乘用車曲軸自動(dòng)線常見工藝停臺(tái)及解決方案

一汽鍛造曲軸自動(dòng)線(圖1)主機(jī)為4000t 熱模鍛壓力機(jī)，主機(jī)內(nèi)各工位間采用6 軸步進(jìn)梁傳遞，主要生產(chǎn)品種為EA211 發(fā)動(dòng)機(jī)1.2T 和1.4T，EA888 發(fā)動(dòng)機(jī)1.8T 和2.0T 等德系鍛鋼曲軸(圖2)，年產(chǎn)量80 萬件以上。

綜合指數(shù)法是綜合反映引水調(diào)控工程對(duì)受水湖泊水環(huán)境或水生態(tài)影響的方法。該方法基于由多種單因子監(jiān)測(cè)指標(biāo)計(jì)算而來的綜合指數(shù)，相較于單因子指標(biāo)法，綜合指數(shù)法有效地避免了單因子指標(biāo)法中不同因子所反映的湖泊水生態(tài)環(huán)境變化不一致的問題，通過設(shè)置不同因子的權(quán)重，綜合得出引水調(diào)控工程的湖泊生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。綜合指數(shù)法已廣泛應(yīng)用于引水工程水環(huán)境和水生態(tài)效應(yīng)的評(píng)估研究中，且多關(guān)注對(duì)受水湖泊在營(yíng)養(yǎng)水平、重金屬污染以及生物多樣性等方面的評(píng)估。

自動(dòng)線相比手動(dòng)線具有自動(dòng)化程度高、模具可調(diào)整性差、設(shè)備內(nèi)人工操作空間小等特點(diǎn)。由以上特點(diǎn)可知，發(fā)生同樣問題時(shí)，自動(dòng)線相比手動(dòng)線需要花費(fèi)更多的時(shí)間處理，從而產(chǎn)生更長(zhǎng)的停臺(tái)時(shí)間，因此自動(dòng)線對(duì)鍛造工藝的可靠性及穩(wěn)定性要求更高。本文將以EA888 曲軸為例，介紹造成自動(dòng)線停臺(tái)的常見工藝問題，逐一分析其原因并給出解決方案。

1.1.3 儀器:日立7020型全自動(dòng)生化分析儀;Beckman-Coulter MAXM血球分析儀;電子稱(常熟市雙杰測(cè)試儀器廠產(chǎn)品);萬分之一電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司產(chǎn)品);Thermo BIOFUGE PRIMO R型離心機(jī)。

工藝停臺(tái)分析

首先我們通過一組數(shù)據(jù)來了解一下一汽鍛造曲軸自動(dòng)線工藝停臺(tái)的構(gòu)成情況(圖3)。由圖可知，鍛件充不滿、四工位切邊質(zhì)量不穩(wěn)定、鉗指卡飛邊占到工藝停臺(tái)的90%以上。按照二八原則，解決以上三點(diǎn)，工藝停臺(tái)時(shí)間過長(zhǎng)、占比過高的問題可迎刃而解。

鍛件充不滿的根因分析及解決方案

曲軸鍛件常見的充不滿現(xiàn)象及位置見圖4。

可能導(dǎo)致曲軸鍛件充不滿的因素

⑴坯料規(guī)格制定不合理。

⑵壓扁及預(yù)鍛工步分料不合理。

社會(huì)福利政策是社會(huì)政策的一個(gè)類別，不是孤立存在的，每一個(gè)政策都和其他政策有千絲萬縷的聯(lián)系，并相互作用。考慮社會(huì)福利政策的統(tǒng)合性意在強(qiáng)調(diào)一個(gè)政策和其他政策的方向大致統(tǒng)一、效果基本復(fù)合的關(guān)系。例如，地方制定高齡老人補(bǔ)貼的政策，既要符合國(guó)家養(yǎng)老政策方向，又要考慮本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況和相關(guān)財(cái)政政策，從而因地制宜出臺(tái)本地的高齡老人補(bǔ)貼政策。當(dāng)然，政策的統(tǒng)合除了進(jìn)行橫向統(tǒng)合，還要進(jìn)行縱向統(tǒng)合，既要考慮本項(xiàng)政策的出臺(tái)會(huì)不會(huì)和已經(jīng)存在政策相沖突，還要有前瞻性，考慮到本項(xiàng)政策出臺(tái)后對(duì)于本領(lǐng)域后續(xù)政策的影響。

