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小批量的零件如何应用转塔冲工艺生产

2021年11月04日 南昌机械设备网

2019-04-02 19:13:32来源:徐成 钣金与制作

目前,随着市场上多样化需求的订单和定制产品越来越多,造成主机厂多品种、小批量的驾驶室和组合件也随之增多。对于多品种、小批量的要货计划,生产车间如何快速完成产品的试制,交付主机厂?生产车间对钣金工艺的应用显得尤为重要,尤其是采用转塔冲的加工方式,使得产品的交付周期变短,加工成本降低,可以及时满足主机厂的需求。

外形轮廓规整、内腔轮廓复杂零件

在拖拉机驾驶室及组合件部件中,经常会有外形轮廓规整,内腔轮廓有很多孔的零件。起初在策划钣金工艺时,考虑使用平面激光切割工艺生产加工,采用平面激光切割工艺这种柔性加工工艺本身也无问题,但随着平面激光切割机的负荷越来越满,平面激光切割就会变成瓶颈工序。考虑到我们的转塔冲设备(图1)目前产能还有富余,这时开始着手对平面激光加工的零件是否可进行优化转到其他工序进行梳理。

图1转塔冲床工艺设备

通过加工工序的效率及成本计算,发现外形轮廓规整、内腔轮廓复杂或者多孔的零件,采用平面激光加工,很显然钣金工艺的编制并不是最优,加工成本较高;而采用剪床下料,再使用转塔冲加工内腔轮廓,这样的组合加工效率非常高,成本也低。目前,外观轮廓规整、内腔轮廓复杂的零件都选择剪切下料、转塔冲结合的加工方式,效率非常高,柔性也非常高,能够满足生产计划的需求。

举一个非常成功的案例,驾驶室上一个零件,外形轮廓规整,尺寸较大,采用剪切下料后(图2),再使用数控冲床进行冲内轮廓(图3),采用备料下料,每件加工时间约10s,而采用平面激光切割,每件加工时间约72s,使用平面激光切割有辅材的消耗,同时日常的保养费用较普通的剪床日常保养费用高很多,通过对比发现,此类零件采用备料下料、转塔冲的组合加工工艺,生产效率高,生产成本低。

图2剪切下料

图3转塔冲加工

通用件毛坯料生产多品种零件

随着市场多样化的需求订单、定制产品越来越多,同马力机型的车有很多不同的配置,造成同马力多种机型。而对于驾驶室及组合件中的很多机型,仅是内腔轮廓尺寸有区别,外形轮廓一样,这样小批量、多品种的零件,无法在冲床上进行生产。目前,冲压加工多进行大批量的生产,效率非常高,成本较低。对于这种小批量、多品种的零件,目前只能采用平面激光加工的生产方式,生产效率非常低,加工成本较高,而顾客又不会为此买单,仅以冲压加工的成本支付,造成的过多成本只能公司内部摊销。

通过工艺研究,对同类零件进行梳理,对零件内的加工内容进行归类,确定基本型零件,如图4所示。采用冲压工艺的生产方式,然后再通过转塔冲将每种机型需要的其他内轮廓进行加工。目前,这种零件有很多种机型的同类零件(表1)采用通用件进行生产,提高了生产效率,降低了生产成本。

图4一种通用件

密集网眼板类零件

密集网眼板类零件新产品试制时采用平面激光切割工艺,可快速进行交付,但是产量超过20台以上,将会严重影响生产效率。例如我们护板类零件(图5),起初因外购不到合适的网眼板,先期为保证交货节点使用平面激光切割。采用平面激光加工,每件需耗时30分钟,随着每批次要货数量的不断增加,严重影响了其他新产品的试制进度。

图5护板类多孔零件

最终通过定制转塔冲模具,采用平面激光切割外形,转塔冲工艺加工内部密集孔,采用新组合工艺后,经测算,平面激光切割外形轮廓花费1分钟,转塔冲冲183个孔实际加工需2分钟,每件加工只需3分钟。以后这种外形轮廓复杂内腔孔数密集的类似零件,采用平面激光+转塔冲结合的方式,更加有效的利用了每种机床的优势,使得生产效率更高,成本更低。

结束语

通过对拖拉机上覆盖件在实际生产过程中出现的一些常见问题的研究,结合现有的设备资源,利用转塔冲工艺与其他工艺相结合的方式,充分发挥每种工艺设备的加工优势,提高生产效率,降低生产成本。企业只有不断的优化改善生产工艺,解决实际生产中的问题,避免多建库存,有效应对市场的变化带来的各种不确定性,才能提升综合竞争力。

——节选自《钣金与制作》2019年第3期

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