淺談卡車縱梁柔性化生產(chǎn)方式

淺談卡車縱梁柔性化生產(chǎn)方式目錄中文摘要……………3英文摘要……………41引言………………52縱梁加工線簡介…………………63柔性化縱梁加工代表性設(shè)備……………………83.1輥壓成型機…………………83.1.1開卷校平單元…………12輥壓成型單元…………153.1.3切斷單元………………173.1.4下料單元………………193.1.5數(shù)字化控制統(tǒng)…………203.2數(shù)控沖孔…………………223.2.1設(shè)備的根本功能和參數(shù)……………23被加工梁尺寸偏差要求………………24設(shè)備的特點和用途……………………253.3數(shù)控折彎成型………………26生產(chǎn)線主要參數(shù)………27上下料單元…………283.3.2折彎成型單元………284柔性化加工所帶來的提升………294.1產(chǎn)品方面……………………29輥壓后產(chǎn)品狀態(tài)………304.1.2沖孔后產(chǎn)品狀態(tài)………314.1.3折彎后產(chǎn)品狀態(tài)………324.2企業(yè)管理方面………………335未來展望…………346結(jié)論………………367參考文獻(xiàn)…………37摘要：隨著卡車市場競爭加劇，消費需求多樣化、個性化，傳統(tǒng)的卡車制造方式已無法滿足，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)組織方式即被迎合市場動態(tài)變化的柔性生產(chǎn)組織方式所代替。對于汽車行業(yè)而言，它是柔性化生產(chǎn)概念表達(dá)得最為徹底的一個行業(yè)。近十年的開展，整個卡車領(lǐng)路都在積極探索和應(yīng)用到柔性化生產(chǎn)工藝，并取得了相當(dāng)優(yōu)異的成果嗎，多數(shù)卡車生產(chǎn)線的柔性化程度之高，對于整個卡車市場和消費者來說是一個積極的信息，并從產(chǎn)品上推廣了企業(yè)自身的管理水平和制造能力。關(guān)鍵詞：個性化消費、柔性化加工、卡車市場、、管理能力Abstract:Withtheincreasingcompetitioninthetruckmarket,diversificationofconsumerdemand,personalized,traditionalmanufacturingmethodshavebeenunabletomeetthetruck,thetraditionalmassproductionorganizationmodefunctionistomeetthemarketdynamicsofflexibleproductionorganizationinstead.Fortheautomotiveindustry,itisaflexibleproductionconceptembodiedinthemostthoroughofanindustry.Nearlyadecadeofdevelopment,theentiretruckleadingthewayareactivelyexploringandappliedtoflexibleproductionprocess,andhasachievedexcellentresultsquiteright,mostflexibleleveloftruckproductionlineishigh,fortheentiretruckmarketandconsumersareapositivemessage,andtopromotethecompany'sownmanagementandmanufacturingcapabilitiesfromtheproduct.Keywords:Individualconsumption,flexibleprocessing,truckmarket,andmanagementcapabilities1引言隨著社會進(jìn)步和生產(chǎn)技術(shù)水平的提高,世界市場發(fā)生了很大的變化:一方面由于西方工業(yè)國家在經(jīng)歷了兩百多年的工業(yè)化后,社會財富大量積累,加之興旺國家人口數(shù)量下降,最終消費疲軟,形成了過剩狀態(tài),從而呈現(xiàn)買方市場環(huán)境;另一方面,這種買方市場更加需要具有特色、符合個人需求樣式和功能千差萬別的產(chǎn)品;此外買方市場劇烈的競爭也迫使傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)組織方式發(fā)生改革。傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)已不能滿足市場對多品種小批量產(chǎn)品的需求,逐漸被適應(yīng)市場動態(tài)變化的柔性生產(chǎn)組織方式所代替。近年來，卡車縱梁在材料性能、截面形狀和專用生產(chǎn)線方面有許多新的進(jìn)展。歐洲現(xiàn)行的卡車縱梁，板厚5-8mm，屈服強度σs=510MPa-750MPa，薄板取高強度，厚板取弱強度。