分类： 冲模设计与制造
1.前言
汽车零件中约70%的金属零部件是通过冲压加工的方法得到的，这些冲压件的成本在轿车成本构成中所占的比重是相当大的，有效地控制和降低冲压件成本，其意义十分重大。
2.冲压件成本的构成
2.1材料成本
零件毛坯成本扣除冲压废料成本后即为材料费用。
2.2生产成本
（1）工资+工资附加。
（2）设备折旧。
折旧费=原值-残值(原值*5%).这个公式算出来的值指的是该项固定资产在服务年限内可提取的折旧额。
年折旧=折旧费/服务年限
月折旧=折旧费/服务年限/12
中华人民共和国企业所得税法实施条例 第六十条 ：
除国务院财政、税务主管部门另有规定外，固定资产计算折旧的最低年限如下：
（一）房屋、建筑物，为20年；
（二）飞机、火车、轮船、机器、机械和其他生产设备，为10年；
（三）与生产经营活动有关的器具、工具、家具等，为5年；
（四）飞机、火车、轮船以外的运输工具，为4年；
（五）电子设备，为3年。
（3）设备维修费用，一般按设备原值1.5‰~2‰ 。
（4）动力消耗，含压机功率和辅助设备功率消耗，实际功率消耗一般取额定功率的30%~60% 。
（5）其他制造费用，取前4项总和的 5%。
2.3专用成本
模具和检验夹具的开发制造成本摊销。
材料费用、生产成本、专用成本 项相加即为制造成本，即车间一级的零件成本。
2.4 3项费用
管理、财务、销售费用，分别取制造成本的6%~8%、2%~5% 、3%~6% ，其中财务费用与利率有关。
2.5 利润
根据企业盈利目标，结合国家规定的行业利润和市场行情来确定利润值。
3. 冲压件成本构成的特点
在上述冲压件的成本构成中，专用成本、3项费用、设备折旧与维修费用、工资+工资附加等短时间内变化不大，这些可称为固定成本。材料成本、动力消耗费等则随产量变化而变化，可称为可变成本。在单件成本小于销售单价的前提下，当生产批量一定时，降低固定成本的消耗或降低可变成本的消耗都能有效地降低成本。当生产批量减小时，因固定成本在成本中的比例较大，则应尽可能降低固定成本，才能得到较好的经济效果；当生产批量增大时，可变成本在成本中的比例较大，则应尽可能降低可变成本的消耗。
4. 控制冲压件成本的方法
通过对一般冲压件成本的构成及其特点的认识，可以到影响冲压件成本的因素和控制成本的方法。在不同的生产批量下采取不同的生产方式是降低冲压件成本必须采取的对策。大致可以认为，在大批量生产中，主要是不断降低材料成本和提高冲压生产率以降低冲压件生产成本，小批量生产中，主要朝着简化模具工装，向着通用化、万能化方向发展。
4.1 降低材料成本
在大批量生产中，对于大中型冲压件而言，原材料成本占冲压件成本的60%~70% ，因此，提高材料利用率，降低材料费是控制成本的关键。其方法有以下几种：
（1）在满足工件功能、强度和使用要求时，寻廉价的代用材料。
小轿车使用年限（2）采用新材料，减薄材料厚度。
（3）订购专门技术状态和尺寸规格的钢板，提高材料利用率。
（4）采用宽卷料和带料，较普通板料可节约材料2%~5%，同时可减少材料仓储和运输费用。
（5）改进毛坯形状，合理排样。
（6）减少搭边，在可能条件下，适当改进冲压件形状，采用少废料或无废料排样。
（7）组合排样。
（8）多件同时成形，对称成形，成形后再切开。
（9）对于无底拉伸件，可选用带料（条料）焊接后再成形。
（10）利用废料生产。
（11）零件使用拼焊结构，以提高材料利用率。
4.2 提高生产率