2)橋部減薄不僅可以改善充滿，還可以降低切邊力，減小切邊變形。

從工藝角度查找真因

以邏輯樹(圖5)方法分析影響鍛件充不滿的因素，查找真因。根本原因?yàn)椋侯A(yù)鍛、終鍛橋部厚度及阻力墻設(shè)計(jì)不合理。

更改驗(yàn)證措施

⑴現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)措施。

由表2可知，在一級(jí)指標(biāo)中經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性對(duì)應(yīng)指標(biāo)權(quán)重較大，因?yàn)樵谶\(yùn)行成本、投資是用戶比較在意的。對(duì)于政策支持、潛在替代量和環(huán)保是投資人士較為看中的，而適用性作為一個(gè)電能替代項(xiàng)目的初選指標(biāo)，因此權(quán)重相對(duì)不是特別高。

現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)焊預(yù)鍛和終鍛模具第一、四曲柄臂附近橋部(圖6 涂紅位置)，增加成形時(shí)上述位置金屬向外流動(dòng)阻力，改善相應(yīng)平衡塊的充滿。

⑵永久措施。

平民非虛構(gòu)寫作熱與純文學(xué)處境尷尬有直接關(guān)系。尷尬的純文學(xué)處境，為平民非虛構(gòu)寫作熱提供了契機(jī)。1980年代文學(xué)界倡導(dǎo)純文學(xué)，旨在把文學(xué)從“政治標(biāo)準(zhǔn)第一，藝術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第二”的束縛中解放出來，同時(shí)強(qiáng)調(diào)純文學(xué)是有別于通俗文學(xué)的嚴(yán)肅文學(xué)。彼時(shí)嚴(yán)肅文學(xué)備受矚目，并形成持續(xù)數(shù)年的文學(xué)熱:報(bào)紙都辟有專門的文學(xué)副刊，百余家出版社每年都出版一定數(shù)量的純文學(xué)作品，盛況空前。到了1990年代，純文學(xué)開始走下坡路，每況愈下，時(shí)至今日處境愈發(fā)尷尬。

對(duì)工藝進(jìn)行更改：終鍛W1、W2 及W8 小凸臺(tái)外側(cè)橋部局部減?。唤K鍛W4、W5 外側(cè)增加封料阻力墻；預(yù)鍛第一、四曲柄臂外側(cè)增加封料阻力墻。以上更改位置見圖7。

⑶需要注意的問題。

1)阻力墻封料間隙要小于橋部厚度，否則無法達(dá)到預(yù)期的封料效果。

針對(duì)傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速參數(shù)測(cè)試方法難以應(yīng)用于高溫環(huán)境的問題,本文進(jìn)行了無線無源轉(zhuǎn)速參數(shù)測(cè)試方法的研究,以環(huán)氧樹脂作為基底,采用特殊制造工藝集成有電感線圈的結(jié)構(gòu)制作讀取天線以及LC諧振敏感器件,通過理論分析以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試,驗(yàn)證了常溫環(huán)境下無線無源轉(zhuǎn)速參數(shù)測(cè)試方法的可行性,為高溫環(huán)境下轉(zhuǎn)速參數(shù)的獲取提供了思路。

⑶橋部厚度及封料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。

3)預(yù)鍛平衡塊型腔增加直徑

1.5 ～

2mm 的排氣孔(圖8)，保證預(yù)鍛時(shí)型腔內(nèi)多余空氣的排出，能夠有效改善預(yù)鍛件充滿。

4)橋部減薄及增加阻力墻的更改要依據(jù)鍛壓機(jī)的實(shí)際情況而定，如果更改不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致鍛打噸位大幅升高，損害設(shè)備。

