本文着重介绍了江铃车桥厂N800前桥总成零部件转向节生产线的建线策略:以行业内最新的加工工艺方法,从精益生产的角度,在快速切换、系统柔性等方面,实现前桥总成零部件的多品种、高精和高效加工。
概述
N800车型是江铃汽车集团为适应市场需求而新开发的货车项目,江铃车桥厂作为江铃汽车集团的骨干企业,担负起了N800前桥总成的开发任务。
前桥总成装置是汽车底盘系统中重要的一部分,其主要构造型谱如图1所示。
从图1中可以看出,N800前桥总成包含了窄、中和宽三种类型,相比此前的产品,有些零部件需要重新开发,因此新生产线设施的投资与规划就必须从精益生产的角度考虑,以适应不同品种加工,从而达成零部件的高精、高效加工。前桥总成中的转向节结构复杂、零件刚性差,对生产设施要求高,本文将对其进行重点阐述。其他件如前轮毂、制动鼓、弯臂、直臂和主销类零件因结构相对简单,加工工艺已经非常成熟,本文不再赘述。
转向节加工工艺流程
为了对转向节的生产设施规划进行精益化,我们对转向节的加工进行分析。转向节传统加工工艺流程如图2所示,可以看出,转向节的机加工工序很多,如何实现精益生产以缩减生产线建设投入,是我们必须重点研究的课题。经过开发小组仔细探讨,发现下述工序存在可改善的空间:铣圆弧和精铣内外开挡,该两道工序均为转向节开挡处加工,可以从工序的方向着手进行精益高效生产;钻主销孔和锪沉孔,同样,两道工序介于同一个孔位,可以着手合并工序;钻油嘴孔底孔、攻油嘴孔螺纹和铣键槽,这三道工序均是加工节拍短、人工操作工序,人员利用率不高,因此,可以从提升人员利用率方面进行优化。
经过分析窄、中和宽体三种车型的转向节图样我们发现,三种车型的转向节对设施要求存在较大差异的尺寸分别为A、B、C和D(见图3)。因此,对于设施规划策略如何实现兼容上述不同尺寸将是转向节项目成败的关键因素。
用精益的理念设计规划转向节生产线
1.设计最新的阶梯性铣刀盘,实现转向节铣圆弧及粗铣开挡
传统铣刀组(见图4a)相邻的两个刀片处于同一直线上,切削宽度由刀片宽度决定,无法实现在粗铣开挡工序完成铣圆弧工序;新设计铣刀组(见图4b)采用阶梯型结构,相邻两刀片呈错落状,以实现在粗铣开挡同时完成圆弧面加工。由此实现工序合并,从而实现优化设施、人力资源以及减少工序转运时间。
2.采用非标专用U形阶梯钻头,在钻主销孔的同时完成锪沉孔加工
传统U形钻头和新型U形阶梯钻头如图5所示。
3.投入一台立式加工中心
投入一台立式加工中心,替代原来分别由台钻、铣键槽专机实现的钻、攻油嘴孔及铣键槽工艺。新投入的加工中心在加工节拍上符合转向节生产线节拍,并且大大提高了产品精度,从而实现高精、高效加工,并且操作人员由3人减少为1人。
4.采用新工艺、新方法
为了实现不同品种零件间的尺寸差异性兼容,并实现快速切换,项目小组在相关尺寸加工工序从刀具、夹具方面着手,采用新工艺、新方法,以实现高效、高精加工。
(1)刀盘刀垫
将原整体刀垫改为活动刀垫结构,如图6所示。
传统切换方式:将刀杆挂脚松开,移开;松刀盘螺紧螺母;将刀盘移出;更换刀垫。该过程需要完全将刀盘从刀杆中取出才能实现刀垫的更换,以实现更换刀盘间距。
使用新设计的刀垫之后,切换方式变为:将刀盘锁紧螺母松开;将刀盘适当移动,松开刀垫固定套,约20mm距离;取出刀垫活动套,更换不同品种对应的活动套即可。
从上述两个切换动作中不难发现,新刀垫的使用大大节省了切换时间,并且每次切换不需要移动刀杆挂脚,对于设备精度起到了很好的保护作用,从而对保证产品精度提供了强有力的保证。
(2)夹具方面
前/后定位销均为开放式(与长短耳没有端面接触),定位精度高,定位销与油缸连接只有一个插销,产品切换更快捷(拔出插销更换另外品种定位销,插入插销即可)。如图7所示,松开锁紧螺母,转动移动托盘后锁紧螺母就可以适用不同转向内倾角的产品,松开并帽转动螺杆,可以将V形块左右移动以适用不同杆部长度的产品,切换垫块可以加工不同外径的产品(转动螺杆将V形块放到到合适的位置,松开螺钉两三牙,右移垫块更换合适垫块,松开V形块与转盘连接螺母,装入并夹紧工件再坚固连接螺母,切换辅助支承接杆以适应不同产品)。
结语
江铃车桥厂N800转向节生产线的设计规划,契合了生产实际需求,遵循了生产物流方向,在设计规划方面充分考虑缩短物流转运距离;根据功能需要,最大程度上兼容各品种产品,以系统柔性为驱动力,以节约投资成本为源动力,以实现高效、高精生产为目标的投资策略,充分体现了节约、精益和高精高效的思想理念,探索出了一条高精高效建设汽车零部件生产线之路。
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