生产率是评价一个企业生产经营活动效率的一个主要综合指标，以模具和压力机为载体的冲压技术的发展使汽车的规模化生产得以实现。作为一种先进的加工方法，冲压的一大优势就是特别适合于大批量生产，产量越大，其效益越显著。提高冲压生产率，对降低冲压件单件成本的意义是不言而喻的。影响冲压生产率的因素很多，有设备、模具、材料、人员等，其中设备开动率是影响生产率的主要因素，在实际生产运行中，影响设备开动率的因素很多，问题也很复杂，压机规格、冲压线类型、首台压力机的选用、冲压线长度、冲压件的特征、冲压件材料、设备停机等诸多因素无不对设备开动率有着直接或间接的影响。以下就其中主要因素作一论述。
4.2.1采用快速换模技术
在生产过程中，造成设备停机的原因很多，如换模和机器或模具维修等，由于产品品种的增多和冲压设备的昂贵，冲压生产中常常通过换模来满足多种产品的冲压需求。缩短换模时间是研究提高冲压生产率的一个重要课题。为减少换模时间，提高设备开动率，快速换模技术变得十分重要。缩短换模时间就等于减少冲压线上设备的停机时间，意味着在不增加设备投资、厂房面积、生产人员的情况下增加了生产线或设备数量。通过采取快速换模技术，换模时间已由以前的几小时变为现在的十多分钟甚至更短。为实现快速换模，在冲床和模具两方面都需采取相应措施。
（1）模具结构标准化。如采用快速定位结构、快速夹紧结构、模具闭合高度一致、多模联合安装使用公用垫板等。
（2）使用氮气弹簧。通过氮气弹簧替代冲床上、下气垫来提供压料力或顶出力，避免使用托杆、顶棒等，可大大缩短模具更换时间，这在大批量生产、换模频繁的情况下尤其有利。
（3）冲床使用双向左右轨道移动的工作台代替单向移动的T形轨道移动工作台。
（4）控制和显示系统自动化、可视化。如用可视触摸屏代替按钮开关式面板操作，实现模具参数和压床参数快换信息的设置和存储，当安装新模具时，从数据库中调出该模具的有关参数，再按这些数据进行自动调整，实现换模自动化，使换模时间大大降低。使用闭合高度数字调谐，使用气压自动控制系统等，都将使换模更加简便容易。
（5）托杆顶出台面高度标准化或系列化。
（6）冲床参数标准化。如工作压力、行程、冲次、闭合高度、闭合高度调整量、工作台面等分档次标准化。可使模具装夹和调整的时间得以缩短，更利于快速换模。另外，冲床参数标准化可促进模具标准化，便于冲床代用等。目前，工作压力已经实现了数列化，其它参数有待于标准化。
4.2.2 合理选择和使用设备
在冲压生产中，冲压设备的选择应该慎重，不仅是因为设备本身价格昂贵，更主要的是它影响工厂生产效率、生产布局、生产安全等诸多因素。降低冲压成本中设备费用的途径从提高产量、提高实际生产时间、降低调整时间和使用方便几方面考虑。
4.2.3 提高冲压生产的自动化程度
冲压自动化的实现具有生产率高、占地面积小、操作安全、生产周期短、操作人员少、冲压件质量高等优点，尤其是随着大吨位的多工位自动压力机的使用，与传统的车身冲压线相比，车间占地面积可减少一半，能耗不到40%~50% ，生产率可提高50% 。在提高生产效率的同时，提高了冲压件表面质量，减少了工人劳动强度。
（1）使用新的加工设备。推广应用数控冲压设备、冲压柔性加工系统、多工位高速自动冲压机、机器人或机械手送料取件、机械化与自动化的流水线冲压生产。目前国内大部分冲压生产线采用一台双动压力机和4~6台单动压力机组成冲压流水线，手工上下料完成大型覆盖件的冲压生产，生产效率低，生产效率最高只有3~5次/min ，人身安全和工作环境差，在手工上下料和工件传输过程中，易造成工件被划伤等缺陷，冲压件质量差，整条冲压线长60m左右，约需20~24名操作工人，占地面积大，人工成本高。