重卡縱梁的趨勢是板材增厚高強高韌，截面要加寬加高，車架梁由雙層變單層，而車架載能不變或者提高，但要降低車重和本錢。歐洲現(xiàn)行以直截面梁取代變截面梁，中國也正朝這個方向開展，因為直梁更容易組織生產(chǎn)，減少了大型壓力機和模具投資。在生產(chǎn)工藝裝備方面的重大技術(shù)進(jìn)步是用輥壓成形直截面梁、用三面沖孔機沖裁直梁腹面和雙翼面的孔、用縱梁折彎機將直梁沿縱向折成前寬后窄的車架形狀、用液壓機和模具成形出直梁前端的變截面局部。這些裝備都是專用生產(chǎn)線模式，將機電液氣模集于一線，采用數(shù)控技術(shù)，具有較高的生產(chǎn)效率、自動化程度、生產(chǎn)柔性與可靠性，以及順暢的物流狀態(tài)，較好地滿足了現(xiàn)代卡車縱梁多品種小批量的生產(chǎn)要求。現(xiàn)結(jié)合集瑞聯(lián)合重工卡車縱梁生產(chǎn)設(shè)備及先進(jìn)的生產(chǎn)形勢，本文主要闡述了柔性化縱梁生產(chǎn)工藝的代表性設(shè)備、采用柔性化生產(chǎn)帶來的提升以及柔性化生產(chǎn)方式未來的應(yīng)用前景。2縱梁加工線集瑞聯(lián)合重工縱梁生產(chǎn)線占地面積1萬平米，主要負(fù)責(zé)車架自制件縱梁的生產(chǎn)加工。生產(chǎn)線建設(shè)按照精益化、敏捷化、柔性化生產(chǎn)高水平產(chǎn)品的設(shè)計理念，選擇技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理的設(shè)計方案，不僅滿足質(zhì)量要求，同時也具有較好的經(jīng)濟(jì)性。目前擁有5大加工工藝：輥壓、沖壓、等離子切割、除銹〔拋丸〕、成型〔折彎〕。生產(chǎn)節(jié)拍為7分鐘/臺，年產(chǎn)量可達(dá)3萬臺車架縱梁件。輥型線是采用意大利進(jìn)口柔性化輥型線，漸變成型有效防止了一次沖壓成型時，巨大沖擊力對材料的損傷，減少了車架產(chǎn)生裂紋的可能性；同時也提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強度?？筛鶕?jù)不同的產(chǎn)品工藝參數(shù)〔料厚、開口尺寸、翼面高度和長度等〕，全線采用全自動調(diào)整方式，不用換輥輪，在正常生產(chǎn)條件下，產(chǎn)品換型時的設(shè)備調(diào)整時間在6分鐘之內(nèi)完成，并到達(dá)產(chǎn)品合格要求；同一卷料可以通過程序控制實現(xiàn)不同長度產(chǎn)品在不停機狀態(tài)下的連續(xù)生產(chǎn)圖2.1輥型生產(chǎn)線沖壓采用西門子最新版本的CNC系統(tǒng)，整個CNC系統(tǒng)安裝有很好的抗干擾功能〔能夠鍵盤編程及現(xiàn)場改程，能夠?qū)崿F(xiàn)人機對話〔菜單功能〕、具有模擬顯示功能、具有程序顯示打印功能及自我檢測功能、具有自動記數(shù)功能、故障報警、故障原因顯示，具有斷電保護(hù)、斷點連續(xù)功能及撓度補償功能等和斷沖頭報警功能〔嚴(yán)重故障自動停機〕、故障診斷功能，具有斷電保護(hù)、通電續(xù)沖功能及撓度補償功能等〕。沖縱梁腹面孔時，上翼面和下翼面都能作為定位基準(zhǔn)，在沖孔過程中，具體孔的定位基準(zhǔn)隨產(chǎn)品尺寸基準(zhǔn)的變化自動調(diào)整，定位機構(gòu)便于維修。圖2.2數(shù)控腹面沖孔等離子切割采用ABB機器人操作，用于加工縱梁及加強梁局部外形，如變翼面、大孔〔超出腹板沖加工范圍〕、異形孔〔長圓孔等〕圖2.3數(shù)控腹面沖孔拋丸對成型后的車架縱梁和加強梁除銹，除氧化皮，采用了DISA拋丸清理技術(shù)，與國內(nèi)利用酸洗對鋼板進(jìn)行相比，除銹更徹底。拋丸后，材料外表平整，外表除銹等級到達(dá)Sa2.5級，外表粗糙度不大于Ra7μm。工件在5米/分鐘運行速度下到達(dá)質(zhì)量要求。圖2.4數(shù)控腹面沖孔成型折彎用于縱梁及加強梁前寬后窄折彎，折彎角度在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整，回彈角自動檢測并反應(yīng)，根據(jù)設(shè)定誤差范圍和反應(yīng)回彈角自動復(fù)折，修正成型角度圖2.5數(shù)控折彎機3柔性化縱梁加工代表性設(shè)備3.1輥壓成型設(shè)備輥型線用于車架縱梁成型，是目前世界上最為先進(jìn)的車架縱梁加工生產(chǎn)線。是集瑞聯(lián)合重工最貴的全進(jìn)口單機設(shè)備。輥型線由開卷校平、輥壓成型、切斷和下料四個局部組成。其中，校平機為7輥校平機，帶料頭切斷和去料邊毛刺裝置，開卷校平主要依靠人工操作和調(diào)整；輥壓成型機組由16組成型及校正輥組成，含校扭，校彎〔腹、翼面〕、校平等功能，成形機組調(diào)整參數(shù)可數(shù)控在線調(diào)整；切斷機構(gòu)為隨動沖斷，切斷是不影響生產(chǎn)速度；下料局部為高整磁力吊，下料節(jié)拍到達(dá)15秒以內(nèi)。