汽車法蘭盤柔性生產線的設計

張軍

摘要：法蘭盤簡稱法蘭，是對機械金屬鏈接結構件的一個統稱，通常我們認為法蘭就是一個在周邊開孔用于連接其他構件的盤狀金屬結構。在汽車上通常被用于管件之間的連接。是汽車制造組裝過程中不可或缺的零部件。但是據目前來看，生產汽車法蘭盤的方式還是半自動方式，生產速度不高，人工成本較高，造成很大的人力資源浪費，并且還沒辦法提高產能，本文依據現有基礎情況，對于汽車的法蘭盤生產線上進行重新設計，加快自動化生產線建設。

關鍵詞：汽車法蘭盤;自動化生產線建設;柔性生產線

汽車法蘭盤作為汽車制造和組裝的不可或缺零部件，在產能上相對自動化汽車生產線來說不高，對于汽車生產線的組裝達不到要求。因此在汽車法蘭盤生產產能低下和生產效率不高的背景之下，為了解放人力資源，減少工人的勞動強度，利用多臺自動機床和專業的相關設備，通過自動輸送裝備和制造裝備，以計算機為核心，建立柔性生產線，為汽車法蘭盤制造加工上提高效率，為自動化制造設備的普及和發展鋪路。

一、汽車法蘭盤的產品結構和連接方式

法蘭盤簡稱法蘭，結構相對較為簡單，如圖一所示，主要是盤狀結構，在中心及四周進行部分開孔，主要是為了連接其他零部件所用，穿孔的部分是為了起到與螺栓連接的作用。

法蘭之間的連接主要是將兩個器材分別固定到法蘭上，再將兩個法蘭之間加入法蘭墊，最后在穿孔出用螺絲擰緊，達到最終連接的效果。因為其使用方法上非常輕松方便，因此在生活中有著廣泛的應用，主要在汽車的傳動和動力結構方面有著重要作用。除了孔狀結構外，有的法蘭還會存在開槽，也就是我們常說的鍵的結構，通常鍵的結構在汽車中都是與傳動軸連接的，是整個汽車的動力源泉。因為汽車法蘭盤主要作用在動力結構和動力輸出上，工作環境較為惡劣。因此對于整體的質量要求較高。在生產過程中由于目前自動化程度不高，人工加工的方式對于質量的把控不是很到位。對于法蘭的生產和制造方面也會有更高的要求和需求。因此設計法蘭盤的柔性生產線是較為重要和需要解決的問題[1]。

二、現有生產線路存在的問題

法蘭盤現有的生產方式，因為人工投入占比較大，會造成人工資源的浪費，而且因為人工生產和人工操作在整個生產過程中的勞動強度大，對于整個的生產環節給工人帶來極大地不便利，生產環境不符合要求也更加大了生產難度，對于整體生產效率帶來考慮了很大影響。因為沒有實現生產上的自動化，法蘭盤的質量和相關力學性能沒有的得到保障，對于整個質量沒有更好的監管。法蘭盤成品的產量無法滿足汽車等相關生產企業的需求，對整個市場的運作上會有一定程度上的影響。

三、柔性生產線路設計思路

（一）設計思路

在整個的柔性生產線上，保證整體的自動化產線合理運行，需要對整個產線的生產流程和生產工藝進行重新設計，在保質保量的完成生產工作的同時，對生產效率有進一步的提高，使得工人的勞動狀況得到徹底改善。設計思路上主要對產品的質量要有一定保障，自動化程度下的生產線也要保證產品質量。柔性生產線主要有控制總臺，也就是計算機，搭配上相關的生產機械主要是專用機床，在運輸和運送上和自動產線結合起來，從生產到輸送上都聯系起來，形成真正的自動化產線[2]。但是由于法蘭盤是金屬結構，且在使用環境上對于質量和硬度的要求很高，因此會在生產過程中對法蘭盤進行熱處理，保證它的硬度和相關力學性能。因此在自動化生產線中又會出現熱處理前和熱處理后兩種不同的生產工藝。

