Senkung der Produktionskosten in der Stanzerei: Forschung zu effektiven Methoden

Methoden zur Senkung der Produktionskosten in der Stanzerei

Mit der rasanten Entwicklung der Automobilindustrie verschärft sich der Wettbewerb zwischen den Automobilunternehmen. Die Senkung der Fahrzeugherstellungskosten und die Verbesserung der Produktionseffizienz sind für sie zu einem wichtigen Schwerpunkt geworden.

Die Kosten für die Herstellung der Karosserie sind ein wichtiger Bestandteil der Gesamtkosten des Fahrzeugs. Produktion von Stanzteilen Die Kosten umfassen hauptsächlich die Entwicklungskosten für Prüfwerkzeuge, die Kosten für Stanzteile, die Kosten für das Stanzen von Formen, die Abschreibung von Anlagen und die Arbeitskosten.

Aus Sicht der Prozessgestaltung ist die Senkung der Material- und Stanzkosten ein wirksames Mittel zur Senkung der Stanzkosten.

Senkung der Materialkosten

Die Senkung der Materialkosten kann sowohl im Hinblick auf die Verringerung der Materialeinkaufskosten als auch auf die Verbesserung der Materialausnutzung bei Stanzteilen untersucht werden.

Senkung der Kosten für den Materialeinkauf

Die gesamte Rohkarosserie besteht aus ca. 400 Stanzteilen, wobei die Kombination von Materialien und Dicken der Autostanzteile zwischen 60 und 80 liegt.

Die Wahl des richtigen Materials und der richtigen Sorte kann die Materialausnutzung effektiv verbessern und die Einkaufskosten senken.

Um das Material und die Dicke von Stanzteilen für frühere Automodelle zu verwalten, wurde ein Materialauswahl Bibliothek eingerichtet werden.

Bei der Auswahl von Materialien für neue Fahrzeugmodelle werden vorrangig Materialien und Materialstärken verwendet, die sich bei früheren Modellen bewährt haben. Auf diese Weise wird die Verwendung ungewöhnlicher oder schwer zu beschaffender Materialien vermieden, wie z. B. besonders breite Bleche und Bleche mit besonderer Stärke usw.

Der komplexe Beschaffungsprozess von Spezialmaterialien kann den Entwicklungszyklus von Stanzteilen stark einschränken, was zu Mehrfachkäufen von Plattenmaterialien führt, was wiederum die Kosten für Transport, Lagerung und Verwaltung erhöht.

Darüber hinaus ist es notwendig, das geeignete Material und die geeignete Materialstärke auf der Grundlage der Leistungsindizes und Prozessanforderungen von Stanzteilen zu wählen, um eine übermäßige Qualität der Stanzteile und einen Anstieg der Materialkosten zu vermeiden.

Verbessern Sie den Materialausnutzungsgrad

1) Optimierung des Umformprozesses.

Dehnen und Formen sind üblich Formgebungsverfahren zum Stanzen von Teilen verwendet.

Bei Stanzteilen, die einem Streckziehverfahren unterzogen werden, ist der Materialausnutzungsgrad aufgrund der Zunahme des Prozesszusatzprofils begrenzt.

Für einige Strukturteile mit einfachen Formen und kleinen Wellen kann jedoch das Stanzformverfahren verwendet werden, das die Materialausnutzung erheblich verbessert.

Form des Stanzteils

Abb. 1 Form des Stanzteils

Die in Abbildung 1 dargestellten Stanzteile können sowohl durch Ziehen als auch durch Umformen hergestellt werden.

Der Ziehvorgang umfasst drei Sequenzen: Ziehen → Beschneiden + Stanzen → Stanzen Flanschen.

Um einen qualitativ hochwertigen Beschnitt zu gewährleisten, sollte das gezogene Teil eine Beschnittzugabe von etwa 10 mm aufweisen. Dieses Verfahren vergrößert die zusätzliche Oberfläche des Prozesses.

Wie in Abbildung 2 dargestellt, hat der Ziehprozess eine Materialausnutzung von 59,1%.

Das Umformverfahren umfasst ebenfalls drei Sequenzen: Bandstanzen → Umformen → Umformen + Stanzen, weist aber eine höhere Materialausnutzung von 65,9% für Stanzteile auf.

Wenn die Qualität der Stanzteile den Nutzungsanforderungen entspricht, wird daher das Stanzformverfahren bevorzugt. Dieses Verfahren kann die Materialausnutzung effektiv verbessern und die Produktionskosten für Stanzteile senken.

Zeichnung Prozessplan

Abb.2 Ablaufplan der Zeichnung

2) Wählen Sie eine sinnvolle Layout-Methode.

Die Anordnung von Stanzteilen kann in verschiedene Arten unterteilt werden, wie z. B. einreihige Anordnung, zweireihige Anordnung, zweiteilige gemischte Anordnung, gestaffelte Anordnung usw.

