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為了高效、優(yōu)質(zhì)、低成本地解決轎車沖壓件生產(chǎn)問題，從沖壓工藝角度要減少沖壓件品種，生產(chǎn)時(shí)要減少批量增加批次；要提高生產(chǎn)節(jié)拍，減少生產(chǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)間。同時(shí)，要盡可能地采用國產(chǎn)板料及低成本板料。為了提高板料利用率，一方面要提高工藝及排樣水平；另一方面要盡可能采用卷料，并且完成輕量化的激光拼焊板的準(zhǔn)備。同時(shí)，為降低成本，在保證質(zhì)量及工藝要求的前提下，要盡量減少投資。本文從工藝、材料、設(shè)備、模具等角度分析精益理念在具體生產(chǎn)中的應(yīng)用。精益生產(chǎn)與沖壓工藝的內(nèi)在聯(lián)系，如圖1所示。

要實(shí)現(xiàn)低成本沖壓件，就要有正確的、適合自身企業(yè)的投資理念，極大限度的降低設(shè)備、模具、工裝及工藝投資，盡可能多地承擔(dān)沖壓件品種數(shù)。從工藝上應(yīng)考慮一模多件，以合成盡量少的品種，從而承擔(dān)更多的件數(shù)。目前一汽轎車公司沖壓車間承擔(dān)的沖壓件品種數(shù)量在國內(nèi)外都屬于比較多的。為了保證多品種的生產(chǎn)排布，需要減少批量增加批次，必須要提高生產(chǎn)節(jié)拍，減少輔助生產(chǎn)時(shí)間。因此，從工藝上要考慮單動壓力機(jī)、高效自動化，以至于橫桿式多工位，同時(shí)要從工藝高度解決生產(chǎn)轉(zhuǎn)換的問題。

毛坯準(zhǔn)備

投資原則

盡量利用原有資產(chǎn)，包括廠房、工地、落料壓機(jī)、剪床等。為提高效率，關(guān)鍵設(shè)備采用進(jìn)口，其他設(shè)備采用國產(chǎn)。從工藝規(guī)劃方面考慮，激光拼焊線同激光拼焊落料模實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，開卷落料線同開卷剪切線實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。結(jié)合國際品牌公司看好中國市場的心理，將會以較低價(jià)投標(biāo)的實(shí)際情況，關(guān)鍵設(shè)備實(shí)施方案如下：⑴激光拼焊線引進(jìn)國際最先進(jìn)的設(shè)備，設(shè)備帶焊縫補(bǔ)償功能，可降低對模具技術(shù)的要求。確保因車型變化而不斷開發(fā)的模具國產(chǎn)化帶來的投入，每個車型約十幾套的模具開發(fā)費(fèi)用約可降低投資300萬元。⑵在保證質(zhì)量的前提下，開卷落料線采用國際中上水平的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外表面件的落料及外表面件的剪切。剪切線生產(chǎn)內(nèi)部件為主，采用以要求節(jié)拍為主，配置較低的進(jìn)口線，大約可降低投資3000～4000萬元。目前，設(shè)備廠家已經(jīng)研制出適合于多品種、小批量的激光落料線，這將為各沖壓件生產(chǎn)廠家提供更多的選擇。

毛坯生產(chǎn)線的工藝過程、能力及特點(diǎn)

根據(jù)汽車制造技術(shù)中沖壓工藝對板料的要求，在配送中心投建的生產(chǎn)線一般有幾種形式。開卷剪切線實(shí)現(xiàn)方形料的剪切，設(shè)備主要包括開卷機(jī)、矯直機(jī)、剪板機(jī)和板料堆垛裝置。開卷落料線主要完成異形板料的加工并配有擺剪模，設(shè)備主要包括開卷機(jī)、板料清洗機(jī)、矯直機(jī)、板料緩沖裝置、板料對中裝置、送料機(jī)構(gòu)、落料壓力機(jī)和板料堆垛裝置。為減輕白車身重量并保證汽車結(jié)構(gòu)件的剛性，激光拼焊板料的使用越來越普及，在籌建加工配送中心時(shí)可增建一條激光拼焊線。

提高材料利用率的基本手段

剪切余料分為兩部分，前端的余料是以300mm為步距剪切掉，目的是消除前端的斷面缺陷和去除鋼卷最外面的1～2層材料，以消除運(yùn)輸?shù)目呐龊屠�綁印痕，保證材料的表面質(zhì)量。尾端余料去掉的目的是消除尾端鋼卷的劃痕和不夠一整張料的余料。

