益。节省成本是每一位生产者都需要思考的问题，近年来，随着经济的发展，汽车产品的种类也在不断增加，人们在对汽车的需求量增加的同时，也更加重视汽车的性价比。因此，汽车制造成本降低可以让生产者更好地立足于汽车市场之上。

（2）提高利用效率与当今“节能、环保”主题相符。目前，在经济发展的同时，人们越来越重视环保主题，提高材料的利用效率，可以减少对自然材料的开采。由于生产汽车的材料主要是从自然界中开采出来的，对环境有一定的破坏，因此，通过提高材料的利用率可以对环境的压力减小，同时减少废料垃圾，减少对环境的污染程度。

（3）可以促进汽车产业的发展。自然资源是有限的，因此，人们应当减少对自然资源的使用，避免浪费。提高材料的利用率不仅减少了人们对自然资源的使用情况，同时可以让人们用最少的资源制造出尽可能多的产品。这样，汽车生产者就可以在生产方面扩大规模，不断优化汽车的生产制造，进而促进汽车产业的发展。

5 结束语

综上所述，在汽车制造方面，为了获得更大的经济效益，必须从各方面考虑节约成本的方式，提升制造车辆所用材料的利用效率。经实践发现，在汽车制造初期在设计方面就应当对所用材料进行系统的设计，争取在材料使用的过程中减少材料的浪费程度。这样，就可以减少不必要的成本，提高品牌在市场上的竞争力，给生产者带来最大的效益。

［1］ 曾文静，戴焕发. 论如何提高汽车覆盖件冷冲模材料利用率及其重要价值［J］. 中小企业管理与科技，2011，（2）.

［2］ 赵侠，李延奎，康成. 汽车覆盖件常见质量问题及影响因素研究［J］. 热加工工艺，2010，（15）.

（P-01）

On how to improve the utilization of car cover cold die material and its great value

U463.82

1009-797X（2015）22-0028-03

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.22.010

吴秦军（1965-），1987年毕业于陕西机械学院机械工程系，研究方向为模具设计与制造。

2015-09-19