1、汽車縱梁加工工藝及設備的選擇陜西重型汽車有限公司（以下簡稱陜重）是一家以生產重型軍用越野車、重型卡車、大客車為主的大型汽車公司。 為了提升公司汽車產能， 更好地提高市場占有率， 陜重在北郊成立了 重卡產業園。在產能目標大幅攀升的情況下， 如何提升車架的生產能力， 提高車架的產品質 量，成為工藝人員亟待考慮的問題。 而隨著我國汽車工業的飛速發展， 客戶個性化需求越來 越多，各種變形車架層出不窮，傳統的加工制造方法已不能滿足上述要求。傳統加工工藝及存在的問題汽車縱梁加工的內容主要包括： 成形和制孔。加工工藝可分為成型前加工孔和成型后加工孔， 制孔的方式又分為沖孔加工和鉆孔加工。目前，陜重的汽車縱梁

2、加工采用的是買成形縱梁料，通過搖臂鉆床鉆孔。 選用鉆孔方式最大的優點是設備投資少，但缺點也很多：加工效率低、需要制造多種鉆模，生產準備周期長， 很難適應多品種、小批量多批次產品的生產節拍。圖1傳統縱梁加工方法現在，隨著陜重的斯太爾產品產能的大幅提升，同時 MAN產品逐步上升為主導產品，傳統 的加工工藝已無法適應產能提升和產品變形的需求， 縱梁孔位加工能力不足已成為車架生產 的瓶頸”問題，尋求新的縱梁加工工藝迫在眉睫。因為斯太爾產品為等截面梁， MAN產品為變截面梁(見圖 2)，這兩種車架的縱梁結構不 同，加工工藝差別較大，因此選擇縱梁加工工藝和設備時應兼顧此兩種產品結構的加工。常用加工工藝及所

3、用設備傳統上車架縱梁成形和制孔可采用搖臂鉆床鉆孔的方法，但效率低、精度差、生產準備時間長，因此，此種加工方式已經被淘汰。目前車架縱梁成形和制孔的主要方法有：1、等截面汽車縱梁(斯太爾產品)的加工工藝及設備(1)先制孔后成型的工藝：板料t數控平板沖孔t壓力機成型；所用的主要設備：數控平板沖孔機、大噸位壓力機。(2)先成型后制孔的工藝：板料t壓力機成型t數控三面沖沖孔；所用的主要設備：數控三面沖孔機、大噸位壓力機。(3)同時成形制孔的工藝：板料t大壓機一次沖孔并成形；所用的主要設備：大噸位壓力機。2、變截面汽車縱梁(MAN產品)的加工工藝及設備(1) 大批量定型產品的生產工藝：板料t大型壓力機一次

4、沖孔成型；所用的主要設備：大型壓力機。(2) 小批量、多批次縱梁加工工藝：方法1:板料t數控平板沖沖孔 t大型壓力機成型；所用的主要設備：數控平板沖、大型壓 力機。方法2 :大壓機成型t數控三面沖沖孔；所用的主要設備：大壓機數控三面沖。圖3陜重汽汽車大梁種類加工工藝及所用設備的特點目前，汽車縱梁加工工藝普遍采用了數控沖孔，汽車縱梁數控沖孔生產線的研制，改變了以往的加工工藝，提高了特殊梁的加工效率，具有較大的柔性，特別適合多品種、小批量的制造模式，可提高汽車制造廠的快速反應能力，增加了市場的競爭力，可產生較高的經濟效益。其特點如下:1、生產效率高，勞動強度小 新產品生產準備時間短，對于縱梁孔的變

5、化，生產準備僅為編程時間，輸入 CAD 圖形，可 以自動生成加工程序， 可以充分快速地滿足市場和每個用戶的要求， 解決了現有搖臂鉆床孔 效率差、生產準備時間長、勞動強度低的問題。采用原有方法，沖一個孔，帶上下料最慢需要 1.2s ，鉆一個孔最快需要 10s 。當加工 5595 mm 長、200 余孔的 S35 車縱梁時， 5 人需要 14min ，而采用數控沖只需 4min 。加工 1105 0mm 長、350 余孔 O40 車縱梁， 5人需要 28min ，而采用數控沖加工 350 個孔只需 8min。2、產品質量高數控沖加工解決了搖臂鉆床鉆孔時， 漏孔和孔距尺寸超差而影響鉚接和總裝配進度及