切邊質(zhì)量不穩(wěn)定的根因分析及解決方案

2)永久措施。

3.“廣式文化潮”的興起與傳播。隨著改革開放的先行先試，廣州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平迅速提升，市民的可支配收入不斷增加，家庭消費(fèi)需求逐步從70年代的“老三件”(手表、自行車、縫紉機(jī))過渡到80年代的“新三件”(電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī))。但是，市民購買了電視機(jī)之后卻發(fā)現(xiàn)并沒有多少可看的節(jié)目，由于有毗鄰香港的地緣優(yōu)勢(shì)，有人發(fā)現(xiàn)只需用一根帶有放大器的魚骨架形天線伸進(jìn)天空就可以直接收看到香港的電視節(jié)目。“一時(shí)間，家家戶戶效仿，廣州市中心高高矮矮的樓頂也發(fā)豆芽般地長(zhǎng)出了密密麻麻的魚骨天線，像向日葵一樣，仰望東南?！盵2]8這表明，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展之后老百姓對(duì)文化娛樂有著非常強(qiáng)烈的愿望和需求。

可能導(dǎo)致曲軸鍛件切邊質(zhì)量不穩(wěn)定的因素

⑴模具裝配定位基準(zhǔn)過多，偏差累積。

⑵切邊過程中定位竄動(dòng)。

微課之所以被成為微課，就是因?yàn)槲⒄n的授課時(shí)間比較短，一般情況下微課的授課時(shí)間往往被控制在10min內(nèi).授課時(shí)間雖然短，但微課是一種比較完整和系統(tǒng)的授課形式.

在下沖頭與定位板之間增加圓柱銷定位(圖15)，保證下沖頭的定位可靠性。

從工藝角度查找真因

以邏輯樹(圖10)方法分析切邊質(zhì)量不穩(wěn)定的因素，查找真因。根本原因?yàn)椋耗＞呒庸せ鶞?zhǔn)與安裝基準(zhǔn)不一致；切邊凹模刃口線提取不準(zhǔn)確；校正下模定位設(shè)計(jì)不合理。

更改驗(yàn)證措施：

⑴模具加工基準(zhǔn)與安裝基準(zhǔn)不一致。

切邊凹模的安裝基準(zhǔn)是對(duì)角方向上的兩個(gè)圓柱銷(圖11)，而模具加工基準(zhǔn)采用四周分中的方式確定，加工基準(zhǔn)與安裝基準(zhǔn)不統(tǒng)一導(dǎo)致生產(chǎn)過程中易出現(xiàn)鍛件切偏。

1)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)措施。

以定位圓柱銷孔軸線為基準(zhǔn)加工

20mm的通孔(小于圓柱銷孔徑)作為加工定位基準(zhǔn)，保證加工基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)一致。

切邊質(zhì)量不穩(wěn)定，經(jīng)常產(chǎn)生的問題為毛刺高和過切，見圖9。

按照銷孔定位方式制作專用胎具(圖12)。通過專用胎具的使用，實(shí)現(xiàn)凹模加工一次裝卡定位，避免因多次裝卡所造成的累積偏差。

⑵切邊凹模刃口線提取不合理。

收縮率使用不當(dāng)導(dǎo)致凹模刃口與終鍛件匹配差，影響切邊質(zhì)量。

2)永久措施。

1)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)措施。

根據(jù)鍛件的實(shí)際切邊狀態(tài)對(duì)凹模進(jìn)行局部調(diào)整與修復(fù)，并記錄每套凹模的修模過程。使用終鍛件數(shù)模制作鋁制樣件(圖13)，用以檢測(cè)凹模刃口與終鍛件的匹配情況。

2)永久措施。

通過大量鍛件尺寸數(shù)據(jù)分析摸索自動(dòng)線曲軸軸向及徑向的尺寸收縮特點(diǎn)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)凹模修模記錄以及鋁制樣件檢查情況反復(fù)對(duì)比驗(yàn)證之后，確定收縮率應(yīng)采用軸向1.108，徑向1.105，并組織工程更改。

⑵飛邊變形。

曲軸自動(dòng)線切邊?；径疾捎脠D14 所示復(fù)合模結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)上、下沖頭均存在自由調(diào)整量，生產(chǎn)過程中易發(fā)生相對(duì)位移導(dǎo)致切邊質(zhì)量不穩(wěn)定。