Die Wahl des Auslegungsverfahrens hat einen direkten Einfluss auf die Materialausnutzung der Stanzteile.

In Abbildung 3 ist ein einreihiges Layoutschema für Stanzteile dargestellt, das eine Materialauslastung von 61,4% aufweist. Andererseits zeigt Abbildung 4 ein gestaffeltes Layout-Schema für Stanzteile mit einer Materialauslastung von 73,7%.

Der Materialausnutzungsgrad in Abbildung 4 ist um 12,3% höher als der in Abbildung 3.

Einreihiges Layout

Abb.3 Einreihige Anordnung

Gestaffeltes Layout

Abb.4 Versetzte Anordnung

Die Stanzteile bestehen aus DC01-Material mit einer Dicke von 2,0 mm und einem Gewicht von etwa 0,14 kg pro Stück. Die erforderliche Menge für jedes Stück ist 1.

Ausgehend von einem Blechpreis von 4500 Yuan/Tonne reduzieren sich die Materialkosten für ein Stanzteil um 0,16 Yuan.

Geht man von einem Produktionsplan von 50.000 Fahrzeugen pro Jahr aus, können mit Abbildung 4 im Vergleich zu Abbildung 3 8.000 Yuan pro Jahr eingespart werden.

Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Auslegungsmethode in der Phase der Prozessgestaltung kontinuierlich zu optimieren, den besten Plan zu ermitteln und die Materialauslastung des Fahrzeugs zu verbessern.

Während der Herstellungs- und Produktionsphasen ist es von entscheidender Bedeutung, die Auslegungsmethode erneut zu bestätigen, um die Umsetzung des besten Plans zu gewährleisten.

3) Abfallverwertung.

Für die Verwertung von Abfällen gibt es in der Regel zwei Ansätze: die Verwendung großer Rohabfälle als kleine Rohlinge oder die Herstellung von Bausätzen.

Die Verwendung von Abfallmaterialien kann indirekt die Materialausnutzung erhöhen und die Kosten der Stanzproduktion senken. In der Praxis müssen einige große Stanzteile mit einem Zieh- oder Fallmaterialverfahren geschnitten werden, um die Formbarkeit zu gewährleisten, wie z. B. das Fallmaterial für seitliche Türöffnungen.

Nach dem Sammeln dieser Abfälle können sie direkt oder nach dem Zuschneiden und Anpassen des Materials und der Dicke zur Herstellung kleiner Stanzteile verwendet werden.

Abbildung 5 zeigt das Abwickelmaterialmuster eines Lkw-Außenblechs, bei dem der an der Türposition abgeschnittene Abfall zur Herstellung von zwei kleinen Stanzteilen für das Fahrzeugmodell verwendet werden kann. Die Produktionsmenge reicht genau aus, um die Anforderungen eines einzigen kleinen Stanzteils zu erfüllen.

Wiederverwendung von Abfallmaterial aus der äußeren Türöffnung der Seitenwand

Abb. 5 Wiederverwendung von Abfallmaterial aus der äußeren Türöffnung der Seitenwand

Die Kit-Produktion bezieht sich auf eine Gruppierungsanordnung von Stanzteilen, bei der kleine Stanzteile so gestaltet sind, dass sie direkt in den zusätzlichen Ausschussbereich des großen Stanzprozesses passen. Sie werden dann zusammen mit den großen Stanzteilen geformt und durch nachträgliches Schneiden getrennt. Alternativ können kleine Stanzteile durch Kombination von Links/Rechts-Teilen in einem prozessergänzenden Bereich hergestellt werden, wie in Abbildung 6 dargestellt.

Die Herstellung von Bausätzen kann die Materialausnutzung verbessern, die Kosten für kleine Stanzteile senken und die Kosten für Stanzzeiten minimieren. Die Herstellung von Bausätzen erhöht jedoch die Prozessschwierigkeiten, und es ist notwendig, die Produktform wiederholt zu optimieren und in der SE-Phase CAE-Analysen durchzuführen, um die Umformbarkeit der beiden Stanzteile zu gewährleisten.

Darüber hinaus ist es wichtig, bereits in der Entwurfsphase die Entnahmemethode für kleine Stanzteile zu berücksichtigen, um Qualitätsmängel, wie z. B. Stöße und Kratzer, während des Produktionsprozesses zu vermeiden.

Planung des Bausatzprägeprozesses

Abb. 6 Bausatz Prägeverfahren Planung

Verringern Stahlstich Kosten

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Kosten für das Stanzen von Autos zu senken: die Verringerung der Tonnage der Presse und die Verringerung der Anzahl der benötigten Werkzeuge.

