冲压材料利用率提升方法

汽车冲压件材料利用率提升方法研究张鹏摘要：在整个汽车开发过程中，冲压板料成本约占汽车白车身成本的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10kg，单车成本能降低55元，日韩车企在材料利用率方面明显优于国内车企，成本控制上优势明显。

以汽车车身上同样的20个关键冲压件的材料利用率为计算口径，日本丰田较好状态能达到63%，韩国现代较好状态能达到60%，而国内绝大部分车企是52%～57%，与日韩车企比较差距较大。

根据同步工程的分析，当利用率到达54%以上后，提高难度越来越大，需要在设计的初期投入更多时间和人力并开展前期同步工程对怎么提高利用率进行深入研究。

关键词：冲压件；工艺；材料利用率1材料利用率提升的价值据统计，整车材料利用率每提升百分之1，整车成本将降低 50～60 元。

当前主流车型的整车材料利用率为50～55，其中日韩车型的整车材料利用率较高，国内自主品牌车型的材料利用率较低。

整车材料利用率提升可以分为产品设计阶段、工艺设计阶段及模具调试阶段。

其中，模具调试阶段属于产品制造后期，对整车材料利用率提升贡献度最小；产品设计阶段和工艺设计阶段属于产品制造前期，对整车材料利用率提升贡献度大，应投入更多的资源进行提升。

2冲压成形节能优化方法分析冲压成形是通过对板料施加冲压力使其产生塑性成形的过程。

一般是通过成形装备(如液压机)对板料进行冲压加工。

成形过程中，在不同的工艺参数下金属的流变应力不同，冲压产品的成形能耗会随之变化，同时也对其成形质量有很大影响。

冲压成形装备是冲压产品加工的载体，也是其能量消耗的主要来源。

分析了冲压过程的能量流特性，建立了冲压成形过程的能量流模型，冲压成形的能量传递及转化过程如图1所示。

在冲压成形过程中，液压机通过一系列的能量传递与转化过程将电能转化为板料所需的成形能。

整个冲压过程的能量消耗包括板料的成形能耗、移动部件运动过程的能耗及控制系统的各能耗单元的能量损耗。

浅谈商用车白车身冲压件材料利用率的提升方法摘要：为提高驾驶室材料利用率，从工艺方面解析提高材料利用率的方法。

通过冲压工艺优化、落料工艺优化及废料二次利用三个方面，阐述材料利用率提升的常用方法。

通过实践验证，该方法可有效提高商用车白车身冲压件材料利用率，提高产品市场竞争力。

关键字：材料利用率；冲压工艺优化；落料工艺优化；废料二次利用；商用车驾驶室是由大量的钣金冲压件组成，近年来随着钢材价格的不断上涨，商用车生产成本不断增加。

在市场竞争日趋激烈的今天，提高材料利用率，降低材料成本，显得尤为重要。

本文主要从工艺方面，浅析提高材料利用率的常用方法。

从工艺方面，提高材料利用率的主要方向分为：冲压工艺优化、落料工艺优化及废料二次利用三个方面。

一、冲压工艺优化冲压工艺优化的主要方法分为：减少工艺补充、采用浅拉延工艺、开口拉延、一模两件/左右合模设计、合理选择压料面形状和优选成形工艺等。

1、减少工艺补充因为商用车驾驶室大部分的零件结构复杂，多数为空间曲面结构，所以多采用拉延工艺完成零件制作。

为了顺利拉延出合格的制件，需要在原本零件的基础上增加部分材料，该部分材料称之为工艺补充。

因为该部分材料不是零件需要，属于废料，所以增加了零件的材料消耗，降低了零件的材料利用率。

因此减小拉延工艺补充是一种有效的材料利用提升方法。

工艺补充主要由6个部分组成，具体见图1：图1 工艺补充图示1—修边余量； 2—凸模圆角； 3—侧壁深度； 4—凹模圆角；5—压料管理面； 6—拉延筋；在不影响零件冲压成形性和后期模具日常维护的前提下，严格控制工艺补充组成部分的数值，优选最小值，减小工艺补充。