（2）单机联线自动化的应用。单机联线配置为5~6台压力机，配备拆垛、上下料机械手。穿梭翻转装备和码垛装置，安全性高，冲压质量好，生产效率最高为6~9次/min，设备维修工作量大。
（3）使用大型多工位压力机进行自动化连续冲压生产。大型多工位压力机由拆垛机、大型压力机、工件传送系统组成，生产效率可达16~25次/min，其主要特点是生产效率高，是手工送料流水线的4~5倍，是单机联线自动生产线的2~3倍，全自动化、智能化，整个多工位压力机系统只需2~3人进行监控，以一台多工位压力机系统代替一条由5~6台压机组成的冲压线，按同规模冲压生产量比较，设备投资可减少20%~40% ，能耗减少50%~70% ，冲压件综合成本可节约40%~50%，而且节省了生产面积和设备投资，降低了工人数量。
（4）中小批量生产中液压机替代机械压力机。
液压机因其造价低廉（比机械压力机费用低），而得到广泛使用。随着液压机速度和可靠性的提高，它有许多优点是机械压力机无可比拟的，例如液压机在行程的任意位置都能产生公称压力，滑块压力、方向、速度、稳压和保压时间都可以方便地调节。它在安全性高、通用性好、噪音低、模具费用低等方面也优于机械压力机。
（5）充分发挥设备的生产能力。
充分发挥设备的压力、压料力、行程次数，工作台面积的利用率，以提高生产效率。用增加
进出件的自动化或半自动化辅助装置，以提高行程次数的利用率，用联合安装或组合拉伸以提高冲床动力和工作台面积的利用率。缩短机器或模具维修造成的停机时间从生产实践中发现，机器或模具维修造成的停机时间所占的比重较大，其随机性较大，尤其自动冲压线，其冲床之间的零件传送均由机械手完成，在设备运行过程中往往会造成机械手吸、送装置等失灵或设备的电器、机械故障而造成停机。此外，还有模具造成产品缺陷需停机修模等等。维修体制的合理建立和高素质、高水平维修技术人员的组建能及时高效地排除故障，缩短停机时间。
4.3 降低冲模费用
模具费用是轿车开发中的一项重要投资，在冲压件的成本构成中，模具费用占有相当的比重。降低模具费用对控制冲压件的成本具有重要的意义。一般情况下，影响模具费用的因素有：冲压件所需工序数亦即所需模具数量、冲压件的各工序制件的轮廓尺寸、模具闭合高度、冲模的实体重量、制件形状的复杂程度、制件精度、模具结构的复杂程度、模具精度等级、模具材料等。从这几方面考虑减少冲压件成本中冲模费用的方法，有以下几点：
（1）减少冲压工序数。从发展趋势来看，国内外都把减少冲压工序数作为一个重要的降成
本手段，甚至改进产品来满足制造工艺方面的要求。减少冲压工序数，不仅意味着节省工装数量，还可减少对冲床的占用、减少冲压过程中的工序件传送装置、缩减操作人员和冲压占地面积。
（2）尽量减少毛坯尺寸，简化过渡件形状，尤其是拉伸件形状的确定，对零件各工序的冲模尺寸、结构和复杂程度等都有很大关系。
（3）优化冲压工序内容设计。这对模具的设计、制造、调试、保养、维修都有着直接的影响。
（4）合理选择冲压方向，优化冲模结构。
（5）提高冲模的标准化、系列化、参数化。以便减少模具的设计制造周期和维修周期，而且有利于快换模具的实现。
（6）在满足冲模本身强度功能要求和冲压操作要求的条件下，尽量减少冲模的外形尺寸。
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