（二）生產的工藝流程

生產工藝流程上，基本都是依靠計算機進行總控，自動化的輸送結構和相關的專用機械和專業機床互相配合，對法蘭盤進行工藝上的處理。其中分為在法蘭盤進行熱處理前的工業流程和進行熱處理后的工業流程，這兩個工藝是不同的，需要進行區分。首先在法蘭盤進行熱處理之前，要進行人工下料，對于毛坯料要加工到成品需要對毛配件進行機床上的操作，比如車床對法蘭盤的進行車削，銑床對螺紋進行打磨，最后通過自動輸送結構將毛配件運送至熱處理進行淬火。在進行完熱處理之后的法蘭盤，力學性能會更好，因此對于淬火之后的法蘭盤要進行進一步加工就需要新的工藝流程，主要分為下料，將熱處理之后的毛坯料也可以稱為半成品了，送入自動輸送結構中，對其進行車削處理，相關的毛刺也要進行更精細的加工，尤其是鉆孔和溝槽的加工，需要更精細的處理。在加工完成之后，送入檢測結構對整個法蘭成品的質量以及工藝性能進行檢測，確保整個質量符合標準。在加工中需要注意到的問題就是相關的操作流程不要混淆，因為熱處理之前的毛坯件的外形和硬度需要先進行車削，熱處理之后力學性能改變，在淬火中改變了力學性能，因此進行精細加工會提升生產效率。

（三）質量檢測及其相關輔助結構

法蘭盤的尺寸和質量在生產過程中是需要注意的重要問題，尺寸和力學性能直接決定著法蘭盤是否能進行使用，不符合標準的直接就會被定義為廢料。因此對于生產過程中的監控十分必要，在對應的工藝流程中加入檢測點，對于整體的質量進行有效把控[3]。檢測上可以進行細分為兩種，進行全部檢查，和成品抽檢，最大程度的對質量和尺寸問題進行控制和監管，減少產品不良率。在生產過程中的其他相關輔助機構也需要和生產線進行緊密配合，來達到自動化生產的目的，完善整條柔性生產線。輔助設備上主要包括切削的清理設備、相關傳送的物流設備、熱處理結構、存料倉庫等。清理設備主要是對金屬切削產生的廢料進行清理，對金屬切削液的加注提供保證，傳送設備就比較簡單了，主要是物流輸送設備和傳送帶，對于毛坯料和半成品在整個生產線的傳送起到重要作用，必要時需要人工與其進行配合。熱處理結構主要是對法蘭半成品進行淬火，改變其力學性能，更好的完成法蘭的質量任務保證，存料倉庫進行的任務就相對比較簡單，主要是毛坯件和完成品進行存放，環境一定不能有污染，以免對法蘭質量產生負面影響。相關輔助結構和整體生產線的緊密配合，才能實現整條生產線的自動化模式，對于解放生產力和提高產能和生產進度，以及生產效率有著密不可分的聯系。

（四）計算機控制系統

整條自動化生產線上，最核心的部分就是計算機系統對于整條柔性生產線的控制，合理有效的控制好每一個結構的相關工作，是保證整個生產線順利完美運行的必要保障，對控制系統設計分為自動和手動兩種，自動控制上，對整個程序進行順序化運行，保證基礎的設施正常運作，手動是在自動的基礎上進項手動控制的加入，方面對操作流程進行手動干預和改變[4]。更好的為整體生產線進行服務。保障自動化生產線的可行性。

結束語

提高法蘭盤的生產效率對于汽車行業發展有著重要的促進作用，自動化的生產方式和生產結構對于人工資源的節省也是有一定的助推作用。自動化生產的實現對于工人的工作環境和勞動強度都有極大的改善。控制法蘭盤的產品質量問題上也有著相關優勢。柔性生產線主要是考自動化實現產品的生產問題。因此在自動化控制系統的運用和設計會有著相關難度。但是對于整體的產品質量和生產效率是正向的促進作用。

參考文獻：

[1]袁占江.汽車焊裝柔性生產線控制系統的設計[J].產業與科技論壇，2015（11）：43-44.

[2]周曉男，馬永帥.汽車總裝柔性化生產線的設計[J].決策與信息旬刊，2016（11）.

[3]袁恒，馬力，杜媛媛.電磁風扇離合器柔性法蘭盤的優化設計[J].機械設計，2014，031（006）：43-46.

[4]劉宏偉，楊銳，向華.汽車法蘭盤柔性生產線的設計[J].機床與液壓，2018（16）：7-9.