大量的研究資料和奇瑞公司多年的開發經驗顯示，在整個汽車開發過程中，沖壓成本幾乎占到汽車白車身成本的60%；影響沖壓成本的各要素中的板材費用約占62%，即板料成本能達到汽車白車身成本的36%；整車材料利用率每提升1%，整車的材料工藝消耗將減少約6 ～ 8kg，單車成本最少也能降低35 元。沖壓生產過程中材料利用率控制越來越受到汽車廠的重視。

沖壓材料利用率涉及面比較廣，車身整體造型及分縫、產品新結構、沖壓工藝、沖壓模面設置、卷料的規格選擇，調試階段及生產階段的精細化提升等都將影響材料利用率。除以上常用的技術方案以外，近些年我們也不斷嘗試從其他途徑提升材料的利用率，例如廢料的再次利用。我們通過模具改造、沖壓生產線的簡單改造，成功的將某車型的頂蓋天窗部位的廢料再利用，取得了良好的經濟效益。

頂蓋天窗部位廢料再利用的提出

該車型頂蓋有兩種不同配置，一種為普通型不帶天窗車型，一種為大天窗車型。目前銷售的車輛中有90% 以上為大天窗車型。該天窗部位廢料尺寸為1065mm×810mm，重量達到4.73kg。按照現有工藝，兩次修邊（相對于沖孔）得到多塊尺寸相對較小的廢料，直接滑落到沖壓線廢料道中，最后打包作為廢料處理，如圖1 所示。

通過優化該車型的修邊模具，將該部位廢料切成一整塊，通過機械手端拾器將廢料從模具中取出收集。收集后的廢料在同一車型的尺寸較小，材料牌號接近且厚度一致的零件上使用，以實現廢料的最大利用。

圖1 原有天窗修邊及廢料狀況

天窗廢料再利用的有效實施

廢料收集后的再利用

通過在同一車型中排查，確認左/ 右側圍外板后部連接板拉延序坯料尺寸為1070mm×800mm，選擇此件進行廢料利用，材料利用率相對較高。并經過AutoForm 分析，采用天窗部位的廢料進行拉延，分析結果良好，與原有板料結果一致，如圖2 所示。

圖2 天窗廢料使用的制件確認

析結果良好，與原有板料結果一致，如圖2 所示。

實物調試驗證

為進一步確認該板料能直接用于選擇制件的生產，該部位廢料通過激光切割后，進行沖壓驗證，效果良好，如圖3 所示。

圖3 廢料利用調試驗證

天窗廢料整體修邊的模具方案確認

頂蓋天窗處廢料整體形狀為圓弧形，修邊后廢料會有一定程度的回彈，尺寸會略大于理論數據，導致卡料，無法通過自動化吸盤將廢料從模具中取出。為了確保頂蓋天窗廢料能夠順利脫離刃口，必須保證沖孔后廢料與刃口有一定間隙。根據翻邊角度的理論測算（圖4），結合模具鑲塊強度及模具行程等因素考慮，最終確定該廢料折邊后與下模刃口間隙約0.8mm。AutoForm 軟件中分析，廢料折邊過程未發生起皺，成形過程較好。

圖4 廢料取件避讓的理論分析

模具的開發及實物體現

為保證現有車型的生產，不能在現有模具上進行改造，經過詳細的經濟效益分析（表1），認為重新開發一套頂蓋OP20 模具也能取得較好的經濟效益。經過幾個月開發、調試，新開發修邊模具已經替代原有OP20 模具，并對原有沖壓生產的端拾器進行改造，新增廢料收集機構（后期天窗廢料也可使用）等，正式投入生產后，運行效果良好，廢料實物為圖5 所示。

表1 詳細的經濟效益分析

分類	測算基礎	價格（不含稅）
原零件材料價格	左/右側圍外板后部連接板 原材料:0.7*1070*800 重量：4.704KG，單價5.0元/KG	價格；4.704*5 =23.52元
頂蓋廢料價格	頂蓋廢料尺寸：0.7*809*1065  重量4.73KG 廢料單價：1.378	價格：6.55元
單車材料價格（其它影響因素）	1、頂蓋廢料與零件需求數量不一致，現階段大概比例為9:1； 2、廢料收集合格率約95%； 3、結合1、2項，合格廢料與零件比例約為0.85:1 4、單車零件材料成本=（6.55*0.85+4.73*6*0.15）=9.83元  頂蓋的廢料考慮利用率85％、其他15％	利廢后單車材料價格：9.83元
原材料價格變化	利廢后原材料價格變化=23.52-9.83=13.69元	價格降低： 13.69元
供應商投入	人工增加成本：板料運輸費0.3元；人工費0.19元	單車人工+運輸費用：0.49元
合計	單車原材料降本13.69-0.49=13.20元

圖5 廢料實物情況

結束語

汽車市場的競爭日益激烈，汽車價格將很大程度的影響著消費者的選擇。如何在保證質量的前提下，降低汽車的開發成本，提供更有競爭力的產品，是每一個汽車企業必須重點解決的課題。我公司通過對某車型天窗廢料再利用的實施，取得了良好的經濟效益，并已將此工藝標準化，在后期項目中進行推廣。

——本文選自《鍛造與沖壓》2018年第14期