圖3.1輥壓成型設(shè)備圖3.1人性化控制界面圖3.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫工藝流程：自動上料→開卷→校平→去端頭→輥壓成形→定尺隨動切斷→自動下料.輥型梁技術(shù)參數(shù)： 零件名稱PartName技術(shù)要求TechnicalSpecifications車架縱梁和加強梁〔單位：mm〕LongeronandReinforcementofChassisFrame(unit:mm)腹面外開口寬尺寸Outerwidthofweb190～370腹面內(nèi)開口寬尺寸Innerwidthofweb180～350材料厚度ThicknessofMaterial5～12翼面寬度尺寸CFlangeheightC60～108成型內(nèi)圓角RInnerbendingradiusRR14Thickness厚度:5-10mm,σs:350–700N/mm2Thickness厚度:10.5–12mm,σs:350–500N/mm2(Dependingonthematerialbendingcapability)〔取決于材料折彎能力〕定尺長度LStandardMeasuringLengthL1600～12000表3.1輥型梁技術(shù)參數(shù)表3.1.1開卷校平單元開卷校平單元由上料、開卷、校平、料頭剪切子單元組成。圖3.3開卷校平單元上料小車用天車將卷料吊到預(yù)備工位上，預(yù)備工位將卷料自動送到開卷機工作工位上，進(jìn)行預(yù)定位；人工剪開包裝帶，開卷機自動開卷，半自動導(dǎo)入。卷料上料小車●承重能力Capacity10T●垂直移動Verticalmovement約About600mm●水平移動Horizontalmovement約About3000mm垂直移動通過液壓缸操作，配備了一些支架以防止搖架的旋轉(zhuǎn)。水平移動由齒輪電機驅(qū)動。上料小車的地槽用平安活動擋板保護(hù)。配備兩個活動臂以防止小車移動時卷料向下旋轉(zhuǎn)。上料小車的作用是在上料周期內(nèi)將卷料裝載到開卷機芯軸上，或在需要的時候?qū)⒕砹蠌拈_卷機上卸載。人工控制，通過緊靠設(shè)備的按鈕完成。邊緣導(dǎo)向控制這局部由位于開卷機芯軸前后的兩個側(cè)輥組成，固定在開卷機結(jié)構(gòu)上，根據(jù)卷料寬度橫向調(diào)節(jié)，數(shù)控調(diào)節(jié)。當(dāng)裝載新卷料時，前導(dǎo)向輥液壓控制提升，后導(dǎo)向輥使卷料與輥壓成型線的中心對準(zhǔn)。單開卷機和緩沖輥●芯軸直徑芯軸擴(kuò)展范圍適合卷料內(nèi)徑610mm，卷料直徑762mm需要墊塊〔由意大利STAM提供〕?！窕臋M向移動量±150mm●卷材重量最大Max.10T●卷材外徑最大Max2200mm四葉卷筒型開卷機卷筒的擴(kuò)張和收縮都是液壓控制的。卷筒為交流電機驅(qū)動。正常操作時，交流電機起制動作用，在開卷開始時起電機的作用。配備了氣動制動器用于緊急情況和固定制動。通過一個液壓缸的作用，開卷機可以橫向移動，因此可以將卷料置于與矯直機對中的中心線上。一個空轉(zhuǎn)緩沖輥放置于開卷機上，以防止失控狀態(tài)的開卷。芯軸墊塊是專為加工較厚鋼材設(shè)計，可以防止卷料的末端戳到芯軸而造成芯軸的損壞。開卷器開卷器由樞軸臺組成，帶有一個收縮式楔塊，楔塊是淬硬的。上方的軸有兩個臂，較長的臂帶一個被驅(qū)動的緩沖輥，較短的臂帶一個空轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)輥。兩個臂都通過液壓缸旋轉(zhuǎn)。還有一個偏轉(zhuǎn)輥位于靠近矯直機的夾送輥處，幫助卷料進(jìn)入矯直機?！惨簿褪钦f，總共有兩個緩沖輥：一個是空轉(zhuǎn)的，位于開卷機上；一個是被驅(qū)動的，位于矯直機框架上。有兩個偏轉(zhuǎn)輥：一個在上緩沖輥和矯直機之間；一個就在矯直機前。〕開卷器的作用是幫助開卷和在進(jìn)料時供應(yīng)鋼材。在卷料不需要全部被加工時，也幫助進(jìn)行回卷。開卷和進(jìn)料局部的設(shè)計和制造確保卷料可以回卷。在這種生產(chǎn)線上，這個功能是必須的，即便可以預(yù)計卷料可以完全被加工。因為總會發(fā)生由于人為錯誤〔裝載了錯誤的卷料〕或者卷料的質(zhì)量不合格〔超出公差范圍〕，而必須回卷和卸載卷料。帶進(jìn)料導(dǎo)向器的校直機矯直機有兩個夾送輥和七個矯直輥，在滾珠軸承上轉(zhuǎn)動。這些合金鋼和淬硬的輥輪直徑都是150mm。上夾送輥由液壓缸控制上下升降。三個上矯直輥通過機械螺旋千斤頂控制分別上下升降，螺旋千斤頂同步作用于前后軸承座。所有的輥輪均為交流電機通過離合器、小齒輪箱和萬向節(jié)軸驅(qū)動。當(dāng)輥壓成型機拉鋼帶時，設(shè)備空轉(zhuǎn)。進(jìn)料導(dǎo)向器通過PC-PLC根據(jù)卷料寬度進(jìn)行定位。