淺析自卸車三層梁車架總成零件加工工藝優(yōu)化

文/王勇，李權(quán)輝，孫文輝·陜西通力專用汽車有限責(zé)任公司

淺析自卸車三層梁車架總成零件加工工藝優(yōu)化

文/王勇，李權(quán)輝，孫文輝·陜西通力專用汽車有限責(zé)任公司

王勇，助理工程師，任職于陜西通力專用汽車有限責(zé)任公司車架廠，從事車架技術(shù)質(zhì)量管理工作。

自卸車市場(chǎng)近年來逐漸萎縮，我公司根據(jù)市場(chǎng)需求研發(fā)了一種三層梁車架總成（圖1），以期進(jìn)一步提升市場(chǎng)份額。但因其加工工藝不同于常規(guī)車架，實(shí)際訂單特點(diǎn)是小批量、多品種，交貨期短，從接到技術(shù)文件進(jìn)行處理到組織生產(chǎn)、轉(zhuǎn)出僅為3天，以現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，難以滿足質(zhì)量和交貨期。這就需要探索一條有效的途徑，解決小批量生產(chǎn)的產(chǎn)能及節(jié)拍問題，滿足質(zhì)量控制要求同時(shí)提高產(chǎn)能。

縱梁加工工藝改進(jìn)前后對(duì)比

現(xiàn)有縱梁加工工藝

圖2所示為目前公司縱梁的加工工藝，其工藝流程為：開平縱剪→沖孔→平板割形→壓型→合梁→透孔→拋丸→鉚接。

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有縱梁加工工藝進(jìn)行分析，制約交貨期的原因如下：

⑴縱梁腹寬種類多，現(xiàn)有2臺(tái)大噸位壓力機(jī)在滿足其余常規(guī)產(chǎn)品情況下，需頻繁更換縱梁壓型模具，致使生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量無法保證；

⑵縱梁割形尺寸長，前端翼面壓型后高度較低，若采用平板割形影響壓型后槽梁翼面角度，質(zhì)量無法保證；

⑶需要手工合梁2次，透孔效率低，加工周期長。

圖3所示為開平縱剪生產(chǎn)線。

改進(jìn)后的縱梁加工工藝

經(jīng)過對(duì)三層梁縱梁特點(diǎn)分析后，確定了腹寬320mm的縱梁批量較大，隨即對(duì)縱梁輥壓設(shè)備增加了模切及隔套裝置，預(yù)先生產(chǎn)該寬度縱梁，優(yōu)化了大噸位壓力機(jī)壓型產(chǎn)品規(guī)格，縮短了換模周期，優(yōu)化的工藝流程如圖4所示。

圖1 三層梁車架實(shí)物圖

圖2 縱梁加工工藝

圖3 開平縱剪生產(chǎn)線

圖4 優(yōu)化的工藝流程

工藝優(yōu)化成輥壓槽鋼，輥壓槽鋼的生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，制件長度可以隨時(shí)調(diào)改。采用三面槽梁數(shù)控沖沖孔設(shè)備，將外縱梁及中間槽梁分別沖孔，聯(lián)合等離子槽梁切割機(jī)的應(yīng)用，使縱梁翼面和腹面割形一次成形，保證產(chǎn)品外觀品質(zhì)。在合梁工序前增加預(yù)合梁工位，將外縱梁及中間槽梁以孔定位進(jìn)行塞焊焊合，同時(shí)在合梁工位將第三層內(nèi)加強(qiáng)梁的割形及塞焊孔加工完畢，在合梁時(shí)僅加工一次（不需要來回轉(zhuǎn)序，三層縱梁一塊疊加塞焊），使得在透孔工序中縱梁透孔效率得以提升，各工序生產(chǎn)節(jié)拍達(dá)到平衡，有效解決瓶頸工序?qū)ιa(chǎn)周期的影響。

考慮后續(xù)產(chǎn)品規(guī)格增加以及縱梁腹面變截等新產(chǎn)品的生產(chǎn)，適時(shí)地投入點(diǎn)焊合梁線、縱梁折彎機(jī)。增加設(shè)備后縱梁加工工藝為：開平縱剪→輥壓→沖孔（三面沖）→割形（等離子槽梁切割機(jī)）→折彎（腹面變截）→合梁（點(diǎn)焊合梁）→透孔→拋丸→鉚接→電泳。這樣的工藝安排提高了設(shè)備自動(dòng)化程度，充分發(fā)揮了設(shè)備利用率。

橫梁及連接板加工工藝改進(jìn)前后對(duì)比

傳統(tǒng)橫梁及連接板加工工藝

圖5 橫梁加工工藝

圖5 所示為傳統(tǒng)橫梁的加工工藝，其工藝流程為：下料→數(shù)控沖孔→通用U型模壓型→割形→拋丸→鉚接。

圖6 連接板加工工藝

圖6 所示為傳統(tǒng)連接板生產(chǎn)加工工藝，其工藝流程為：下料→數(shù)控沖孔→折彎→拋丸→鉚接。

針對(duì)傳統(tǒng)的小批量多品種零件，常規(guī)工藝均采用上述工藝，此工藝的缺點(diǎn)是：生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)工藝路線長，需要在幾個(gè)車間運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)耗時(shí)長。

改進(jìn)后橫梁及連接板加工工藝

工藝改進(jìn)后，橫梁及連接板類零件可采用沖孔和模具聯(lián)合（柔性加工及通用性模具的組合）進(jìn)行加工。改進(jìn)后橫梁的加工工藝為：開平縱剪→連體沖孔（小梁沖孔機(jī)）→分離下料→壓型→沖減重孔→拋丸→鉚接，如圖7所示。

改進(jìn)后連接板類零件的加工工藝為：開平縱剪條板→小梁沖連體沖孔→分離下料→折彎→拋丸→鉚接，如圖8所示。

此種工藝方式充分考慮產(chǎn)品多品種的特點(diǎn)，而且大量采用柔性化布局和工藝，適應(yīng)產(chǎn)品更新的能力較強(qiáng)。另外可通過增加激光切割機(jī)的方式，使加工工藝進(jìn)一步改進(jìn)為：激光切割外形及孔位→壓型→拋丸→鉚接。

圖7 改進(jìn)后的橫梁加工工藝

圖8 改進(jìn)后的連接板加工工藝

結(jié)束語

新工藝有效地消除了傳統(tǒng)制造工藝的瓶頸，并且廣泛采用數(shù)控技術(shù)，使得產(chǎn)品質(zhì)量和精度更好，為后續(xù)車架的裝配提供可靠的品質(zhì)保證。新工藝的這些優(yōu)勢(shì)也是我們今后工作關(guān)注的要點(diǎn)，因?yàn)樗犀F(xiàn)代生產(chǎn)中低投入、低成本、高效、高精度以及柔性化的制造要求。今后，隨著市場(chǎng)化進(jìn)程的進(jìn)一步深入，柔性化、智能化生產(chǎn)方式的導(dǎo)入將成為工藝設(shè)計(jì)革新的一種必然，國內(nèi)各汽車廠家在選擇加工方式的同時(shí)，可根據(jù)自已的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、產(chǎn)量大小及資金實(shí)力等選擇適合自已的柔性化生產(chǎn)設(shè)備和工藝手段來保障生產(chǎn)活動(dòng)，以期進(jìn)一步拓展市場(chǎng)。