①.减少修边余量修边余量是冲压件修边线距凸模圆角边缘的距离。

在模具开发和使用过程中，钳工对模具型面进行推光打磨，会导致凸模圆角的磨损，圆角半径变大，从而影响到修边线。

为消除凸模圆角磨损对修边线的影响，一般修边余量取3~5mm。

②.选择合理的凸模圆角半径拉延时，凸模圆角半径过大，该处的板料变薄较小，不易出现开裂，有利于制件成型，但是会增加材料消耗；凸模圆角半径过小，制件侧壁受力加大，靠近凸模圆角处材料受力增大，板料易于变薄，制件易开裂，不利于制件成型。

冲压材料利用率
冲压是一种常用的加工方法，适用于各种金属材料。

在进行冲压加工时，通常需要先将金属材料切割成所需的形状，这就涉及到冲压材料利用率的问题。

冲压材料利用率是指在进行冲压加工时，实际使用的金属材料与原材料之间的比例。

提高冲压材料利用率可以降低生产成本，提高生产效率。

要提高冲压材料利用率，需要从以下几个方面入手：
1. 优化设计。

在进行冲压加工之前，需要进行材料分析和设计。

通过优化设计，可以减少材料的浪费，提高冲压材料利用率。

2. 精确切割。

在进行冲压加工时，需要保证切割的位置和尺寸精确无误，以减少材料浪费。

3. 合理排版。

在冲压加工时，需要合理安排模具的布局，尽可能地利用材料。

4. 合理利用余料。

在冲压加工中，会产生许多余料，这些余料可以进行再利用，例如用于其他零部件的加工。

总之，提高冲压材料利用率可以降低生产成本，提高生产效率，因此在进行冲压加工时，应该注重材料利用率的问题。

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1、模座：标准件，材料铸铁HT25-47，A3，A5要求有足够的和刚度。

外形尺寸的确定:1）图形，直径比凹模外长大30～70mm。

2）矩形，长度方向比凹模长度大40～70mm。

宽度与凹模相同或稍大，还需为导柱导套留出足够的安装位置。

3）采用模柄的上模座，固为不用留出安装压板的凸台，其外形还可相对缩小。

模座的厚度：1、模座：Hs=Hx=(1～1.5)Ha其中Hs--上模座厚度Hx--下模座厚度Ha--凹模厚度上模座厚度可比下模座稍薄2、导柱和导套：20号钢参碳锋火。

HRC58～62 渗碳层0.8～1.2mm.导柱怀导套的配合间隙大小：由凸凹模之间的精度确定。

1）t<0.4mm 间隙小於凸凹模之间的精度确定2）t=0.4～0.8mm 按H>/hb配制3）t<0.8mm 按H>/hb配制与上下模极按H>/rb配合3．模柄模柄的直径d和长度H应与所选用冲床的安装模柄孔直径相配常用A3材料,或45,A5钢。