矯直機的作用是接住送入的卷料，使鋼材平整的送入輥壓成型機內(nèi)。修邊機修邊機安裝在矯直機和料頭切斷裝置之間，由安裝在鋼帶兩邊的兩個座子組成，座子上安裝有一對淬硬的鋼輥，擠壓由于剪切〔卷料的縱剪〕產(chǎn)生的毛刺。這個局部實際上不能圓整修邊，但是可以去除鋒利的邊緣〔毛刺〕。料頭切斷裝置料頭切斷裝置位于矯直機后面，包括一個鋼框架。上刀片由液壓操控，用于切斷鋼帶的前端，使鋼帶進(jìn)入后續(xù)裝置。當(dāng)卷料只需要局部加工時，料頭切斷裝置也可以用于切斷卷料。這種情況下，切斷時間是按加工所需要的總長確定的，由PC/PLC控制，所以是自動的。在料頭切斷裝置下面，出料口邊，有一個廢料箱，裝滿后，可以很方便的用叉車?yán)?。輥壓成型單元帶進(jìn)料導(dǎo)向器、調(diào)節(jié)裝置和厚度控制裝置的16工位輥壓成型機工位數(shù)16軸直徑178mm〔支架側(cè)standside〕-150mm〔上輥子側(cè)upperrollside〕軸之間的垂直距離約approx.400mm軸之間的水平距離約approx..720mm無級變速最高Upto24m/min點動速度約approx.8m/min交流電機功率約Approx.2x93KW圖3.4成型輥道這是輥壓成型線的主要局部，作用是縱梁外形〔U形局部〕的成型。此外，還具有在生產(chǎn)過程中調(diào)節(jié)外形的功能。設(shè)備由一個大的基座組成，基座上有兩組相對的支架。兩組支架通過齒輪箱、螺釘和螺帽可以同心橫向調(diào)節(jié)。每一組有16個支架，支架由鋼板制造，有懸臂軸。下軸的高度時固定的，上軸通過齒輪電機、螺釘和螺帽可以在垂直方向調(diào)節(jié)，從而獲得所需的上下輥的間距，這個間距取決于鋼帶的厚度。下輥可以軸向調(diào)節(jié)，由齒輪電機操作，PC-PLC控制，從而獲得上下輥正確的軸向間距。輥壓成型機由輥壓成型線的PC控制，通過PLC根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行設(shè)置。成型輥是通過前螺栓安裝在軸上的。最后工位的成型輥不是成對的，而是單個的，長的，完全支撐在腹面的外外表上。軸在滾珠軸承上轉(zhuǎn)動，由交流電機通過浸潤于油中的齒輪驅(qū)動。輥壓成型機具有以下在生產(chǎn)時調(diào)整外形尺寸的裝置腹面平面度調(diào)整裝置，數(shù)字控制〔NC〕角度〔翼面對腹面〕調(diào)整裝置，數(shù)字控制〔NC〕端部擴(kuò)口〔翼面擴(kuò)口〕調(diào)整裝置〔新一代〕，數(shù)控〔NC〕輥壓成型機需要經(jīng)常潤滑的點都是由自動系統(tǒng)集中潤滑的。數(shù)字控制的入口導(dǎo)向器有一個厚度傳感器，在材料厚度超過允許公差時停止成型線。這就防止了由于操作員裝載錯了卷材，或因卷材厚度超過公差，而使機床損壞。提供一套淬硬的13％鉻鋼制造的成型輥。最后支架的側(cè)輥有減少摩擦的空轉(zhuǎn)垂直軸。輥型時不使用潤滑劑和冷卻劑。成型輥在需要修磨或更換前可以加工約3.000.0003.1.3切斷單元校直-去扭曲頭〔土耳其頭〕圖3.6切斷單元在機床的出口側(cè)安裝一個校直頭，里面安裝了帶垂直和水平軸的輥子。設(shè)備具備垂直、水平和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。提供機床時也提供支撐板的入口側(cè)和出口側(cè)的輥子。機床采用由PC計算機按照框架斷面給出的基準(zhǔn)位置。這種機床的一些NC〔數(shù)控〕軸在生產(chǎn)時可以調(diào)整，以改良斷面形狀。這個裝置和成型機的調(diào)整設(shè)備一起調(diào)整梁的扭曲、側(cè)彎和拱形。帶廢料收集器的隨動切斷裝置作用是在不停止生產(chǎn)線的條件下將縱梁切割到程序設(shè)定的長度。設(shè)備由一個底座，底座上有專門的軌道，滑座在軌道上移動，滑座安裝在線性滾珠軸承上?；习惭b了以下4項：夾送輥，包括電子測量輪〔編碼器〕預(yù)切刀具，在腹面中心沖出長方形的廢料〔寬17mm〕保持壓下輥雙頭切斷單元，切去兩個翼面和腹面未切割的局部切斷單元由PC根據(jù)腹面寬度自動定位。因此改變縱梁腹面寬度時，由于兩個切斷單元按照縱梁的實際寬度自動定位，所以不需要更換它們的切斷刀具?；蔁o刷電機通過循環(huán)滾珠絲杠驅(qū)動。電機為數(shù)控，即時進(jìn)料的實際速度在切割工序中是變化的，滑座也會自動跟隨其實際速度。縱梁的切斷是分兩個步驟的。在設(shè)備的底座框架下面有一個廢料箱收集切割下來的廢料塊。廢料塊直接落入其中。廢料箱需要清空時可以方便的用叉車拖走。注：長度1600-2900mm的成型梁將在低速下切割，因為 a. 切斷分為預(yù)切割和切斷兩步 b. 成型梁必須平安的運到加速輥道上 原點限位開關(guān)必須移到一個特殊位置，僅限于切割短料的情況下。所以短料必須批量生產(chǎn)切割。