6、質量的 問題，并且數控沖加工的孔沒有毛刺，精度高于鉆孔。3、柔性化程度高數控沖解決了傳統鉆孔方式所導致的孔加工能力不足的問題， 而且對于不同車型縱梁孔的變 化，生產準備時間僅僅是編程時間，縮短了新產品的開發周期，實現了產品由 “單品種、大 批量、少批次 ”向 “多品種、小批量、多批次 ”轉變，使精益生產得到推進和深化，為公司占領 市場贏得了時間。圖4大型壓力機縱梁加工生產線新工藝的選擇和比較基于沖孔加工的優點和特點，筆者認為，陜重的縱梁制孔工藝應該由鉆孔加工改為沖孔加工，而縱梁加工工藝可使用 3面數控沖、平板數控沖、大型壓力機等設備。現將3種沖孔加工方案分析如下：1、采用平板數控沖先制孔后成型

7、，即平板數控沖 +大型壓力機的加工方法。不用鉆模及沖孔模，斯太爾等截面 梁和MAN變截面梁都可以加工，無論從適用范圍、加工的柔性等都是最佳的，而且，平板 數控沖國內技術較成熟，完全可以滿足加工工藝的需要。2、采用三面數控沖目前三面數控沖大致有兩種形式：（1）用于等截面加工的 3面沖。采用該方法可一次裝卡完成縱梁上下翼面及腹面全部孔位的加工。基本型為 3個主機，由于汽車縱梁腹面上的孔徑規格和數量占95%以上，翼面上的孔數極少，為了提高效率可做成4個主機，迅速提高車架生產能力。其缺點是：MAN變截面梁不能加工，斯太爾產品（等截面）退出市場后限制使用。2 ）適用于等截面和變截面槽形梁的 3 面數控沖

8、。從加工范圍看，選擇 1 臺 5 個主機的多 功能 3 面沖，既可解決目前斯太爾等截面直梁制孔中產能、質量問題，也能兼顧將來 MAN變截面梁孔位加工的問題。其缺點是： 設備結構復雜，可靠性相對差，控制難度和價格相應增加； 由于孔到縱梁翼面的距離小，數控沖沖模模座寬，傾斜翼面部分三角區內的個別孔不能沖，還需增加一步補孔工序，仍然沒有解決一次加工完成所有縱梁孔的問題； 沖位于傾斜翼面附近處的孔循環時間約增加2.5s ，增加了沖一根縱梁的時間，影響生產節拍； 從工藝流程分析，相比平板沖制孔加壓力機成型的工藝， 采用 MAN 產品變截面梁的先 “成 型”后“制孔”是將制孔由“易”便“難”。3、采用大型

9、壓力機將板料利用大型壓力機直接進行沖孔并壓形。采用大型壓力機，壓形沖孔效率高，對于大批量的產品適用， 但對于小批量、多批次的產品， 由于大型壓力機柔性不足， 需要制造沖孔模，生產準備時間長，模具費用大，模具更換頻繁， 換模時間長，因此并不適合。而陜重的產品多為小批量、多批次，所以，完全依靠大型壓力 機加工縱梁不適宜陜重的產品特點。結論通過以上對汽車縱梁加工工藝及設備的分析和對比， 結合陜重汽車車架的年生產綱領和產品 結構，本著投資合理的原則，筆者認為， 對于陜重今后車架縱梁的成形和制孔，可按照以下 方式進行：1、板料一一大型壓力機成形沖孔（適用于大批量成熟車型）2、板料一一平板沖沖孔一一大型壓力機成型（適用于多品種、小批量、多批次車型）此種加工方法，柔性高、效率高，既可生產等截面直大梁（斯太爾車型）又可生產變截面大 梁（ MAN 車型），可滿足年生產綱領。適用于此加工工藝的設備有：平板數控沖、大型壓 力機。車架是