Reduzierung der Pressentonnage

Die Tonnage einer Presse wird in erster Linie durch mehrere Faktoren bestimmt, darunter die erforderliche Umformkraft für das Stanzteil, die Größe des Werkzeugs, die Schließhöhe des Werkzeugs und die Höhe der Werkzeugbelastung.

Wenn die Größe des Werkzeugs der begrenzende Faktor bei der Auswahl der Tonnage der Presse ist, kann die Tonnage durch eine Optimierung der inneren Struktur des Werkzeugs und eine Verringerung seiner Größe reduziert werden. Dies wiederum trägt dazu bei, die Kosten für das Stanzen zu senken.

Wenn die Größe des Werkzeugs zu einem begrenzenden Faktor für die Wahl der Pressentonnage wird, ist es von entscheidender Bedeutung, die Leistung und strukturelle Festigkeit des Werkzeugs sicherzustellen. Durch die Optimierung der inneren Struktur des Werkzeugs und die Verringerung seiner Größe kann die Pressentonnage gesenkt werden, wodurch die Kosten für das Stanzen von Werkzeugen reduziert werden.

Eine weitere Alternative ist die Wahl einer Presse mit einem größeren Arbeitstisch beim Kauf von Pressenausrüstung. Dies kann dazu beitragen, die Anforderungen an die Größe der Werkzeugmaschine für das Werkzeug zu verringern.

Verringerung der Matrizenzahl

(1) Wählen Sie die Matched-Die-Produktionsverfahren.

Die Produktion mit abgestimmten Werkzeugen kann nicht nur die Entstehung zusätzlicher Prozessabfälle verringern und die Materialausnutzung verbessern, sondern auch die Anzahl der Formen verringern und damit Kosten für die Werkzeugentwicklung und das Stanzen einsparen, wie in Abbildung 7 dargestellt.

Durch den Einsatz der Matched-Die-Produktion verbessert der Links/Rechts-Boden nicht nur die Formbarkeit der Stanzteile, sondern spart auch direkt 4 Paare von Stahlstich Kosten im Vergleich zur Einzelproduktion.

Matched-Die-Produktionsverfahren

Abb. 7 Matched-Die-Produktionsprozess

Die Matched-Die-Produktion ist nicht auf links/rechts-symmetrische Teile beschränkt. Daher ist es wichtig, in der Phase der Prozessgestaltung den Matched-Die-Produktionsprozess vollständig zu berücksichtigen, um die Kosten für das Stanzen des gesamten Fahrzeugs zu senken.

(2) Die Verwendung von Würfeln mit mehreren Positionen.

Mit einem Mehrstellenwerkzeug können ein oder mehrere Stanzteile in einem einzigen Werkzeug mit mehreren Prozessinhalten hergestellt werden, wie in Abbildung 8 (Werkzeugaufbau) dargestellt.

Mit dieser Werkzeugmaschine können drei Prozesse zum Stanzen von Teilen in einem Stanzzyklus realisiert werden:

OP20 Beschneiden + Stanzen → OP30 Bördeln + Formen → OP40 Beschneiden + Stanzen + seitliches Stanzen.

Die Form hat eine Größe von ca. 1720mm×1940mm×900mm und kann auf einer 1000t-Presse verwendet werden.

Die Kosten für einen Schlaganfall betragen etwa 4,5 Yuan.

Wenn die drei Prozesse des Stanzteils auf drei Werkzeugsätze ausgelegt sind, beträgt die für das Werkzeug erforderliche Pressentonnage 500 t, 630 t bzw. 500 t, und die Kosten für eine Stanzung belaufen sich auf etwa 5,9 Yuan.

Die Verwendung eines Mehrstellungswerkzeugs reduziert nicht nur die Kosten für die Werkzeugentwicklung und minimiert die Durchlaufzeit zwischen den Prozessen, sondern senkt auch direkt die Kosten für die Stanzteile.

Mehrstationenwerkzeug

Abbildung 8: Mehrstationenwürfel

(3) Use progressiv sterben.

Die Konstruktionszeichnung des Folgeverbundwerkzeugverfahrens für ein Automodell ist in Abbildung 9 dargestellt.

In der Produktion reicht ein einziger Bediener und eine Presse aus, um die Stanzteile herzustellen.

Durch den Einsatz der Folgeverbundwerkzeugtechnologie wird die Anzahl der erforderlichen Bediener und Pressen erheblich reduziert, während gleichzeitig eine hohe Produktionsstabilität gewährleistet und die Qualität der Teile effektiv sichergestellt wird.

Konstruktion des Folgeverbundwerkzeugs

Abb.9 Aufbau des Folgeverbundwerkzeuges

  1. Stanzen
  2. Schneiden
  3. Schneiden
  4. Biegen
  5. Leere Station
  6. Biegen45°
  7. Leere Station
  8. Biegen 90°
  9. Stanzen
  10. Schneiden und Stanzen

(4) Adopt Die zwei...Form Layout des Prägeprozesses.

