車身零件成型方法與流程
2023-06-17 15:25:21
本發明涉及車身零件製備技術領域，特別涉及一種車身零件成型方法。
背景技術：
在汽車製造行業中，車身鋼材的使用量佔整車製造成本的很大部分，因此在製備汽車車身衝壓件時提高汽車車身鋼板材料利用率是降低汽車的製造成本的關鍵。
而在汽車車身衝壓件的製備過程中，由於開卷備料只能提供如長方形、正方形及梯形等相對規整的板料，由於車身特有結構的限制，如縱梁、A柱、輪罩等異形類的衝壓件，由於這些異形類的衝壓件的形狀不規則，開卷備料線提供的方形板料無法滿足衝壓工藝的生產需求。為了解決這一問題，在對這些具有特殊結構的衝壓件進行衝壓的時候都會根據衝壓件的成型要求而開發一套開卷落料模具，以生產出具有特殊結構的衝壓件。
在採用開卷落料模具生產衝壓件時，需要將所需的料片隨著衝壓件展開後長寬方向最大輪廓備料以製備目標車身零件，採用這種方法雖然可以解決特殊結構的衝壓件不易成型的問題，但是採用這種方式存在以下較為嚴重的缺陷：一是，採用這種方式在製備衝壓件的過程中會產生大量的廢料，如圖1所示，在實際應用中，在車身零件衝壓生產過程中，有很多的車身零件是左右對稱的，這些左右對稱件成型前的胚料形狀是相同的，只是在衝壓過程中，胚料的放置方向相反，由一套開卷落料模具完成生產，衝壓形成的左右對稱件的尺寸相同，左件為右件的鏡像件。因此，如圖2所示，在兩片原材料上分別衝壓出左右對稱件的過程中，產生了廢料B1、B2和粉料C1、C2，因此原材料不能得到最大化的利用，增加了整車製造的成本。二是，現有的開卷落料模具進行一次衝壓只能滿足一個衝壓件或者左右完全對稱的件使用，若要生產出整車需要的衝壓件則必須進行多次衝壓，生產效率較低。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種車身零件成型方法，以解決現有的車身零件衝壓過程中原材料利用率低的問題。
為實現以上目的，本發明採用的技術方案為：提供一種車身零件成型方法，包括：
S1、基於原材料的參數，對同一車型所需要的車身零件參數進行分析並確定分切方案；
S2、根據所述的分切方案，設計開卷落料工藝以將原材料分切加工成不同的落料片；
S3、通過對應的模具將不同的落料片加工成不同類型的車身零件。
與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：現有的車身零件的生產過程是，原材料按照需要製備的車身零件展開後長寬方向最大輪廓備料，僅在原材料上按照車身零件展開圖的尺寸進行剪切，而沒有將剪切後產生的廢料進行合理的利用。而本發明在車身零件的生產過程中，首先根據原材料的料厚和尺寸，在該車型與原材料的料厚和尺寸相適用的所有車身零件中，查找、篩選出能利用該原材料製備的不同車身零件的落料片。因此，本發明通過將現有的車身零件製備過程中產生的廢料用於製備該車型需要的其他車身零件，提高了原材料的利用率，進而降低了整車製造的成本。
附圖說明
圖1是本發明背景技術部分述及的目標車身零件以及目標車身零件展開毛坯圖；
圖2是本發明背景技術部分述及的製備目標車身零件同時產生廢料的過程示意圖；
圖3是本發明一實施例提供的車身零件成型方法的流程示意圖；
圖4是本發明一實施例中的採用同一塊原材料生產多個類型的車身零件的排樣示意圖；
圖5是本發明一實施例中的步驟S1的細分步驟的流程示意圖；
圖6是本發明一實施例中的沿用車身零件在廢料B1上的排樣示意圖；
圖7是本發明一實施例中的沿用車身零件在廢料B2上的排樣示意圖。
具體實施方式
下面結合圖1至圖7，對本發明做進一步詳細敘述。
參閱圖3至圖4所示，本實施提供了一種車身零件成型方法，該方法包括如下步驟S1至S3：
S1、基於原材料的參數，對同一車型所需要的車身零件參數進行分析並確定分切方案；
需要說明的是，在選用原材料製備車身零件時，車身零件的材質、厚度要與原材料的材質、厚度相符，因此，在給定原材料的前提下，可以對與原材料的材質、厚度相符的車身零件進行分析，確定分切方案。
S2、根據所述的分切方案，設計開卷落料工藝以將原材料上分切加工成不同的落料片；
S3、通過對應的模具將不同的落料片加工成不同類型的車身零件。
具體地，在步驟S1中，原材料的參數包括原材料的材質和尺寸；車身零件參數包括車身零件的材質、尺寸、重量、車身零件展開胚料圖、車身零件展開胚料圖的尺寸以及不同類型車身零件的數量；分切方案包括在原材料A上分切的車身零件的類型和數量。這裡的尺寸是指原材料A或車身零件的長度、寬度和厚度。
