白车身材料利用率报告.doc

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1、编号:115S-PD-CS-002白车身材料利用率报告项目名称：115S编制:日期:校对:日期:审核:日期:批准:日期:重庆迪科汽车研究有限公司2009年3月目录一、概述1二、计算理论12.1计算公式12.2参数说明2三、115S白车身材料利用率计算43.1中门外蒙皮材料利用率计算43.2其他修改件材料利用率计算53.3修改件整体材料利用率计算7四、总结7一、概述汽车行业是钢材的消耗大户，近年来我国汽车企业每年消耗约2000万吨钢材，而且还在以两位数的百分比逐年增长。在国际原材料价格不断上涨而汽车价格不断降低的形势下，汽车行业的利润

2、空间受到很大程度的影响，节约资源、提高效率、降低成本是每个企业的必行之路。在汽车生产的原材料中，钢铁的比重占总消耗量的60％～70％，而且在生产过程中被消耗的钢材中，只有一部分直接转移到产品中去，构成产品实体，其余部分就变成了废料。因此，通过各种工艺改进来提高钢材的利用率是汽车企业降低成本的一个有效途径。从车身重量上看，轿车白车身占整车的30%～50%，载重车白车身占整车重量的20%～30%；从制造成本上看，轿车白车身占整车制造成本的40%～60%，载重车白车身占整车制造成本的15%～30%。在白车身的组成中，由于冲压件占95%以上

3、，所以提高冲压件的钢材利用率对降低成本、提升经济效益有着十分明显的效果。从上述可以看出，在汽车生产中节约钢材既节约资源也降低了厂家的成本，因此在设计汽车过程中对白车身零件结构合理设计以提高零件的材料利用率显得尤为重要。材料利用率在轿车车身设计中是一项重要的技术指标。二、计算理论由于各个国家的国情不同，钢材利用率的计算方法也不尽相同，本文所说的钢材利用率是指钢材利用在汽车本身的比重，不含其余部分（废料）利用在社会其他行业的比重。2.1计算公式对白车身零件，如果知道某一零件的重量以及该零件毛坯料的重量，那么便可以通过公式（1）求取该零件

4、的材料利用率。………………….（1）如果知道整个白车身所有零件的重量以及所有零件的毛坯料重量，同样可以通过公式（2）求取整个白车身的材料利用率。…………（2）白车身零件全部是由材料厚度在0.5mm—3mm左右的薄钢板冲压成型得到的，由于钢板厚度很薄，则可以近似地通过公式（3）计算零件的体积。…………………………………（3）式中：——零件其中一面的面积，单位：m2；——零件的材料厚度。单位：mm。又零件的重量可以通过质量计算公式（4）计算得到。…………………….……………（4）式中：——零件材料的密度，单位：kg/m3；——零件的材料

5、厚度，单位：m3。将公式（3）代入公式（4）并整理，从而白车身单个零件的材料利用率可以由公式（5）计算得到。……（5）整个白车身的材料利用率便可以用公式（6）计算得到。…（6）通过以上分析可以知道，利用公式（5）可以计算出单个零件的材料利用率；利用公式（6）可以计算出白车身的材料利用率。2.2参数说明1、零件面积通过公式（5）、（6）可以知道，计算单个零件的材料利用率和整个白车身的材料利用率都需要知道零件的面积。而实际上车身各零件的结构相当复杂，无法通过数学几何方法计算出其面积。本报告求取零件的面积，利用CATIA软件测量零件得到。

6、各零件完成工艺数模设计后，在CATIA中测量各零件3D精确数据便得到零件面积s。2、零件毛坯料面积车身各零件都是由薄钢板冲压成型得到，在冲压成型得到零件前需要根据零件结构以及材料的拉延率等来计算零件展开形状。由于精确展开零件工作量太多，而且本报告计算材料利用率也不需要精确数据，从而在CATIA中对零件的3D结构近似展开得到毛坯料形状尺寸。冲压工艺下料是在条料、带料、板料基础上根据零件展开形状，切取规则几何形状的毛坯料。毛坯料尺寸是在零件展开尺寸上增加最小搭边量得到。则可以通过数学几何方法计算得到零件毛坯料面积S。3、搭边量根据冲压工

7、艺，零件排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。搭边的作用一是补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；同时，搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉人模具间隙，从而提高模具寿命。搭边值对冲裁过程及冲裁件的质量有很大影响，因此一定要合理确定搭边数值。搭边过大，材料利用率低；搭边过小时，搭边的强度和刚度不够，冲裁时轻易翘曲或被拉断，不仅会增大冲裁件毛刺，有时甚至单边拉入模具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口。（1）影响搭边值的因素A、材料的力学性能：硬材料的搭边值可小

8、一些；软材料、脆材料的搭边值要大一些；B、材料厚度：材料越厚，搭边值也越大；C、冲裁件的外形与尺寸：零件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值取大些；D、送料及挡料方式：用手工送料，有侧压装置的搭边值可以小一些；用侧刃定距比用挡料销定距的搭