淺析自卸車三層梁車架總成零件加工工藝優(yōu)化

文/王勇，李權輝，孫文輝·陜西通力專用汽車有限責任公司

淺析自卸車三層梁車架總成零件加工工藝優(yōu)化

文/王勇，李權輝，孫文輝·陜西通力專用汽車有限責任公司

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

自卸車市場近年來逐漸萎縮，我公司根據(jù)市場需求研發(fā)了一種三層梁車架總成（圖1），以期進一步提升市場份額。但因其加工工藝不同于常規(guī)車架，實際訂單特點是小批量、多品種，交貨期短，從接到技術文件進行處理到組織生產(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)量控制要求同時提高產(chǎn)能。

縱梁加工工藝改進前后對比

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)過對現(xiàn)有縱梁加工工藝進行分析，制約交貨期的原因如下：

⑴縱梁腹寬種類多，現(xiàn)有2臺大噸位壓力機在滿足其余常規(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。

改進后的縱梁加工工藝

經(jīng)過對三層梁縱梁特點分析后，確定了腹寬320mm的縱梁批量較大，隨即對縱梁輥壓設備增加了模切及隔套裝置，預先生產(chǎn)該寬度縱梁，優(yōu)化了大噸位壓力機壓型產(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，制件長度可以隨時調(diào)改。采用三面槽梁數(shù)控沖沖孔設備，將外縱梁及中間槽梁分別沖孔，聯(lián)合等離子槽梁切割機的應用，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合梁工位，將外縱梁及中間槽梁以孔定位進行塞焊焊合，同時在合梁工位將第三層內(nèi)加強梁的割形及塞焊孔加工完畢，在合梁時僅加工一次（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)，適時地投入點焊合梁線、縱梁折彎機。增加設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）→折彎（腹面變截）→合梁（點焊合梁）→透孔→拋丸→鉚接→電泳。這樣的工藝安排提高了設備自動化程度，充分發(fā)揮了設備利用率。

橫梁及連接板加工工藝改進前后對比

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，此工藝的缺點是：生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)工藝路線長，需要在幾個車間運轉(zhuǎn)，生產(chǎn)耗時長。

改進后橫梁及連接板加工工藝

工藝改進后，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）進行加工。改進后橫梁的加工工藝為：開平縱剪→連體沖孔（小梁沖孔機）→分離下料→壓型→沖減重孔→拋丸→鉚接，如圖7所示。

改進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，而且大量采用柔性化布局和工藝，適應產(chǎn)品更新的能力較強。另外可通過增加激光切割機的方式，使加工工藝進一步改進為：激光切割外形及孔位→壓型→拋丸→鉚接。

圖7 改進后的橫梁加工工藝

圖8 改進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，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)勢也是我們今后工作關注的要點，因為它符合現(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，隨著市場化進程的進一步深入，柔性化、智能化生產(chǎn)方式的導入將成為工藝設計革新的一種必然，國內(nèi)各汽車廠家在選擇加工方式的同時，可根據(jù)自已的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點、產(chǎn)量大小及資金實力等選擇適合自已的柔性化生產(chǎn)設備和工藝手段來保障生產(chǎn)活動，以期進一步拓展市場。