浅析自卸车三层梁车架总成零件加工工艺优化

文/王勇，李权辉，孙文辉·陕西通力专用汽车有限责任公司

浅析自卸车三层梁车架总成零件加工工艺优化

文/王勇，李权辉，孙文辉·陕西通力专用汽车有限责任公司

王勇，助理工程师，任职于陕西通力专用汽车有限责任公司车架厂，从事车架技术质量管理工作。

自卸车市场近年来逐渐萎缩，我公司根据市场需求研发了一种三层梁车架总成（图1），以期进一步提升市场份额。但因其加工工艺不同于常规车架，实际订单特点是小批量、多品种，交货期短，从接到技术文件进行处理到组织生产、转出仅为3天，以现有生产工艺，难以满足质量和交货期。这就需要探索一条有效的途径，解决小批量生产的产能及节拍问题，满足质量控制要求同时提高产能。

纵梁加工工艺改进前后对比

现有纵梁加工工艺

图2所示为目前公司纵梁的加工工艺，其工艺流程为：开平纵剪→冲孔→平板割形→压型→合梁→透孔→抛丸→铆接。

经过对现有纵梁加工工艺进行分析，制约交货期的原因如下：

⑴纵梁腹宽种类多，现有2台大吨位压力机在满足其余常规产品情况下，需频繁更换纵梁压型模具，致使生产效率低，产品质量无法保证；

⑵纵梁割形尺寸长，前端翼面压型后高度较低，若采用平板割形影响压型后槽梁翼面角度，质量无法保证；

⑶需要手工合梁2次，透孔效率低，加工周期长。

图3所示为开平纵剪生产线。

改进后的纵梁加工工艺

经过对三层梁纵梁特点分析后，确定了腹宽320mm的纵梁批量较大，随即对纵梁辊压设备增加了模切及隔套装置，预先生产该宽度纵梁，优化了大吨位压力机压型产品规格，缩短了换模周期，优化的工艺流程如图4所示。

图1 三层梁车架实物图

图2 纵梁加工工艺

图3 开平纵剪生产线

图4 优化的工艺流程

工艺优化成辊压槽钢，辊压槽钢的生产效率高，产品质量稳定，制件长度可以随时调改。采用三面槽梁数控冲冲孔设备，将外纵梁及中间槽梁分别冲孔，联合等离子槽梁切割机的应用，使纵梁翼面和腹面割形一次成形，保证产品外观品质。在合梁工序前增加预合梁工位，将外纵梁及中间槽梁以孔定位进行塞焊焊合，同时在合梁工位将第三层内加强梁的割形及塞焊孔加工完毕，在合梁时仅加工一次（不需要来回转序，三层纵梁一块叠加塞焊），使得在透孔工序中纵梁透孔效率得以提升，各工序生产节拍达到平衡，有效解决瓶颈工序对生产周期的影响。

考虑后续产品规格增加以及纵梁腹面变截等新产品的生产，适时地投入点焊合梁线、纵梁折弯机。增加设备后纵梁加工工艺为：开平纵剪→辊压→冲孔（三面冲）→割形（等离子槽梁切割机）→折弯（腹面变截）→合梁（点焊合梁）→透孔→抛丸→铆接→电泳。这样的工艺安排提高了设备自动化程度，充分发挥了设备利用率。

横梁及连接板加工工艺改进前后对比

传统横梁及连接板加工工艺

图5 横梁加工工艺

图5 所示为传统横梁的加工工艺，其工艺流程为：下料→数控冲孔→通用U型模压型→割形→抛丸→铆接。

图6 连接板加工工艺

图6 所示为传统连接板生产加工工艺，其工艺流程为：下料→数控冲孔→折弯→抛丸→铆接。

针对传统的小批量多品种零件，常规工艺均采用上述工艺，此工艺的缺点是：生产效率低，生产工艺路线长，需要在几个车间运转，生产耗时长。

改进后横梁及连接板加工工艺

工艺改进后，横梁及连接板类零件可采用冲孔和模具联合（柔性加工及通用性模具的组合）进行加工。改进后横梁的加工工艺为：开平纵剪→连体冲孔（小梁冲孔机）→分离下料→压型→冲减重孔→抛丸→铆接，如图7所示。

改进后连接板类零件的加工工艺为：开平纵剪条板→小梁冲连体冲孔→分离下料→折弯→抛丸→铆接，如图8所示。

此种工艺方式充分考虑产品多品种的特点，而且大量采用柔性化布局和工艺，适应产品更新的能力较强。另外可通过增加激光切割机的方式，使加工工艺进一步改进为：激光切割外形及孔位→压型→抛丸→铆接。

图7 改进后的横梁加工工艺

图8 改进后的连接板加工工艺

结束语

新工艺有效地消除了传统制造工艺的瓶颈，并且广泛采用数控技术，使得产品质量和精度更好，为后续车架的装配提供可靠的品质保证。新工艺的这些优势也是我们今后工作关注的要点，因为它符合现代生产中低投入、低成本、高效、高精度以及柔性化的制造要求。今后，随着市场化进程的进一步深入，柔性化、智能化生产方式的导入将成为工艺设计革新的一种必然，国内各汽车厂家在选择加工方式的同时，可根据自已的产品结构特点、产量大小及资金实力等选择适合自已的柔性化生产设备和工艺手段来保障生产活动，以期进一步拓展市场。