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汽车纵梁加工工艺

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天宇 发表于 2015-1-8 19:43:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
       汽车纵梁加工的内容主要包括:成形和制孔。加工工艺可分为成型前加工孔和成型后加工孔,制孔的方式又分为冲孔加工和钻孔加工。

      目前,陕重的汽车纵梁加工采用的是买成形纵梁料,通过摇臂钻床钻孔。选用钻孔方式最大的优点是设备投资少,但缺点也很多:加工效率低、需要制造多种钻模,生产准备周期长,很难适应多品种、小批量多批次产品的生产节拍。


传统汽车纵梁加工方法

     现在,随着陕重的斯太尔产品产能的大幅提升,同时MAN产品逐步上升为主导产品,传统的加工工艺已无法适应产能提升和产品变形的需求,纵梁孔位加工能力不足已成为车架生产的“瓶颈”问题,寻求新的纵梁加工工艺迫在眉睫。
因为斯太尔产品为等截面梁,MAN产品为变截面梁(见图2),这两种车架的纵梁结构不同,加工工艺差别较大,因此选择纵梁加工工艺和设备时应兼顾此两种产品结构的加工。


常用
汽车纵梁加工工艺及所用设备
     传统上汽车车架纵梁成形和制孔可采用摇臂钻床钻孔的方法,但效率低、精度差、生产准备时间长,因此,此种加工方式已经被淘汰。目前车架纵梁成形和制孔的主要方法有:


1、等截面汽车纵梁(斯太尔产品)的加工工艺及设备
(1)先制孔后成型的工艺:板料→数控平板冲孔→压力机成型;所用的主要设备:数控平板冲孔机、大吨位压力机。
(2)先成型后制孔的工艺:板料→压力机成型→数控三面冲冲孔;所用的主要设备:数控三面冲孔机、大吨位压力机。
(3)同时成形制孔的工艺:板料→大压机一次冲孔并成形;所用的主要设备:大吨位压力机。


2、变截面汽车纵梁(MAN产品)的加工工艺及设备
(1)大批量定型产品的生产工艺:板料→大型压力机一次冲孔成型;所用的主要设备:大型压力机。
(2)小批量、多批次纵梁加工工艺:


方法1:板料→数控平板冲冲孔→大型压力机成型;所用的主要设备:数控平板冲、大型压力机。
方法2:大压机成型→数控三面冲冲孔;所用的主要设备:大压机 数控三面冲。


汽车纵梁加工工艺及所用设备的特点
目前,汽车纵梁加工工艺普遍采用了数控冲孔,汽车纵梁数控冲孔生产线的研制,改变了以往的加工工艺,提高了特殊梁的加工效率,具有较大的柔性,特别适合多品种、小批量的制造模式,可提高汽车制造厂的快速反应能力,增加了市场的竞争力,可产生较高的经济效益。


其特点如下:
1、生产效率高,劳动强度小
新产品生产准备时间短,对于纵梁孔的变化,生产准备仅为编程时间,输入CAD图形,可以自动生成加工程序,可以充分快速地满足市场和每个用户的要求,解决了现有摇臂钻床孔效率差、生产准备时间长、劳动强度低的问题。
采用原有方法,冲一个孔,带上下料最慢需要1.2s,钻一个孔最快需要10s。当加工5595mm长、200余孔的S35车纵梁时,5人需要14min,而采用数控冲只需4min。加工11050mm长、350余孔O40车纵梁,5人需要28min,而采用数控冲加工350个孔只需8min。


2、产品质量高
数控冲加工解决了摇臂钻床钻孔时,漏孔和孔距尺寸超差而影响铆接和总装配进度及质量的问题,并且数控冲加工的孔没有毛刺,精度高于钻孔。


3、柔性化程度高
数控冲解决了传统钻孔方式所导致的孔加工能力不足的问题,而且对于不同车型纵梁孔的变化,生产准备时间仅仅是编程时间,缩短了新产品的开发周期,实现了产品由“单品种、大批量、少批次”向“多品种、小批量、多批次”转变,使精益生产得到推进和深化,为公司占领市场赢得了时间。