切割刀具提供4個預(yù)切割刀具〔用于4種不同的外開口尺寸范圍，范圍分別是：190~230mm,231~260mm,261~302mm,303~370mm，范圍由甲方選定，意大利STAM擔(dān)保4種預(yù)切割刀具均能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品〕以及一個左刀具和一個右刀具。切割刀片是淬硬和PVD處理的。這種處理極大地提高了刀片的工作壽命。由于切斷單元的特殊設(shè)計〔左和右〕。所以在改變梁的尺寸時，不需要更換切斷刀具。預(yù)切割刀具是兩個，它們覆蓋了斷面的全部范圍〔190-370mm〕，但是，一個單一的刀具就可以覆蓋通常生產(chǎn)的寬度，因此，很少需要更換刀具。切斷刀具的潤滑是自動的，可以設(shè)置〔潤滑x切割次數(shù)〕和從PC控制。3.1.4下料單元下料單元由分料機構(gòu)、緩沖鏈和龍門起吊裝置組成，將縱梁從輥道移至緩沖鏈，再移至托架〔由甲方提供〕。緩沖鏈長約5米。緩沖鏈的功能是從分料機構(gòu)一個接一個的接收成型梁，并儲存作為緩沖。緩沖鏈相對輥道橫向放置。天車〔由甲方提供〕將托架整體轉(zhuǎn)移至下料小車〔由甲方提供〕上?！蚕铝闲≤噷挾?500mm〕。碼垛高度為600mm〔包含每層墊塊的高度〕。操作員在每一層堆滿以后必須及時放置墊塊。圖3.7下料單元3.1.5數(shù)字化控制系統(tǒng)在主控制臺上安裝了一個惠普公司制造的PC。PC有Windows操作系統(tǒng)。PC上安裝了由意大利STAM開發(fā)的，用于卡車梁成形線控制和MMI〔人機界面〕的軟件，操作界面可以中、英文切換。具有自動記數(shù)和累計輥型長度的功能，故障自動診斷功能，故障信息存儲、故障報警〔嚴(yán)重故障自動停機〕、遠(yuǎn)程監(jiān)控、斷電保護(hù)、斷點連續(xù)功能等；全線具有手動單獨控制功能。這個軟件提供以下功能：用于友好界面〔Windows-like〕，用于操作員輸入生產(chǎn)數(shù)據(jù)、校正和控制成型線狀態(tài)的數(shù)據(jù)。從客戶效勞器下載生產(chǎn)清單和將生產(chǎn)數(shù)據(jù)〔生產(chǎn)的梁、報警等〕上傳到客戶效勞器。應(yīng)滿足TCP/IP協(xié)議。將操作員給出的諸如梁的尺寸等輸入變換成輸入到PLC〔可編程邏輯電路〕的指令：PC軟件按照需生產(chǎn)的斷面計算34個數(shù)控軸位置。在相同斷面已經(jīng)產(chǎn)生的情況下，PC使用已經(jīng)保存設(shè)置數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)，據(jù)此載入所有已經(jīng)使用過的校正參數(shù)。然后機床通過PLC〔可編程邏輯電路〕設(shè)置。將輸入的生產(chǎn)清單變換為飛剪數(shù)控所需的指令。使用PLC〔可編程邏輯電路〕執(zhí)行特殊功能的界面，這些特殊功能如，局部使用卷材的自動端部切割，因此防止了材料的浪費。檢驗注冊對操作員的報警和警告清單成型線的狀態(tài)和生產(chǎn)狀態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的記錄斷面和設(shè)置的數(shù)據(jù)庫成型線上總共有34個數(shù)控軸。它們控制尺寸和成型線的功能，例如：-在開卷機上、在校直機前和后，鋼帶的導(dǎo)向-輥壓成型機的寬度〔腹面寬度〕-按照鋼帶厚度確定的輥之間的間隙-控制翼面角度的裝置，與左右翼面無關(guān)-控制腹面平面度的裝置-控制梁端部擴(kuò)口的裝置-控制梁直線度〔側(cè)彎和拱形〕的裝置-控制切割單元寬度的裝置3.2數(shù)控腹面沖孔數(shù)控沖孔因其柔性化程度高、加工精度能夠完全滿足產(chǎn)品需要已成為國內(nèi)外卡車行業(yè)的主流工藝方案，集瑞公司因縱梁翼面孔極少而采用雙主機數(shù)控腹板沖孔工藝。主要包括床身固定、床身移動、沖孔油缸、模具與壓料機構(gòu)、進(jìn)料與出料對中定位機構(gòu)、前檢測、后檢測等裝置，以及配套的數(shù)控系統(tǒng)及編程。生產(chǎn)節(jié)拍：等截面U形縱梁：12M長，料厚10mm，腹面內(nèi)寬300mm，300個孔，12種孔徑時，每加工一根需≤6分鐘〔從第一根下料到第二根下料〕?？扇噙B續(xù)生產(chǎn)，設(shè)備開動率≥90%。