針對不同產(chǎn)品對于表面質(zhì)量的不同要求，擬定了以下幾種減少材料消耗的方法：⑴對于表面質(zhì)量要求不高的內(nèi)表面零件，前端只去掉300mm，尾端去除最后不滿足開卷線生產(chǎn)條件的部分，根據(jù)制件進(jìn)料步距的不同，損耗在3000～5000mm。⑵外表面件前端去掉卷料最外面的一層，根據(jù)卷料外徑不同，一般為4000mm左右，料尾與內(nèi)板相同，仍選擇最小報(bào)廢尺寸，一般為3000～5000mm。采取這種方式對于內(nèi)板零件沒有明顯的質(zhì)量影響，對于外板零件有時(shí)會出現(xiàn)不合格料投入生產(chǎn)的問題，通過在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行生產(chǎn)前鑒定的方式，對于確實(shí)不能用于生產(chǎn)的材料留作模具調(diào)試用。通過這種方式，改變了傳統(tǒng)的開卷剪切（或落料）內(nèi)板前后各去5m、外板前后各10m的做法，降低了單件消耗定額。

原材料降成本的思路

⑴進(jìn)行轎車車身材料轉(zhuǎn)化，在保證性能的前提下，盡可能使用低成本材料。

在保證整車性能的前提下，改變轎車車身表面處理鋼板體系，完成從進(jìn)口鍍膜電鍍鋅鋼板轉(zhuǎn)化為電鍍鋅磷化（外覆蓋件）鋼板及熱鍍鋅（內(nèi)部件）鋼板，完成零件鋼種轉(zhuǎn)化，確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；進(jìn)行鋼板耐蝕性、成形性、點(diǎn)焊及涂漆應(yīng)用研究及烘烤硬化鋼板性能改進(jìn)；完成生產(chǎn)線沖壓工藝及焊接工藝調(diào)整，質(zhì)量達(dá)到原產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。完成多個品種零件材料的轉(zhuǎn)化、認(rèn)證及應(yīng)用工作，降低原材料采購成本。

如在某合作車型產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)采用的是日本新日鐵公司生產(chǎn)的鍍鋅覆膜板，這種材料是國外某汽車公司和新日鐵公司合作新開發(fā)的新型專利材料。在適應(yīng)沖壓件復(fù)雜成形方面有著降低摩擦系數(shù)、鍍層附著力強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)由于減少了鋅層厚度對焊接工藝也有益處。但正是由于板材是專利產(chǎn)品，造成采購價(jià)格高、供貨及時(shí)性差等風(fēng)險(xiǎn)。尋求材料替代工作一直是我們追求的目標(biāo)，目前已經(jīng)完成了15個品種24個零件的材料替代工作。

沖壓件使用國產(chǎn)熱鍍鋅板進(jìn)行替代的主要困難表現(xiàn)在以下幾個方面：1)熱鍍鋅板材料的摩擦阻力較電鍍鋅板明顯增大，相對于鍍鋅覆膜板差別更大，在試驗(yàn)中表現(xiàn)為受材料流動阻力大的影響，制件開裂傾向十分嚴(yán)重。2)鋅層結(jié)合能力差，容易脫落或與模具發(fā)生粘接，形成積屑瘤，造成制件劃傷進(jìn)一步加劇開裂傾向。3)受阻力加大影響，制件出現(xiàn)變形不均的問題，產(chǎn)生回彈造成制件輪廓尺寸變化。針對這些問題，我們采取以下措施對沖壓工藝參數(shù)和模具進(jìn)行調(diào)整：1)通過改變涂油區(qū)域和涂油量改善材料流動阻力大和鋅層脫落的問題。2)通過改善模具圓角形狀、提高光潔度和模具表面硬化降低材料流動阻力和避免模具表面劃傷。3)通過修改材料定位位置和調(diào)整材料形狀彌補(bǔ)材料走料趨勢變化造成進(jìn)料狀態(tài)變化的影響。

⑵提高材料利用率。

1)采用無廢料落料方式縮小開卷落料步距，達(dá)到降低消耗定額的目的。如某車型發(fā)動機(jī)罩內(nèi)板原開卷剪切規(guī)格為1700mm×1320mm，使用發(fā)動機(jī)罩外板落料模具生產(chǎn)時(shí)材料進(jìn)給步距從1320mm減少為1170mm，單件降低消耗定額1.1kg。后期采用弧形刀剪切進(jìn)行改進(jìn)，材料利用率及生產(chǎn)效率會更加明顯。

2)通過對現(xiàn)有激光拼焊板落料材料排樣進(jìn)行優(yōu)化，在工藝上保證拼焊部位斷面質(zhì)量要求和維修要求的前提下，通過將幾種零件的落料工藝改為無廢料或少廢料的開卷落料工藝，以及其它不適合采用開卷落料工藝的零件優(yōu)化落料排樣，可極大降低材料消耗定額。某零件落料優(yōu)化前后對比，如圖2所示。

3)優(yōu)化現(xiàn)生產(chǎn)中使用的板料規(guī)格。如對現(xiàn)有生產(chǎn)中的某車型門內(nèi)板等零件的拉延件進(jìn)行認(rèn)真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確認(rèn)毛坯材料極限尺寸，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試和批量生產(chǎn)穩(wěn)定性驗(yàn)證，完成該車型門內(nèi)板的材料規(guī)格修改工作。