关于降低汽车大梁切割工序不合格率的研究

同鹏飞，高朋

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

1 加工现状

据了解，汽车大梁切割工序加工分为平板料等离子切割与U型槽钢料机器人等离子切割两种方式。

1.1 等离子切割定义

利用等离子弧高速、高温和高能的等离子气流加热并熔化金属，再借助某种气体介质排除熔化了的金属而形成割口。由于等离子弧能量集中，所以割件的热影响区小，热变形小，切割速度随割件厚度增加面减慢。

1.2 等离子切割机工作原理

等离子的产生：随着温度的升高，一般物质依次表现为固体、液体和气体。它们统称物质的三态。当气体温度进一步升高时，其中许多，甚至全部分子或原子将由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子。这时物质将进入一种新的状态，即主要有电子和正离子（或是带正 电的核）组成的状态。这种状态的物质叫等离子体，它可以称为物质的第四态。当高速运动的电子撞击到其他的电子或是离子时，将释放出巨大的能量。正是这些能量使等离子态有着特殊的性质，从而有了令人难以置信的切割能力。

1.3 加工现状

经过抽样分析，某月1日到10日，我公司加工969根纵梁，不合格件数58根，不合格率5.99%；11日到20日，我公司加工1038根纵梁，不合格件数55根，不合格率5.30%；21日到30日，我公司加工1064根纵梁，不合格件数59根，不合格率5.55%。

2 原因分析

为了解决汽车大梁切割工序质量问题，我们经过一段时间的现场走访，得到以下数据：

某月份，我公司共生产不合格纵梁172件，其中，切不断109件，占比63.37%；内表面飞溅36件，占比20.93%；切割表面粗糙12件，占比6.98%；切割尺寸超差10件，占比5.81%。

通过以上数据，可以得出，纵梁切不断是造成切割工序纵梁外形切割不合格率高的主要因素。

图1

我们从人、机、法、料几个方面展开并进行分析装配孔错位问题，通过鱼刺图确定了以下六个方面为切割质量问题的主要原因：

（1）切割嘴未及时更换

整改措施：加工纵梁数≦60根，切割嘴必须进行更换。

（2）检测头侵蚀

整改措施：检测头不允许存在灰尘。

（3）纵梁前端翘曲度过大

纵梁前端1000mm范围内，翘曲度≤4mm。

（4）切割速度过快

切割程序中切割速度设定值V要求如下：30mm/s≦V（绝对速度）≦50mm/s。

（5）切割电流不足

切割8mm厚度纵梁，切割电流为3档130A。

（6）切割嘴离工件距离过远

切割嘴距离工件有效切割距离：2mm≦d≦10mm。

3 制定对策及实施

经过对上述六个因素逐条排查，我们确定了3个主要原因。检测头侵蚀、纵梁翘曲度过大、切割嘴距离工件距离过远。

3.1 对检测头增加密封装置

增加密封装置，防止灰尘进入

（1）编制设备改制计划；

（2）设计密封装置；

（3）制作、购买相关元件；

（4）安装密封装置；

（5）安装后效果检查。

实施

因需对切割机检测机构进行改造，所以我们首先编制了设备改造计划，报生产制造部审批通过后，开始正式实施对策。

3.1.1 设计密封装置结构

图2 a 使用时

图2 b 不使用时

3.1.2 安装密封装置

图3

3.2 增加压紧装置

我们选择压紧气缸型号为APVU-80-80-P-A，共七个。

图4

3.3 增加检测点数量

切割长度≤ 600mm时，布置2个检测点（切割方向前端尾端各1个）；600mm＜切割长度≦900mm时，沿切割方向均匀布置3个检测点。

实施

对策实施完成后，我们对机器人切割机工序不合格品进行了统计：

表1 机器人切割机工序不合格品进行了统计表

4 结语

通过我们发现问题，分析问题来源，我们制定了三个对策来解决问题。

措施实施完成后，纵梁切割不合格率由之前的 5.55%降低到 2.50%，效果良好，完美解决了此问题。极大的节约了生产成本，也提高了各部门之间的沟通协作能力。

本次项目实施重点在于数据的采集，以及历史数据在文件中的有效体现。类似的技术改进，将会是一项持续的工作。