圖3.8腹面沖孔設(shè)備主操作臺3.2.1設(shè)備的根本功能和參數(shù)1、PU100-181主機公稱壓力：950KN模具數(shù)量：腹板18套2、PU200-18主機公稱壓力：2000KN模具數(shù)量：腹板18套3、加工材料的機械性能：昀大σb=930N/mm2σs=700N/mm24、加工板長：3800---12000mm5、加工腹板寬內(nèi)側(cè)尺寸：〔230---350〕+0.50mm6、加工翼板高：〔60—108〕±2mm7、加工板厚：5--12mm8、加工孔直徑范圍：Ф5.5-Ф559、昀大板重：660kg10、主傳動方式液壓傳動11、液壓系統(tǒng)昀大壓力24Mpa12、數(shù)控系統(tǒng)FANUC18I13、控制軸：5+2軸〔X1，X2，X3，Y1，Y2，吸盤軸〕14、上下料方式自動15、板料吸提方式：平安電磁吸盤16、機床外形尺寸〔槽型單面沖〕長x寬x高=46.5x8.5x4.1m17、整機重量：約60噸18、主電機功率液壓沖37Kw;19、電源100kVA〔AC3相380V〕20、氣源壓力大于0.55Mpa被加工梁尺寸偏差要求零件名稱技術(shù)條件車架縱梁〔單位：mm〕料厚t5～12腹面內(nèi)開口尺寸B230～350腹面內(nèi)開口尺寸A公差A(yù)+0.50翼面與腹面交角及偏差90°±1°翼面高度尺寸C60～108翼面高度尺寸C偏差C±2內(nèi)圓角RR14±1腹板縱向直線度偏差〔見附圖二〕0.3%〔在12米長范圍內(nèi)≤20〕翼面縱向直線度偏差見附圖二〕0.1%〔在12米長范圍內(nèi)總直線度≤8〕兩端頭200mm范圍內(nèi)翼面角度公差±1.2長度L3800～12000長度L偏差L+50昀大扭曲撓度〔見附圖二〕5昀小腹面孔邊距G23+t〔針對?11、?13孔〕±0.5表3.2沖孔梁技術(shù)要求圖3.9U型梁尺寸要求設(shè)備的特點和用途SPU20-35-2型縱梁腹面數(shù)控數(shù)控沖線是我公司專門為汽車的縱梁槽型板沖孔而設(shè)計的一種高效、高精度的型材自動化加工設(shè)備，上料、下料、板料的定位及送進(jìn)、模具的選擇、沖壓過程的實現(xiàn)以及故障報警等均能夠通過數(shù)控系統(tǒng)控制自動完成。設(shè)備采用兩臺腹面沖孔機，提高了沖孔效率。該設(shè)備主要特點：1、液壓動力沖孔，過濾式?jīng)_壓，縱梁只前進(jìn)不后退，孔的基準(zhǔn)翼邊可指定功能。2、控制方式：手動、自動。3、等截面U形縱梁的柔性加工，縱梁寬度誤差測量補償功能。4、高效的自動上、下料。5、型材自動定位，板端位置無接觸檢測。6、型材浮動式夾緊機構(gòu)7、自動排出廢料集入料箱。8、模具死區(qū)小，模具拆裝簡單。9、主機自動集中潤滑10、功能強大的數(shù)控系統(tǒng)11、斷電鋼板不墜落12、短時斷電續(xù)沖功能。13、由自動編程系統(tǒng)自動生成加工程序，自動編程系統(tǒng)操作簡單功能齊全。14、監(jiān)控措施完善，確保平安。除較短的維護(hù)時間外，可連續(xù)工作。3.3數(shù)控折彎機該生產(chǎn)線是為汽車行業(yè)新型載重車的縱梁及加強梁的成形而設(shè)計制造的。與前寬后窄車架縱梁及加強梁傳統(tǒng)的成形方式〔模具成形〕相比，該生產(chǎn)線很好地解決了載重汽車生產(chǎn)所需的柔性化問題，使之僅需很少的調(diào)整，即可到達(dá)不同縱梁及加強梁的成形需要，而且變形區(qū)域控制質(zhì)量大大優(yōu)于模具成形。該生產(chǎn)線主要由上下料臺車、上料單元、送料單元、成形單元、下料單元、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)組成。各局部銜接緊密，結(jié)構(gòu)合理。電氣、液壓、氣動多采用進(jìn)口元器件，控制靈活、精確，完全可滿足生產(chǎn)需求。該生產(chǎn)線具有獨立的液壓動力機構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)，采用中央集中控制。同時為了方便主機的模具調(diào)整和其它部件調(diào)整，也具有局部分散控制動作。該生產(chǎn)線的主機采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。體積小、重量輕、剛性好。液壓系統(tǒng)以電磁閥換向為主，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、便于維修。綜上所述，該生產(chǎn)線實現(xiàn)了多品種、多折彎角度縱梁及加強梁的成形。模具及各機構(gòu)的自適應(yīng)的特性，大大提高了生產(chǎn)效率，同時，將載重車改型時的專用大型折彎成形模具的投入全部免除，值得在汽車行業(yè)大力推廣。圖3.10數(shù)控折彎主機局部生產(chǎn)線的主要技術(shù)參數(shù):序號項目名稱單位規(guī)格1縱梁料厚mm5～102縱梁長度mm4000～120003最大外開口尺寸mm3604最小外開口尺寸mm2105縱梁翼面高度尺寸mm45～956生產(chǎn)率分鐘/件4.57液壓系統(tǒng)壓力〔最高〕MPa208氣動系統(tǒng)壓力MPa0.45～0.659機器總功率KW約65表3.3折彎機技術(shù)參數(shù)3.3.2上下料單元上料單元由三組升降料架組成，分別是兩個輸送料架及一個伺服送料架，兩者均可沿垂直方向上升100mm的行程，用以滿足變截面梁的生產(chǎn)要求，伺服電機、旋轉(zhuǎn)編碼器及光纖式光電開關(guān)，可精確完成料頭定位，計長送料，運行可靠、送料精確。下料單元由下料小車和電磁吸盤下料裝置組成。主要完成不同料長工件的輸送出料及成品料堆垛。