如何提高电源模块外壳材料利用率及操作方法

<一>、如何提高电源模块外壳材料利用率
近几年随着人们生活水平的提高，汽车需求量也越来越大，各汽车厂的竞争日趋激烈，不断投入具备成本竞争力的新车型抢占市场，与此同时，电源模块外壳用于生产汽车钢材所需的铁矿石与焦炭等自然资源却日趋紧张。提高材料利用率，不仅能降低汽车的成本，提高汽车口碑的竞争力，而且也符合节能降耗的环保理念。
1、落料排样优化，减少废料
针对一些异形的冲压件，可以对开卷落料模具内毛坯板料的排布方式进行优化，以减少废料，尽可能多的开卷出毛坯板料，提高材料利用率。
T6车型的左右内纵梁落料模内毛坯板料的排样优化，将原先一步距产出一张板料，优化为一步距产出两张板料，减少了废料的重量，使得左右内纵梁的材料利用率从78.2%提升到87.6%。
2、材料规格合并，减少废料
为提高市场竞争力，丰富销售产品阵线，每年汽车厂都会有新车型的投入，新车型零件投入都会有新规格材料产生。当车型批量生产结束时，对应的一对一钢材都会因消耗缓慢而占用库存，因此每增加一种新规格的钢材就会造成库存和管理成本的增加，汽车厂尽可能保护钢材的通用性，减少钢材的品种数量。
T6车型的机罩外板排样优化过程，T6车型的机罩外板卷宽为1330mm，开卷步距为1820mm，需要使用落料模；而X7车型的机罩外板的卷宽为1830mm，使用弧形摆剪剪切落料，无废料。
由于T6机罩的开卷步距与X7机罩卷料的料宽相近，通过现场验证，可以使用X7机罩的卷料，按步距1170mm的参数，用弧形摆剪生产T6机罩的板料。
通过工艺优化，材料利用率提高3.7%，同时减少原T6机罩外板一对一的钢材规格，增加了材料的通用性，降低了库存与管理成本。
3、模具设计优化，一模多件
在一套模具上同时生产多个零件时，利用大零件孔洞处的废料生产一个或多个小零件，达到提高材料利用率的效果。
B5车型机罩内板和T7门内板的模具，分别利用机罩内板和门内板零件孔洞处废料，冲压出机罩加强板零件和门锁加强板，避免了单独使用材料生产机罩加强板及门锁加强板。
4、模具设计优化，板坯组合
模具设计时，将左右对称零件设计在一起冲压成形，通过工艺优化，将两张板料冲压出两个零件改为一张板料冲压出两个零件，减少工艺补充面积，提高材料利用率。
为MX3车型的左右后门外板零件模具设计与M44车型左右后门外板模具设计对比。MX3车型的左右后门外板一张板料冲压一个零件，零件的四个方向都需要工艺补充面；而M44车型左右后门外板为一张板料冲压出两个零件，相当于减少一个工艺补充面。通过对比，M44车型后门外板材料利用率比MX3后门外板材料利用率提高4.16%。
5、材料尺寸优化
通过调整毛坯板料在拉延模内的定位，减少拉延筋以外多余材料的工艺补充，从而减小零件所需的毛坯板料尺寸，提高材料的利用率。
为T/B车型前风窗下横梁零件，对拉延成形过渡件观察发现，拉延件的工艺补充区域还有很大一部分毛坯板料未被利用，通过测量，将此零件的开卷步距从原来的590mm减少到560mm，并对拉延模进行研合、对板料定位装置进行调整，经过外观检查和三坐标测量几何尺寸后确认：在板料步距减小30mm的情况下，零件成形正常，质量符合标准。
<二>、电源外壳的操作方法
模块电源的发展方向是高频、高优良、低耗、低噪声、抗干扰。由于模块电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此外洋各大模块电源商都重视新型高智能化元器件的应用，特别是改变二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体（Mn-Zn）材料的应用设计上加大技术为本，以提高在高频率和较大磁通密度（Bs）下获得高的磁性能能力，而电容器的小型化也是一项推动模块电源高功率密度的关键因素。SMT技术的应用使得模块电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确认模块电源的轻、小、薄。模块电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为模块电源的主流技术，并大幅提高了模块电源的工作效率。对于优良性指标，美国的模块电源生产商通过降低运行电流、结温等措施以减少器件的应力，使得产品的优良性优良提高。
电源外壳的操作方法
模块组合模块电源是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，其特点是可为一对一集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(FPGA)及其他数字或模拟负载提供供电。
电源外壳的操作方法：
1、并联扩容。将相同模块输出端并联，可使输出能力增强，但并联模块的输出电压要调整得比较一致，以保护相对均流，同时避免不需要的振荡。对有较大电流输出的模块，还可以仔细设计引线电阻，以达到均流效果。用这种方法并联的模块，不宜超过2个。同时，如果其中一块模块输出有故障，整个系统都将不能正常工作。并联扩容连接电路RL为负载。
2、冗余热备份并联。将相同的模块输出端通过二极管后并联可使输出能力增强，以提高电源系统的优良性。原则上如果配合相应输出警报电路，将电源外壳放在可以拆卸的母线上，这样，出现故障的模块可以及时换。用这种方法并联的模块，没有量限制。D一般为肖特基二极管。
3、串联扩容。将相同模块输出端串联，可使输出电压倍增，功率也相应增加，而串联输出端须接二极管以进行保护。