Hebt u moeite om de productiekosten van stempels te verlagen zonder aan kwaliteit in te boeten? Dit artikel gaat in op praktische strategieën om u daarbij te helpen. Van het optimaliseren van materiaalgebruik tot het verlagen van de stanskosten, u leert bruikbare methoden die kunnen leiden tot aanzienlijke besparingen in de auto-industrie. Ontdek hoe u de efficiëntie kunt verbeteren en de kosten van uw stansprocessen kunt verlagen, zodat uw productie concurrerend en kosteneffectief blijft. Ontdek hoe deze technieken uw productielijn kunnen transformeren en uw winstgevendheid kunnen verhogen.
Met de krachtige ontwikkeling van de auto-industrie neemt de concurrentie tussen auto-ondernemingen toe. Het verlagen van de productiekosten van voertuigen en het verbeteren van de productie-efficiëntie is voor hen een cruciaal aandachtspunt geworden.
De productiekosten van de carrosserie vormen een belangrijk onderdeel van de totale kosten van het voertuig. Stempelproductie De kosten omvatten voornamelijk de ontwikkelingskosten van de inspectiegereedschappen, de kosten van de stansonderdelen, de stanskosten van de matrijzen, de afschrijvingskosten van de apparatuur en de arbeidskosten.
Vanuit het perspectief van procesontwerp is het verlagen van materiaalkosten en stanskosten een effectieve manier om de stanskosten te verlagen.
Het verminderen van materiaalkosten kan bestudeerd worden in termen van zowel het verminderen van de materiaalkosten als het verbeteren van het materiaalgebruik van gestanste onderdelen.
De hele body-in-white bestaat uit ongeveer 400 stansonderdelen, waarbij de combinatie van materialen en diktes van de autostansonderdelen varieert van 60 tot 80.
Door het juiste materiaal en de juiste kwaliteit te kiezen, kan het materiaalgebruik effectief worden verbeterd en kunnen de inkoopkosten worden verlaagd.
Om het materiaal en de dikte van de stansonderdelen voor eerdere automodellen te beheren, werd een materiaalselectie bibliotheek zal worden opgericht.
Bij het selecteren van materialen voor nieuwe automodellen wordt voorrang gegeven aan materialen en materiaaldiktes die geverifieerd zijn voor eerdere modellen. Dit voorkomt het gebruik van ongewone of moeilijk aan te schaffen materialen, zoals extra brede platen en platen met een speciale dikte, enz.
Het complexe inkoopproces van speciale materialen kan de ontwikkelingscyclus van stansonderdelen ernstig beperken, wat resulteert in meerdere aankopen van plaatmaterialen, waardoor de kosten van transport, opslag en beheer stijgen.
Verder is het noodzakelijk om het juiste materiaal en de juiste materiaaldikte te kiezen op basis van de prestatie-indexen en procesvereisten van stansonderdelen om de overmatige kwaliteit van stansonderdelen en de toename van materiaalkosten te voorkomen.
1) Optimalisatie van het vervormingsproces.
Rekken en vormen komen vaak voor vormprocessen gebruikt voor het stansen van onderdelen.
Voor gestanste onderdelen die een strekvormproces ondergaan, is de materiaalbenuttingsgraad beperkt door de toename van het aanvullende procesprofiel.
Sommige constructiedelen met eenvoudige vormen en kleine golvende karakteristieken kunnen echter het stansvormproces gebruiken, wat het materiaalgebruik aanzienlijk verbetert.
Fig. 1 Vorm van stansdeel
Met zowel het trek- als het vormproces kunnen de in figuur 1 getoonde stansonderdelen worden gemaakt.
Het trekproces bestaat uit drie opeenvolgingen: trekken → bijknippen + ponsen → flens.
Om de kwaliteit van het trimmen te garanderen, moet het getekende deel een trimtoeslag van ongeveer 10 mm reserveren. Dit proces vergroot het extra oppervlak van het proces.
Zoals geïllustreerd in afbeelding 2 heeft het tekenproces een materiaalgebruik van 59,1%.
Het vervormingsproces bestaat ook uit drie stappen: stripblanking → vervormen → omvormen + ponsen, maar het heeft een hoger materiaalgebruik van 65,9% voor het stansen van onderdelen.
Daarom, als de kwaliteit van de het stempelen delen aan gebruiksvereisten voldoet, heeft het blanking vormende proces de voorkeur. Dit proces kan het materiaalgebruik effectief verbeteren en de productiekosten van het stempelen verlagen.
Fig.2 Tekenprocesplan
2) Kies een redelijke lay-outmethode.