由電機、減速機鏈條驅(qū)動。前、后限分別有行程開關(guān)和機械限位。3.3.3折彎成型單元成形單元是縱梁折彎線的核心，由主機和模具組成。主機身由固定機身和旋轉(zhuǎn)機身兩局部組成。模具主要特點是可滿足不同規(guī)格縱梁的需要，具有自適應(yīng)功能。針對縱梁為錳鋼的特點，模具由高度耐磨合金鋼加工而成，保證對變形區(qū)的變形可有效控制。主機局部裝有機身旋轉(zhuǎn)編碼器，檢測回彈光柵尺，控制機身旋轉(zhuǎn)比例控制器。此單元為該生產(chǎn)線的核心局部。無論是驅(qū)動、控制，還是檢測都到達(dá)甚至超過了設(shè)計要求。自動補償回彈角的設(shè)計，使生產(chǎn)效率提高的同時，更好地保證了零件質(zhì)量。圖3.11折彎成型模具4柔性化加工所帶來的提升4.1產(chǎn)品方面和傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)的流水線比擬,柔性化生產(chǎn)方式有很大的優(yōu)勢，其較好地客服卡車制造中柔性與效率的矛盾:第一，設(shè)備利用率高。一組機床編入柔性生產(chǎn)線后，產(chǎn)量比這組機床在分散單機作業(yè)時的產(chǎn)量提高數(shù)倍。第二，在制品減少80%左右。第三，產(chǎn)能穩(wěn)定。由于自動加工系統(tǒng)由一自或多臺機床組成，出現(xiàn)故障時，能降級運轉(zhuǎn)，物料投送與轉(zhuǎn)運也有能很好的自行繞過故障機床。第四，產(chǎn)品質(zhì)量高。零件在加工過程中，裝卸一次完成，加工精度高，加工形式穩(wěn)定。第五，運行靈活。第一班生產(chǎn)可以完成柔性生產(chǎn)線的檢驗、裝卡和維護(hù)工作，后續(xù)生產(chǎn)可以在無人監(jiān)護(hù)下進(jìn)行。通過其監(jiān)控系統(tǒng)，還可以解決諸如刀具的磨損調(diào)換、物流的堵塞疏通等運行過程中的突發(fā)問題。第六，產(chǎn)品應(yīng)變能力大。夾具、刀具及物料運輸裝置便于調(diào)整，系統(tǒng)平面布置合理，方便后期增減設(shè)備，以適應(yīng)不同的產(chǎn)品需求。4.1.1輥型后的產(chǎn)品狀態(tài)圖4.1輥壓后產(chǎn)品草圖序號滿足特性技術(shù)描述2±0.5腹面寬度(根部)1〔-1，+3〕腹面寬度(頂部)3±2翼面高度48腹面全長直線度55翼面全長直線度6±3長度7平整、無撕裂切口外表狀態(tài)8無開裂、壓痕，毛剌外表狀態(tài)9≤2切口垂直度10≤0.4腹面平度11R14±2成形內(nèi)圓角表4.1輥壓后產(chǎn)品滿足特性4.1.2沖孔后產(chǎn)品狀態(tài)"圖4.2滿足沖孔條件縱梁草圖序號控制特性技術(shù)描述1±0.5孔間距2±0.5孔邊距3±0.3孔徑4<0.35沖孔毛剌5外表無劃痕，油跡外表狀態(tài)6與程序孔數(shù)相同沖孔數(shù)表4.2沖孔后縱梁滿足特性4.1.3折彎后產(chǎn)品狀態(tài)

左梁(右梁與左梁對稱)圖4.3理論折彎參數(shù)草圖序號滿足特性技術(shù)描述1±0.1°折彎角度誤差2±1端頭到折彎點距離3±1兩折彎點間距4±2前寬后窄高度差5外表劃痕深度：<0.3，單條劃痕長度<20外表質(zhì)量表4.3折彎后縱梁滿足特性4.2企業(yè)管理方面柔性生產(chǎn)制造方式的優(yōu)勢決定了其在企業(yè),尤其是對制造企業(yè)完成生產(chǎn)制造任務(wù)及適應(yīng)經(jīng)營環(huán)境變化具有極為重要的意義。柔性制造除了需要柔性設(shè)備柔性技術(shù)外,還需要引進(jìn)人才,實施柔性管理,以保證柔性制造系統(tǒng)高效運行。柔性制造是一種智能型的先進(jìn)方式,這在客觀上一切惟有多層次的高素質(zhì)人才去掌控和運用它。如需要經(jīng)過多技能培訓(xùn)的工人、一專多能并具有開拓創(chuàng)新能力的技術(shù)人員、需要以顧客需求和偏好為導(dǎo)向的柔性管理模式?！叭菰诩夹g(shù),七分在管理”。柔性制造需要柔性管理。今天的企業(yè)尤其是實施柔性制造的企業(yè)能否成功,越來越多地依賴于柔性管理的水平和系統(tǒng)運用柔性管理的能力。企業(yè)實施柔性管理的關(guān)鍵不能脫離以下幾點:一、建立具備柔性的織機構(gòu)。以網(wǎng)絡(luò)式、扁平化的組織取代層級組織。組織結(jié)構(gòu)的合理性與柔性程度,直接影響并決定企業(yè)對市場需求的反映能力和決策能力。組織的層級結(jié)構(gòu)越多,信息傳遞的渠道越長、環(huán)節(jié)越多、速度也慢。顯然不能適應(yīng)生產(chǎn)制造過程對信息的需要,而網(wǎng)絡(luò)式、扁平化的組織責(zé)問那么能增強組織的柔性和競爭力。二、樹立與網(wǎng)絡(luò)式、扁平化的組織制造系統(tǒng)相適應(yīng)的柔性管理思想。柔性管理思想注重平等尊重、主動創(chuàng)新的“人性化與個性化”的觀念。