1)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)措施。

⑶模具加工不符合工藝要求。

墊片式轉(zhuǎn)輪靜平衡試驗(yàn)工具的缺點(diǎn)是可調(diào)整的范圍較小，通常在0～60 mm，若轉(zhuǎn)輪的焊接和加工誤差較大導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪的實(shí)際重心與理論計(jì)算重心偏差較大，很有可能無法將h值調(diào)整到最佳數(shù)值，從而影響到工具的靈敏度。但是由于現(xiàn)在的轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)越來越多的運(yùn)用三維造型，理論重心計(jì)算的比較準(zhǔn)確。同時(shí)隨著加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，轉(zhuǎn)輪的實(shí)際重心也更接近理論重心，所以轉(zhuǎn)輪重心的調(diào)節(jié)范圍不需要太大，用墊片調(diào)節(jié)足可以滿足大多數(shù)轉(zhuǎn)輪靜平衡試驗(yàn)的要求。

下沖頭與固定板更改為一體式結(jié)構(gòu)，固定板與下座之間采用直口定位，取消下沖頭的自由調(diào)整量。

鉗指卡飛邊的根因分析及解決方案

可能導(dǎo)致鉗指卡飛邊的因素

⑴飛邊尺寸超差。

(1) 揚(yáng)粳113分蘗期淹水，1/1-1d處理的產(chǎn)量較對(duì)照增加6.6%，高效葉面積、葉片生理指標(biāo)及結(jié)實(shí)率等較對(duì)照均有增加；其余各處理的產(chǎn)量較對(duì)照均降低，但1/2-1d、1/2-3d及2/3-1d處理的產(chǎn)量損失小于10%。

⑶校正下模定位設(shè)計(jì)不合理。

⑶鉗指設(shè)計(jì)不合理。

考查要點(diǎn)：(1)鋁是活潑金屬,但鋁抗腐蝕性相當(dāng)強(qiáng),因?yàn)殇X表面生成一層致密的氧化物薄膜,鋁制品表面的致密氧化膜起著保護(hù)內(nèi)部金屬的作用,所以鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在,也具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。(2)致密氧化膜還可推廣到鐵與冷的濃硫酸、濃硝酸相遇的鈍化。(3)致密氧化膜熔點(diǎn)很高,打磨的鋁箔加熱至熔化時(shí),鋁不會(huì)滴落。(4)鋁制容器不宜蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間盛放酸性、堿性或咸的食物。

從工藝角度真因查找

以邏輯樹(圖16)方法分析影響鉗指卡飛邊的因素，查找真因。根本原因?yàn)椋呵羞叞寄７ㄌm及小頭外側(cè)模塊高度不足；卸料板結(jié)構(gòu)不合理。

更改驗(yàn)證措施

⑴切邊凹模法蘭及小頭外側(cè)模塊高度不足。

切邊凹模法蘭及小頭外側(cè)模塊高度不足導(dǎo)致飛邊上翹，鉗指在托件時(shí)與飛邊發(fā)生干涉。

很多父母強(qiáng)烈希望自己的孩子像某些文化標(biāo)簽下的“好孩子”，但事實(shí)上，一味盲從榜樣的方法會(huì)帶來很大的麻煩。

1)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)措施。

對(duì)切邊凹模法蘭及小頭外側(cè)進(jìn)行堆焊處理(圖17)，增加高度，使上述位置在切邊時(shí)能夠起到限制飛邊變形的作用。

本文以飛機(jī)部件交點(diǎn)裝配協(xié)調(diào)為研究對(duì)象，在建立特征公差域與T-Map映射關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了基于T-Map的部件交點(diǎn)裝配數(shù)字化協(xié)調(diào)方法。

2)永久措施。

更改切邊凹模設(shè)計(jì)(圖18)，增加法蘭及小頭外側(cè)模體高度。

成果展示

經(jīng)過以上諸多措施的實(shí)施，自動(dòng)線主要工藝問題均得到解決或遏制，工藝廢品率直線下降(圖19)，工藝停臺(tái)時(shí)長(zhǎng)及占比均大大降低(圖20)。

結(jié)束語

本文以EA888 曲軸為例，介紹了一汽鍛造4000t曲軸自動(dòng)線造成停臺(tái)的主要工藝問題及其分析解決過程，希望此文可以為行業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)提供一些類似問題的解決思路及方法。