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汽车纵梁加工工艺及设备的选择

点击数:   录入时间:2017-10-12 【打印此页】 【关闭

陕西重型汽车有限公司(以下简称陕重)是一家以生产重型军用越野车、重型卡车、大客车为主的大型汽车公司。为了提升公司汽车产能,更好地提高市场占有率,陕重在北郊成立了重卡产业园。在产能目标大幅攀升的情况下,如何提升车架的生产能力,提高车架的产品质量,成为工艺人员亟待考虑的问题。而随着我国汽车工业的飞速发展,客户个性化需求越来越多,各种变形车架层出不穷,传统的加工制造方法已不能满足上述要求。

传统加工工艺及存在的问题

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。

图1 传统纵梁加工方法

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。

图2 斯太尔等截面梁、MAN变截面梁

常用加工工艺及所用设备

传统上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。

图3 陕重汽汽车大梁种类

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。