四种模柄形式：压入式模柄（H>/hb与模柄安装孔配合），旋入式模柄，凸缘式模柄，浮动式模柄。

5.3卸料与出料装置卸料与出料装置的作用是当冲模完成一次冲压后，把冲件或废料从模具工作零件上卸下来，以便冲压工作能继续进行。

通常，把冲件或废料从凸模上卸下来称为卸料，把冲件或废料从凹模中卸下来称为出件。

5.3.1卸料装置卸料装置按卸料方式可分为固定卸料装置、弹性卸料装置和废料切刀三种。

（1)固定卸料装置固定卸料装置仅由固定卸料板构成，一般安装在下模的凹模上。

固定卸料板的平面外形尺寸一般与凹模板相同，其厚度可取凹模厚度的0.8~1倍。

当卸料板仅起卸料作用时，凸模与卸料板的双边间隙一般取0.2~0.5mm（板料薄时取小值，板料厚时取大值）。

当固定卸料板兼起导板作用时，凸模与导板之间一般按H7 /h6配合，但应保证导板与凸模之间的间隙小于凸凹模之间的冲裁间隙，使凸凹模能正确配合。

固定卸料装置卸料力大，卸料可靠，但冲压时坯料得不到压紧，因此常用于冲裁坯料较厚（大于0.5mm）、卸料力大和平面度要求不太高的冲件。

冲压磨具结构优化技巧解析提升冲压效率的关键冲压磨具结构优化技巧解析提升冲压效率的关键随着工业领域的快速发展，冲压工艺在金属加工中扮演着重要角色。

而冲压磨具作为冲压加工的关键元件之一，其结构优化将直接影响到冲压效率和成品质量。

本文将探讨一些优化技巧，帮助提升冲压效率。

1. 冲压磨具结构的优化原则在进行冲压磨具结构优化时，需要遵循以下原则：（1）合理布局：合理的布局能够提高加工效率和降低能耗，同时确保操作的便利性和安全性。

（2）合适的形状：磨具的形状设计应该符合冲压的要求，能够保证产品的精度和质量。

（3）选材和热处理：选择合适的材料和适当的热处理工艺，能够提高磨具的硬度和耐磨性，延长使用寿命。

2. 优化冲压磨具的结构设计（1）合理选用材料：根据冲压件的材料和要求，选用合适的材料来制作冲压磨具。

常用的材料有高速钢、硬质合金等。

此外，要注意材料的热稳定性和耐磨性能。

（2）考虑磨具的松紧度：冲压磨具的松紧度要与模具匹配，不能过紧或过松，否则会影响冲压件的成形质量。

调整松紧度可以通过改变磨具的结构设计或调整装配方式来实现。

（3）优化磨具的导向装置：导向装置是冲压磨具结构中非常关键的部分，它能够保证冲压磨具在工作过程中的稳定性和精度。

因此，在设计冲压磨具时，要将导向装置的设计纳入考虑范围，确保其质量和可靠性。

（4）减小冲压磨具的惯性力：惯性力对冲压磨具的工作效率有一定影响。

因此，在冲压磨具的结构设计中，可以通过减轻磨具的重量或者改变磨具的结构形式，来减小惯性力对冲压过程的影响。

3. 冲压磨具的磨损与保养冲压磨具在长期的使用过程中难免会出现磨损。

为了延长冲压磨具的使用寿命，需要做好相应的磨损控制和定期保养。

（1）定期检查和修复：定期检查冲压磨具的磨损情况，发现问题及时修复或更换磨具。

此外，还要定期进行润滑和清洁，确保冲压磨具的正常运行。

（2）合理安排使用次序：不同冲压磨具的使用次序应该合理安排，以避免同一磨具频繁使用而造成过快的磨损。

车辆工程技术49车辆技术0　引言随着各种法规要求越来越严苛，以及国内用户对车辆认知的日渐成熟，对车辆各方面性能的认知水平也越来越高。

为了提高车辆性能，各大主机厂设计车辆配置越来越高，车身设计的越来越重，材料越用越高端，成本就越来越高。

如何既保证车辆性能，又能将成本控制在较低水平从而提高产品竞争力，这是互相矛盾的两个设计要点。

而车身作为整车的承载框架，既是各项性能的重要保障，又在整车成本中占据较大比例。

1　材料利用率提升方法1.1　材料利用率的定义车身钣金件在成型过程中存在板料消耗，实际最终的零件用料与冲压过程中的用料存在一个偏差，即零件本身轮廓尺寸是小于冲压板料尺寸的。

从以下公式中可以看出，单件材料利用率指冲压零件（合格产品）重量与该件冲压成型板料重量的比值，即零件实际使用的材料与成型过程中实际消耗的材料之比，说明材料被有效合理利用的程度。

材料利用率越高，意味着用同样数量的材料可以生产更多的产品[1]。

相应的，整车材料利用率指冲压成型零件总重量与冲压成型零件板料总重量的比值。

车身钣金件成本主要由钢板材料费，冲次费，包装运输费，供应商利润等部分组成，其中钢板材料费用占70%左右，因此如何提高钣金零件的材料利用率从而降低钢板材料费就尤为重要。

按400kg、材料利用率50%的白车身计算，材料利用率每提升1%，可在材料费方面降低白车身成本58元（钢板价格按照5500元/吨，废料价格按照1800元/吨计算），因此如何提高白车身各零件的冲压材料利用率以使白车身整体材料利用率达到行业内较高水平，是体现各主机厂白车身开发成本控制能力的重要方面之一。

