【摘要】：提升車身鈑金件材料利用率可顯著降低零件成本,提升產(chǎn)品競爭力。介紹了一種車身鈑金件提升材料利用率的方法,借此達(dá)到控制成本的目的。該法借助于設(shè)計(jì)初期的鈑金成形CAE,利用成熟軟體自帶的零件邊界調(diào)整、工藝余肉面優(yōu)化、自動(dòng)排樣等技術(shù),并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過程中積累的經(jīng)驗(yàn),最終獲得最優(yōu)化零件狀態(tài)和工藝方案,達(dá)到材料利用率的最大化。以A車后輪弧下飾板零件為案例,采用該法后材料利用率從最初的40.2%上升到49.8%,每臺(tái)車節(jié)約材料0.11 kg,節(jié)省材料成本0.7元,印證了該法有效可行。
【圖文】：

圖1車身鈑金件成本分解圖Fig.1Costanalysisofautomotivebodymetal步了解到鈑金件成本的影響因素，特別是材料利用率部分。經(jīng)過多款車型的實(shí)踐，在車身鈑金件的材料利用率提升部分，初步總結(jié)出具體的操作流程，對(duì)于后續(xù)的車型開發(fā)具有積極意義。如圖1所示，在多款車型開發(fā)實(shí)踐基礎(chǔ)上，本文總結(jié)出提升車身鈑金件材料利用率的方法及其流程:(1)分析零件邊界，預(yù)設(shè)排樣方案;(2)優(yōu)化排樣方案［7］，判斷零件邊界是否滿足方案需求(各種排樣方案介紹請(qǐng)參考文獻(xiàn)［7］的研究結(jié)果);(3)零件邊界優(yōu)化［8］，避免零件自身狹長突出(狹長突出如果排樣不能吸收，將極大影響零件的材料利用率);(4)成形深度優(yōu)化，盡量采用最小深度(內(nèi)觀件、子件，甚至可以考慮犧牲部分面品以配合深度優(yōu)化);(5)成形角度優(yōu)化，同成形深度優(yōu)化，須使得角度調(diào)整后的斷面長度盡量小(部分內(nèi)觀件、子件，甚至可以考慮犧牲部分面品);(6)工藝余肉的優(yōu)化，確保品質(zhì)的同時(shí)，盡量采用小的工藝余肉［9］(特別是影響關(guān)鍵斷面的工藝余肉);(7)若料邊判定已最優(yōu)，則評(píng)估工作結(jié)束(優(yōu)化方案目前均可以在成形CAE軟件進(jìn)行調(diào)整，工藝余肉、成形力、拉延筋、材料尺寸等參數(shù)均需要匹配調(diào)整［10］，以取得相對(duì)合理的工藝方案和結(jié)果)。采用上述方法進(jìn)行車身鈑金件材料利用率的提升，且效果顯著。經(jīng)過多次實(shí)踐檢驗(yàn)總結(jié)出材料利用率提升流程圖，如圖2所示。2研究內(nèi)容2.1對(duì)象零件介紹選擇某A型轎車，將其承載式車身的鈑金件后輪弧下飾板作為研究的對(duì)象，該零件設(shè)計(jì)材料要求為DC04鋼，板厚要求為0.8mm，左右零件設(shè)計(jì)重圖2材料利用率提升流程圖Fig.2Flowchartofimprovingmaterialutilizationrate量共計(jì)為0.23kg;零件的基本造型以及其在車身上的位置，分別由圖3a和圖3b展

形角度優(yōu)化，同成形深度優(yōu)化，須使得角度調(diào)整后的斷面長度盡量小(部分內(nèi)觀件、子件，甚至可以考慮犧牲部分面品);(6)工藝余肉的優(yōu)化，確保品質(zhì)的同時(shí)，盡量采用小的工藝余肉［9］(特別是影響關(guān)鍵斷面的工藝余肉);(7)若料邊判定已最優(yōu)，，則評(píng)估工作結(jié)束(優(yōu)化方案目前均可以在成形CAE軟件進(jìn)行調(diào)整，工藝余肉、成形力、拉延筋、材料尺寸等參數(shù)均需要匹配調(diào)整［10］，以取得相對(duì)合理的工藝方案和結(jié)果)。采用上述方法進(jìn)行車身鈑金件材料利用率的提升，且效果顯著。經(jīng)過多次實(shí)踐檢驗(yàn)總結(jié)出材料利用率提升流程圖，如圖2所示。2研究內(nèi)容2.1對(duì)象零件介紹選擇某A型轎車，將其承載式車身的鈑金件后輪弧下飾板作為研究的對(duì)象，該零件設(shè)計(jì)材料要求為DC04鋼，板厚要求為0.8mm，左右零件設(shè)計(jì)重圖2材料利用率提升流程圖Fig.2Flowchartofimprovingmaterialutilizationrate量共計(jì)為0.23kg;零件的基本造型以及其在車身上的位置，分別由圖3a和圖3b展示。后輪弧下飾板圖3后輪弧下飾板(a)零件圖(b)車身位置圖Fig.3Plate－Shield-ＲＲLH/ＲH(a)Partdrawing(b)Bodyposition屬于對(duì)稱件、內(nèi)觀件，一臺(tái)車有左右對(duì)稱兩片。因其零件形狀的特殊性、復(fù)雜性，采用傳統(tǒng)沖壓工藝的材料利用率較低，一般為38%～41%，品質(zhì)面雖有保證，但是也造成了一些不必要的浪費(fèi)。因此，在最新車型開發(fā)的同步階段，對(duì)該零件的材料利用第3期趙崇焱等:基于CAE提升車身鈑金件材料利用率的案例53
【作者單位】： 福州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：福建省科技廳引導(dǎo)性項(xiàng)目(2015H0016) 福州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014-G-72;2016-G-72)
【分類號(hào)】：U466;TG386

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本文編號(hào)：2538505