具體地，如圖4所示，通過查找、分析，在原材料A上分別剪切出落料片a、落料片1、落料片2、落料片3，然後通過對應的模具分別將落料片a、落料片1、落料片2、落料片3製備成不同類型的車身零件。當然這裡僅是舉例說明，在實際應用中，技術人員可以根據原材料、車型和車身零件查找的情況，將原材料剪切成不同的落料片。
具體地，如圖5所示，上述實施例中的步驟S1具體包括如下細分步驟S11至S13：
S11、基於原材料A的參數，將原材料A用於製備目標車身零件坯料展開圖後所剩下的廢料的尺寸進行測量備案；
S12、根據廢料的尺寸，在目標車身零件所在的同一車型所需要的其他車身零件中查找能沿用該廢料製備的車身零件為沿用車身零件；
S13、對目標車身零件的參數和沿用車身零件的參數進行分析來確定分切方案。
具體地，在所述的步驟S12之後還包括：
對沿用車身零件進行SE分析，確定廢料B的數量與單車沿用車身零件的數量滿足單車用量相等。
下面以生產背景技術部分中圖1、圖2中所示的左右對稱件產生的兩塊廢料B1、B2的利用為例：
首先在原材料A上剪切出左件即目標車身零件的胚料展開圖；然後對剪切後剩下的廢料B1、B2的尺寸進行測量，結合廢料B1、B2的材質及尺寸在左件所在的同一車型中尋找其它能沿用該廢料B1、B2製備的其它車身零件即沿用車身零件，同時要確保利用廢料B1、B2能製備的沿用車身零件的數量與單車用件量相等。這樣就可以對左件衝壓生產過程中產生的廢料進行充分的利用。
具體的，經過查找、篩選和進行SE分析，能利用廢料B1、B2衝壓生產的沿用車身零件如表1所示：
表1
如圖6所示，將上述表1中的序號為1、3、5、6的沿用車身零件在廢料B1上進行排樣，如圖7所示，將上述表1中的序號為2、4、7、8的沿用車身零件在廢料B2上進行排樣。如此，廢料B1、B2就可以滿足同一車型中的其它8個衝壓件即沿用車身零件的沿用使用，而且單車用量相等。
具體地，在實際應用中，廢料B1、B2一次性切下後為不規則料片，廢料B1、B2不能被8個沿用車身零件直接使用，因此，所述的步驟S2具體包括：基於所述的分切方案，將廢料B按照單車用件量所需的沿用車身零件排樣所需的最大尺寸進行剪切為條件，設計開卷落料工藝以將需要在原材料上分切的車身零件分切加工成不同的落料片。這樣就避免了使用廢料B1、B2製備沿用車身零件時再對廢料B1、B2進行剪切，避免增加勞動成本。
具體地，由於現有的開卷落料模具進行一次衝壓只能滿足一個衝壓件或者左右完全對稱的件使用，若要生產出整車需要的衝壓件則必須進行多次衝壓，生產效率較低。因此，本實施例中對原材料A能製備的衝壓件的胚料展開圖進行分析，來設計開卷落料工藝，即在生產目標車身零件所需要的料片a時同步將廢料剪切成沿用車身零件所需要的料片。即圖4中示出的，在生產料片a時，同步將廢料B1剪切成料片1、料片2、料片3，這樣就一共得到了4片料片。
具體地，目標車身零件所需要的料片a正向落料完成堆垛和打包，廢料剪切成沿用車身零件所需要的料片即廢料B1剪切成料片1、料片2、料片3通過模具側面的移動皮帶傳輸機運輸到模具區域外完成堆垛和打包。
具體地，如圖4所示，在落料模具工作時，通過送料步距分兩次將上述的料片a、料片1、料片2和料片3共計4塊料片剪切落下。具體的，開卷落料的軌跡為，當初始第一步距送料的時候在開卷的原材料A上對料片1、料片3進行剪切，在送料到第二步距的時候，對料片2進行剪切的同時通過切斷刀將料片a同步切下。而且，在第二步距工作的時候同時對下一張開卷的原材料A的料片1、料片3進行剪切，如此循環，完成上述4片落料片的開卷落料工作。
同時，還需要說明的是，在完成上述4片落料片剪切的同時，將圖4中的廢料C分為廢料C1和C2，其中C1的切斷與料片1、料片3的切斷同步進行，C2的切斷與料片a、料片2的切斷同步進行。
因此，本實施例提供的技術方案可以在開卷生產線的一個工作行程下生產出4片落料片，其中，落料片a為衝壓零件的原工藝落料片，可以供互相鏡像的已知衝壓件左右2件共用，落料片1、料片2、料片3由落料片a以外的廢料剪切而成，如此，便將廢料轉為生產用料，可以供互相鏡像的左右件8件使用。通過一個工作行程生產的落料片可以供互相鏡像的左右件10件使用，極大的提高了車身零件的生產效率。而且，節省了8個衝壓零件的原材料的使用，極大的提高了原材料的利用率。按照背景技術部分提供的方式製備左右對稱件時，選用的原材料的重量為14.51kg，那麼兩塊原材料的重量合計為29.02kg，衝壓得到的單個衝壓件的質量為5.66kg，那麼左右件合計的重量為11.32kg，因此原材料的利用率為39％。而本實施例利用原材料產生的廢料製備的8個沿用車身零件的重量合計為2.84kg，結合沿用前的材料利用率，通過計算可得到，沿用後的材料利用率由39％提升到了48.79％，比未利用廢料之前提升了9.79％。