Einige Hersteller von Stanzteilen installieren zwei Werkzeugsätze direkt oder über eine Produktionsschablone auf einer Presse mit großer Tonnage, um das Problem der Produktionssättigung bei Pressen mit kleiner Tonnage und die Verschwendung von Ressourcen bei der Herstellung von Einzelwerkzeugen auf Pressen mit großer Tonnage zu lösen.

Bei dieser Produktionsmethode muss sichergestellt werden, dass die Schließhöhen der beiden Formen identisch sind und die erforderlichen Umformkräfte ähnlich sind, um zu verhindern, dass ungleiche Kräfte auf der linken und rechten Seite die Genauigkeit der Presse beeinträchtigen.

Schlussfolgerungen

Die Verbesserung der Materialausnutzung und die Senkung der Stanzkosten haben vielleicht keine großen Auswirkungen auf ein einzelnes Stanzteil, können aber die Effizienz und Wirtschaftlichkeit eines kompletten Fahrzeugs mit einer Jahresproduktion von mehr als 10.000 Einheiten erheblich verbessern.

Daher sollten sich die Automobilunternehmen auf die Untersuchung und Umsetzung neuer Stanztechnologien und -verfahren konzentrieren, um diese Vorteile zu erreichen.

Außerdem ist es wichtig, die Materialausnutzung kontinuierlich zu verbessern und die Kosten für das Stanzen von Werkzeugen zu minimieren, was den Unternehmen helfen wird, eine starke Position in der Branche einzunehmen und ein stetiges Wachstum zu ermöglichen.

Vergessen Sie nicht: Teilen ist wichtig! : )
Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

Nächster Punkt

Beherrschung von CAD/CAM: Die wichtigsten Technologien erklärt

Grundlegende Konzepte des computergestützten Entwurfs und der computergestützten Fertigung Der computergestützte Entwurf und die computergestützte Fertigung (CAD/CAM) sind ein umfassendes und technisch komplexes Fachgebiet der Systemtechnik, das verschiedene Bereiche wie die [...]

Virtuelle Fertigung erklärt: Konzepte und Prinzipien

Konzept der virtuellen Fertigung Die virtuelle Fertigung (VM) ist die grundlegende Umsetzung des tatsächlichen Fertigungsprozesses auf einem Computer. Sie nutzt die Technologien der Computersimulation und der virtuellen Realität, unterstützt durch [...]

Flexible Fertigungssysteme verstehen: Ein Leitfaden

Ein flexibles Fertigungssystem (FFS) beruht in der Regel auf den Prinzipien der Systemtechnik und der Gruppentechnologie. Es verbindet CNC-gesteuerte Werkzeugmaschinen (Bearbeitungszentren), Koordinatenmessmaschinen, Materialtransportsysteme, [...]

Erforschung von 4 hochmodernen Nanofabrikationstechniken

So wie die Fertigungstechnologie heute in verschiedenen Bereichen eine entscheidende Rolle spielt, nimmt die Nanofabrikationstechnologie eine Schlüsselposition in der Nanotechnologie ein. Die Nanofabrikationstechnologie umfasst zahlreiche Methoden, darunter mechanische [...]

Ultrapräzisions-Bearbeitung: Arten und Techniken

Unter Ultrapräzisionsbearbeitung versteht man Präzisionsfertigungsverfahren, die ein extrem hohes Maß an Genauigkeit und Oberflächenqualität erreichen. Die Definition ist relativ und ändert sich mit den technologischen Fortschritten. Derzeit kann diese Technik [...]

Die 7 wichtigsten neuen technischen Werkstoffe: Was Sie wissen müssen

Als fortschrittliche Werkstoffe werden Materialien bezeichnet, die in jüngster Zeit erforscht wurden oder sich in der Entwicklung befinden und über außergewöhnliche Leistungen und besondere Funktionen verfügen. Diese Materialien sind für den Fortschritt in Wissenschaft und Technik von größter Bedeutung, [...]

Methoden der Metallexpansion: Ein umfassender Leitfaden

Die Wulstumformung eignet sich für verschiedene Arten von Rohlingen, z. B. für tiefgezogene Tassen, geschnittene Rohre und gewalzte konische Schweißteile. Klassifizierung nach dem Medium der Wulstumformung Wulstumformverfahren lassen sich in folgende Kategorien einteilen [...]
MaschineMFG
Bringen Sie Ihr Unternehmen auf die nächste Stufe
Abonnieren Sie unseren Newsletter
Die neuesten Nachrichten, Artikel und Ressourcen werden wöchentlich an Ihren Posteingang geschickt.

Kontakt

Sie erhalten unsere Antwort innerhalb von 24 Stunden.