通过对标发现，行业内优秀车企该指标在55%-60%之间，少数车企的特殊车型甚至可以达到60%以上。

可见各车企之间的设计水平参差不齐，也说明各车企在材料利用率上存在巨大的提升空间。

车身钣金零件材料利用率的设计开发主要可分三个阶段，造型设计阶段，零件设计阶段，工艺设计阶段。

汽车冲压件材料利用率提升方法研究摘要：随着人们生活水平的提高，人们对汽车的品质要求越来越高，导致汽车市场竞争日趋激烈，各汽车企业在追求先进制造技术提升自身产品竞争力的同时，成本压力越发增大，因此，成本控制成为各车企的重中之重。

对于汽车来说，冲压件作为整车构成的重要组成部分，占整车成本的10%~20%，占整车重量的30%~50%，所以，提高汽车车身冲压件的材料利用率，降低材料消耗，对降低整车成本，实现绿色制造意义重大。

关键词：汽车冲压件；材料利用率；提升方法引言目前由于汽车市场的竞争日益激烈，怎样有效降低汽车成本成为汽车制造企业重点研究内容之一，而汽车零部件中有大量的金属冲压零件，原材料成本又占了比较大的比重，一般一台白车身重量在300-450公斤左右，若按材料利用率50%计算，需用耗费600-900公斤的材料，如若提高材料利用率1个百分点，则可结余12-18公斤材料，在竞争激烈的市场环境下，是一个相当有效的降低成本手段和方法，所以怎样提高材料的利用率，其意义就变得重要起来。

下面根据目前国内汽车生产的工艺水平，结合多年生产实践经验，浅析一下提高材料利用率的具体工艺措施和方法。

1冲压件材料利用率技术表达式材料利用率是指合格品中包含的材料数量在材料（原材料）总消耗量中所占的比重，即已被利用的材料与实际消耗的材料之比，说明材料被有效利用的程度。

材料利用率越高，意味着用同样数量的材料可以生产更多的产品。

为贴合生产实际，本文对材料利用率术语作如下定义：材料利用率就是合格产品中某种材料的含量与制造该产品过程中该种材料耗用量的百分比率。

定义公式如下为：式中：r一材料利用率；N一合格产品中某种材料含量；W—制造过程中该种材料的耗用量。

2汽车冲压件材料利用率提升方法2.1废料再利用车身四门及侧围等含窗框或门洞部位的制件，可能产生较大片的废料，导致这些件的材料利用率极低。

针对某车型材料利用率低的现状，首先将该车型制件生产过程中产生较平整的边角料尺寸进行统计，形成数据库，对比现有制件规格明细，核查是否能废料再利用。

浅析如何有效提高汽车车身冲压件材料利用率作者：郝腾蛟崔玉梅王天福来源：《科学与财富》2016年第16期摘要：本文主要论述了汽车车身冲压件材料利用率的问题，分析了在现有的技术条件下，如何更好的采取有效的措施来提高汽车车身冲压件材料利用率，希望能够为今后的相关工作提供参考。

关键词：汽车；车身；冲压件；材料利用率一、前言随着我国汽车行业的不断进步，很多部位的零部件研究也在不断深入，车身冲压件材料的利用率关乎汽车生产制造的品质和水平，因此，必须要针对汽车车身冲压件材料利用率进行分析。

二、我国汽车冲压件行业的现状随着汽车工业的快速发展，冲压加工作为最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一，今后10～20年在我国汽车行业中将得到更好的发展。

在汽车的构成中，车身及发动机、底盘一起被称为汽车的三大总成。

据统计，客车、轿车和多数专用汽车车身质量约占整车自身重量40%～60%，轿车车身大约由400个左右的冲压件焊接而成。

钢板材料在不同车型中占汽车自身质量的51%～65%。

目前国内专业从事冲压件的大型企业很少，基本上是一些中小企业，冲压件以中小冲为主。

而汽车行业的大型冲压件，以拉深为主，在我国这部份冲压件主要集中在汽车厂、拖拉机厂、飞机制造厂等大厂，独立的大型冲压拉深厂还不多见。

而对我国汽车行业零部件类或车身中的中小冲压件类来讲，，随着汽车业的迅速发展而得到迅速发展，目前一些汽车厂或拖拉机厂的周围都有许多这样的小厂。

冲压件是汽车的重要组成部分，据数据统计，平均每辆车上包含1500多个冲压件，除了大型覆盖件外，还包括车门、侧围、盖板、底架、地板等，其中每辆车中车身冲压件（不包括焊接）的平均价格在1.5万元左右，底盘、发动机等部分的冲压件价格平均在1万元左右。