三、采用柔性的管理制度。21世紀(jì)的信息時代,管理環(huán)境的變化非常大,因此管理活動的穩(wěn)定性、可重復(fù)性及可預(yù)見性大大減少,但這并不意味著企業(yè)管理可以不要制度,關(guān)鍵在于制定什么樣的制度來管理人。柔性管理時代的管理不能限制員工的主動性與創(chuàng)造性的發(fā)揮。制度的制定考慮企業(yè)人員的根本素質(zhì),應(yīng)考慮企業(yè)當(dāng)前管理中存在的問題,應(yīng)考慮團(tuán)隊的氣氛,還要考慮人員未來開展情況,使企業(yè)的制度不成為束縛人的桎梏,而應(yīng)成為提高企業(yè)凝聚力、應(yīng)變能力和創(chuàng)新的根底。5柔性化加工方式的展望當(dāng)今世界已進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)、知識和高新技術(shù)為代表并以滿足消費者需求為核心的信息經(jīng)濟(jì)時代。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的開展。市場競爭日趨劇烈，產(chǎn)品壽命周期縮短，更新?lián)Q代加快，社會消費水平不斷提高，需求逐步多樣化、個性化，新的經(jīng)營環(huán)境和新的生產(chǎn)技術(shù)。要求企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)、生產(chǎn)、管理上的不斷創(chuàng)新，因而“柔性”開展戰(zhàn)略。就在世界興旺工業(yè)國家應(yīng)運而生。所謂“柔性”開展戰(zhàn)略。是指企業(yè)的制造技術(shù)、生產(chǎn)方式、管理模式均實現(xiàn)柔性化，即柔性制造、柔性生產(chǎn)、柔性管理。隨著社會進(jìn)步和生活水平的提高，市場更加需要具有特色、符合客戶要求、樣式和功能干差萬別的個性化產(chǎn)品。劇烈的市場競爭迫使傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)方式發(fā)生改變．要求對傳統(tǒng)的零部件生產(chǎn)工藝加以改良。傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)不能滿足市場對多品種小批量產(chǎn)品的需求．因此生產(chǎn)制造系統(tǒng)的柔性對系統(tǒng)的生存越來越重要。隨著批量生產(chǎn)時代正逐漸被適應(yīng)市場動態(tài)變化的生產(chǎn)所替換．一個制造自動化系統(tǒng)的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在短的開發(fā)周期內(nèi)，生產(chǎn)出較低本錢、較高質(zhì)量的不同品種產(chǎn)品的能力。柔性已占有相當(dāng)重要的位置。在工業(yè)化國家中，柔性制造系統(tǒng)作為邁向工廠自動化的第一步，已獲得了實際的應(yīng)用。它的應(yīng)用，圓滿地解決了機械制造高自動化和高柔性之間的矛盾。隨著科學(xué)技術(shù)的開展。人類社會對產(chǎn)品的功能與質(zhì)量的要求越來越高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，產(chǎn)品的復(fù)雜程度也隨之提高，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式受到了挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)不僅對中小企業(yè)形成了威脅，而且也困擾著國有大中型企業(yè)。因為，在大批量生產(chǎn)方式中。柔性和生產(chǎn)率是相互矛盾的。眾所周知，只有品種單一、批量大、設(shè)備專用、工藝穩(wěn)定、效率高，才能構(gòu)成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益；反之，多品種、小批量生產(chǎn)，設(shè)備的專用性低。在加工形式相似的情況下，頻繁地調(diào)整工夾具，工藝穩(wěn)定難度增大，生產(chǎn)效率勢必受到影響。為了同時提高制造工業(yè)的柔性和生產(chǎn)效率，使之在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低產(chǎn)品本錢。最終使中小批量生產(chǎn)能與大批量生產(chǎn)抗衡，柔性自動化系統(tǒng)便應(yīng)運而生。幾十年來，從單臺數(shù)控機床的應(yīng)用逐漸開展到加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)。使柔性自動化得到了迅速開展。近年來，柔性化生產(chǎn)制造方式越來越流行，不斷地滲透到眾多產(chǎn)品密集型制造行業(yè)中。從實際應(yīng)用上來說．