De lay-out van stempeldelen kan worden onderverdeeld in verschillende types, zoals eenrijige lay-out, dubbelrijige lay-out, tweedelige gemengde lay-out, verspringende lay-out, enz.
De keuze van de lay-outmethode heeft een directe invloed op het materiaalgebruik van de stansonderdelen.
Figuur 3 toont een eenrijig lay-outschema voor stansdelen, met een materiaalgebruik van 61,4%. Aan de andere kant toont afbeelding 4 een verspringend lay-outschema voor stansdelen, met een materiaalgebruik van 73,7%.
Het materiaalgebruik in Figuur 4 is 12,3% hoger dan dat in Figuur 3.
Fig.3 Lay-out met één rij
Fig.4 Stagger lay-out
De stempeldelen zijn gemaakt van DC01-materiaal, met een dikte van 2,0 mm en een gewicht van ongeveer 0,14 kg per stuk. De benodigde hoeveelheid per stuk is 1.
Op basis van een plaatprijsberekening van 4500 yuan/ton worden de materiaalkosten voor een stansdeel verlaagd met 0,16 yuan.
Uitgaande van een productieplan van 50.000 voertuigen per jaar, kan figuur 4 8.000 yuan per jaar besparen ten opzichte van figuur 3.
Daarom is het essentieel om de lay-outmethode tijdens de procesontwerpfase voortdurend te optimaliseren, het beste plan te bepalen en de materiaalbenuttingsgraad van het voertuig te verbeteren.
Tijdens de fabricage- en productiefasen is het van cruciaal belang om de lay-outmethode opnieuw te bevestigen om ervoor te zorgen dat het beste plan wordt geïmplementeerd.
3) Gebruik van afval.
Er zijn meestal twee manieren om afval te gebruiken: groot afval gebruiken als kleine blanco's of kitproductie toepassen.
Het gebruik van afvalmateriaal kan indirect het materiaalgebruik verhogen en de productiekosten van het stansen verlagen. In de praktijk moeten sommige grote gestanste onderdelen worden gesneden met een trek- of valmateriaalproces om de vervormbaarheid te garanderen, zoals het valmateriaal voor de deuropeningen aan de zijkant.
Na het verzamelen van deze restjes kunnen ze worden gebruikt om kleine stansonderdelen te vormen, direct of na het snijden en afstemmen van het materiaal en de dikte.
Figuur 5 toont het afwikkelpatroon van de buitenplaat van een vrachtwagen, waarbij het snijafval op de deurpositie kan worden gebruikt voor de productie van twee kleine stempeldelen voor het voertuigmodel. De productiehoeveelheid is precies voldoende om te voldoen aan de vereisten van een enkel klein stansdeel.
Fig. 5 Hergebruik van afvalmateriaal van buitenste deuropening in de zijwand
Kitproductie verwijst naar een groepering van stempels, waarbij kleine stempels ontworpen zijn om direct in de extra schrootzone van het grote stempelproces te passen. Ze worden dan samen gevormd met de grote stempels en gescheiden door ze na elkaar te snijden. Als alternatief kunnen kleine stansdelen geproduceerd worden door links/rechts delen te combineren in een procesaanvullend gebied, zoals getoond in Figuur 6.
De productie van kits kan het materiaalgebruik verbeteren, de kosten van kleine stansonderdelen verlagen en de kosten van ponstijden minimaliseren. De productie van kits verhoogt echter de procesmoeilijkheden en het is noodzakelijk om herhaaldelijk de productvorm te optimaliseren en CAE-analyses uit te voeren in de SE-fase om de vervormbaarheid van de twee stansdelen te garanderen.
Bovendien is het essentieel om al in de ontwerpfase na te denken over de ophaalmethode van kleine stansonderdelen om kwaliteitsdefecten, zoals stoten en krassen, tijdens het productieproces te voorkomen.
Fig. 6 Kit stempelproces planning
Er zijn twee belangrijke manieren om de kosten van autostansen te verlagen: het verlagen van de tonnage van de pers en het verlagen van het aantal matrijzen dat nodig is.
De tonnage van een pers wordt hoofdzakelijk bepaald door verschillende factoren, waaronder de vereiste vormkracht voor het stansdeel, de grootte van de matrijs, de sluithoogte van de matrijs en de hoogte van de matrijsbelasting.
Als de matrijsgrootte de beperkende factor is bij het kiezen van de tonnage van de pers, is het mogelijk om de tonnage te verminderen door de interne structuur van de matrijs te optimaliseren en de grootte te verkleinen. Dit helpt op zijn beurt om de kosten van het stansen te verlagen.