而目前国内冲压设备的利用率一般在85%左右，产能情况为：一般冲压4～4.5次/min，多工位压机11～15次/min，级进模20～25次/min。

由此可知，我国的冲压件行业的发展前景非常乐观。

如何提高汽车冲压件材料利用率探究通过介绍汽车金属冲压件工艺措施和方法，改进提高材料的利用率，从而达到降低成本，提高经济效益的最终目的。

标签：汽车；冲压件；材料利用率目前由于汽车市场的竞争日益激烈，怎样有效降低汽车成本成为汽车制造企业重点研究内容之一，而汽车零部件中有大量的金属冲压零件，原材料成本又占了比较大的比重，一般一台白车身重量在300-450公斤左右，若按材料利用率提高材料利用50%计算，需用耗费600-900公斤的材料，如若提高材料利用率1个百分点，则可结余6-18公斤材料，在竞争激烈的市场环境下，是一个相当有效的降低成本手段和方法，所以怎样提高材料的利用率，其意义就变得重要起来。

根据目前国内汽车生产的工艺水平，结合多年生产实践经验，浅析一下提高材料利用率的具体工艺措施和方法。

1 提高产品设计的工艺性和经济性产品设计时应充分考虑材料的合理利用，采用合理的总成分块和零件结构，充分考虑产品的加工工艺性和经济性。

工艺人员在工艺性审核时，除审核期加工工艺性外，还要认真分析产品的经济性，对材料利用率低的零件提出合理建议，并同产品设计员共同研究，改进产品的设计结构。

合理的产品结构，是提高材料利用率的必要条件。

图12 采用最经济的工艺方法工艺设计时，应合理利用材料，用最经济的工艺方法加工合格的产品，合理的工艺设计，是提高材料利用率的重要环节其具体措施如下：（1）优先采用少无废料的排样法冲裁在确定排样的工艺方案时，优先采用少，无废料冲裁。

如图1。

如产品结构不易于少无废料冲裁时，工艺人员应同产品设计人员共同研究产品结构提出改进，以便取得更高的材料利用率。

（2）确定最佳的工艺排样工艺设计时应该做多种排样方案进行比较分析在，从中选择出最经济利用率最高的排样方案。

确定落料搭边时，在保证模具不受损伤和产品质量的前提下选用小的搭边值。

（3）充分利用套裁工艺设计时，根据材料的性能和零件的形状、尺寸规格，要充分考量在某个零件产生的余（废）料进行生产其它产品，可在落料序可同时冲出两种零件，这样不但可节约材料，也可节约工装设计、制造费用及加工工时。

冲压件材料利用率提升方法
冲压件是一种常用的制造零部件的方法，但是在制造过程中存在着材料浪费的问题。

因此，提高冲压件材料利用率是制造业者的一个重要任务。

下面介绍几种提升冲压件材料利用率的方法：
1. 设计优化：优化冲压件的设计，使得在一张原材料板上能够冲压出更多的零部件。

可以通过优化零部件的形状、布局等方式来实现。

2. 材料选择：选择合适的材料，使得在冲压过程中减少物料的浪费。

例如，选择更均匀的厚度、更强的韧性等材料。

3. 制造工艺：改进制造工艺，使得在冲压过程中能够更有效地利用原材料。

例如，采用更高效的工艺流程、优化设备的配置等方式来实现。

4. 回收再利用：将冲压过程中产生的废料进行回收再利用，实现材料的最大化利用。

可以通过设计有效的回收系统、采用合适的回收设备等方式来实现。

通过实施以上措施，可以有效地提高冲压件材料的利用率，降低材料浪费，从而实现生产成本的降低，提高企业的竞争力。

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