汽车纵梁新工艺的选择和比较
     基于冲孔加工的优点和特点,笔者认为,陕重的纵梁制孔工艺应该由钻孔加工改为冲孔加工,而纵梁加工工艺可使用3面数控冲、平板数控冲、大型压力机等设备。现将3种冲孔加工方案分析如下:


1、采用平板数控冲
先制孔后成型,即平板数控冲+大型压力机的加工方法。不用钻模及冲孔模,斯太尔等截面梁和MAN变截面梁都可以加工,无论从适用范围、加工的柔性等都是最佳的,而且,平板数控冲国内技术较成熟,完全可以满足加工工艺的需要。


2、采用三面数控冲
目前三面数控冲大致有两种形式:
(1)用于等截面加工的3面冲。采用该方法可一次装卡完成纵梁上下翼面及腹面全部孔位的加工。基本型为3个主机,由于汽车纵梁腹面上的孔径规格和数量占95%以上,翼面上的孔数极少,为了提高效率可做成4个主机,迅速提高车架生产能力。其缺点是:MAN变截面梁不能加工,斯太尔产品(等截面)退出市场后限制使用。


(2)适用于等截面和变截面槽形梁的3面数控冲。从加工范围看,选择1台5个主机的多功能3面冲,既可解决目前斯太尔等截面直梁制孔中产能、质量问题,也能兼顾将来MAN变截面梁孔位加工的问题。


其缺点是:
      设备结构复杂,可靠性相对差,控制难度和价格相应增加; 由于孔到纵梁翼面的距离小,数控冲冲模模座宽,倾斜翼面部分三角区内的个别孔不能冲,还需增加一步补孔工序,仍然没有解决一次加工完成所有纵梁孔的问题;


     冲位于倾斜翼面附近处的孔循环时间约增加2.5s,增加了冲一根纵梁的时间,影响生产节拍; 从工艺流程分析,相比平板冲制孔加压力机成型的工艺,采用MAN产品变截面梁的先“成型”后“制孔”是将制孔由“易”便“难”。


3、采用大型压力机
     将板料利用大型压力机直接进行冲孔并压形。 采用大型压力机,压形冲孔效率高,对于大批量的产品适用,但对于小批量、多批次的产品,由于大型压力机柔性不足,需要制造冲孔模,生产准备时间长,模具费用大,模具更换频繁,换模时间长,因此并不适合。而陕重的产品多为小批量、多批次,所以,完全依靠大型压力机加工纵梁不适宜陕重的产品特点。


结论
     通过以上对汽车纵梁加工工艺及设备的分析和对比,结合陕重汽车车架的年生产纲领和产品结构,本着投资合理的原则,笔者认为,对于陕重今后车架纵梁的成形和制孔,可按照以下方式进行:


1、板料——大型压力机成形冲孔(适用于大批量成熟车型)
2、 板料——平板冲冲孔——大型压力机成型(适用于多品种、小批量、多批次车型)


    此种加工方法,柔性高、效率高,既可生产等截面直大梁(斯太尔车型)又可生产变截面大梁(MAN车型),可满足年生产纲领。适用于此加工工艺的设备有:平板数控冲、大型压力机。


    汽车纵梁车架是汽车最重要的承载部件,而车架纵梁又是其中的关键零件之一。传统的加工车架纵梁的设备和生产工艺存在工艺性能不够好、产量低、尺寸精度差、长度调整不灵活以及容易冲裂板材和产品转型慢等缺点,陕重结合自身实际,寻找到了适合自己的加工工艺和相关设备,并将在今后的生产实践中不断更新和完善。

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兰金富 发表于 2015-1-26 15:51:34 | 显示全部楼层
好好,66666666666666666
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不给糖吃 发表于 2017-5-8 16:47:01 | 显示全部楼层
66666666666666.很详细,学习了
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支涵蓝227 发表于 2018-6-1 17:49:15 | 显示全部楼层
我来了~~~嘿嘿~~













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lgy千千都 发表于 2018-6-5 19:02:50 | 显示全部楼层
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异乡人舰队c 发表于 2018-6-7 20:59:12 | 显示全部楼层
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大海无语505 发表于 2018-6-8 16:11:42 | 显示全部楼层
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南强yhp 发表于 2018-6-10 11:51:30 | 显示全部楼层
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