Wanneer de grootte van de matrijs een beperkende factor wordt voor de keuze van de perscapaciteit, is het cruciaal om de prestaties en structurele sterkte van de matrijs te garanderen. Door de interne structuur van de matrijs te optimaliseren en de afmetingen te verkleinen, kan de tonnage van de pers worden verlaagd, waardoor de kosten voor het stansen worden verlaagd.
Een ander alternatief is om bij de aanschaf van persapparatuur te kiezen voor een pers met een grotere werktafel. Dit kan helpen om de afmetingen van de matrijs op de machine te verkleinen.
(1) Kies de matched-die productieproces.
De productie van op elkaar afgestemde matrijzen kan niet alleen de productie van extra procesafval verminderen en het materiaalgebruik verbeteren, maar ook het aantal matrijzen verminderen en zo kosten besparen voor het ontwikkelen van matrijzen en ponsen, zoals geïllustreerd in afbeelding 7.
Door gebruik te maken van matched-die productie, verbetert de links/rechts vloer niet alleen de vervormbaarheid van de gestanste onderdelen, maar bespaart het ook direct 4 paar stempelen kosten in vergelijking met enkelvoudige productie.
Fig. 7 Productieproces van matched-die
Matched-die productie is niet beperkt tot links/rechts symmetrische onderdelen. Daarom is het belangrijk om tijdens het procesontwerp volledig rekening te houden met het matched-die productieproces om de kosten voor het stansen van de hele auto te verlagen.
(2) Het gebruik van matrijzen met meerdere posities.
Een matrijs met meerdere posities kan worden gebruikt om een of meer stempeldelen te produceren in een enkele matrijs met verschillende procesinhouden, zoals geïllustreerd in afbeelding 8 (matrijsstructuur).
Met deze machine kunnen drie processen voor het stansen van onderdelen worden gerealiseerd in één ponscyclus:
OP20 afkanten + ponsen → OP30 kanten + vormen → OP40 afkanten + ponsen + zijdelings ponsen.
De matrijsgrootte is ongeveer 1720mm×1940mm×900mm en kan worden gebruikt op een 1000t pers.
De kosten van één slag zijn ongeveer 4,5 yuan.
Als de 3 processen van het stempeldeel worden ontworpen volgens 3 sets matrijzen, zijn de perstonnages die de matrijs nodig heeft respectievelijk 500t, 630t en 500t en de kosten van één pons zijn ongeveer 5,9 yuan.
Het gebruik van een matrijs met meerdere posities verlaagt niet alleen de ontwikkelingskosten van de matrijs en minimaliseert de doorlooptijd tussen processen, maar verlaagt ook direct de kosten van het stansen van onderdelen.
Afbeelding 8 matrijs met meerdere stations
(3) Use progressieve sterven.
De ontwerptekening van het progressieve matrijsproces voor een automodel wordt weergegeven in Figuur 9.
Tijdens de productie zijn één operator en één pers voldoende om de stansonderdelen te produceren.
Het gebruik van progressieve matrijstechnologie vermindert het aantal vereiste operators en persen aanzienlijk, terwijl de productiestabiliteit hoog blijft en de kwaliteit van de onderdelen effectief wordt gegarandeerd.
Fig.9 Ontwerp van het progressieve matrijsproces
(4) Adopt de tweeschimmel lay-out van het stempelproces.
Sommige stempelfabrikanten installeren direct of via een sjabloon twee sets matrijzen op een groot-tonnagepers om het probleem van productieverzadiging van klein-tonnagepersen en de verspilling van middelen bij de productie van één matrijs op groot-tonnagepersen aan te pakken.
Om deze productiemethode toe te passen, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de sluithoogtes van de twee mallen identiek zijn en de vereiste vormkrachten gelijk zijn, om te voorkomen dat ongelijke krachten aan de linker- en rechterkant de nauwkeurigheid van de pers beïnvloeden.
Het verbeteren van het materiaalgebruik en het verlagen van de ponskosten heeft misschien geen significante impact op een enkel stansonderdeel, maar het kan de efficiëntie en kosteneffectiviteit van een compleet voertuig met een jaarlijkse productie van meer dan 10.000 stuks enorm verbeteren.
Daarom moeten autobedrijven zich richten op het bestuderen en implementeren van nieuwe stanstechnologieën en -processen om deze voordelen te behalen.
Het is ook belangrijk om het materiaalgebruik voortdurend te verbeteren en de stanskosten te minimaliseren, wat bedrijven zal helpen om een sterke positie in de industrie te verwerven en een gestage groei mogelijk te maken.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO