做中国变速器制造的脊梁企业

访一汽解放汽车有限公司变速箱分公司制造技术部主任工程师刘联庆先生

作者:宗 颖 发布时间:2011-04-11
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作为中、重型卡车变速器产品的专业生产企业,一汽解放汽车有限公司变速箱分公司(以下简称“一汽解放变速箱分公司”)2010年的产销量均超过11万台,业绩骄人。随着汽车市场对重型变速器产品的需求量和品质要求不断提高,一汽解放变速箱分公司在运用先进设备保证产品精度和质量的同时,更对其生产工艺进行设计、改造,以进一步提高生产能力,同时,不断拓展变速器产品系列。未来5年,一汽解放变速箱分公司不仅会一如既往地以满足用户需求为己任,还将努力将企业打造成中国变速器制造的脊梁企业。

AI:我们知道,一汽解放变速箱分公司的前身是一汽变速箱厂,发展至今不仅产品系列更加丰富,生产技术水平也不断提高。请您为我们简要介绍一下目前贵公司生产的变速器类别、产销量,以及典型的应用客户。

刘联庆先生:一汽解放变速箱分公司目前主要生产为中重型整车配套的中重系列变速器,其中中型变速器包括:五挡系列CA5BB075M机械变速器、CA5BB085H混合动力变速器和CA5BB075A自动变速器;六挡系列CA6TB(X)053/062/070M、CA6TB(X)075/085/090M和CA6BBX095/130M机械变速器;七挡系列CA7TB(X)100/110/120M机械式变速器。重型系列变速器包括:单中间轴结构的CA9TB(X)160M机械式变速器和CA9TB(X)160A自动变速器;双中间轴结构的CA8TA(X)135M、 CA10TA(X)130/160/190M和CA12TA(X)160/190/210M系列轴变速器。2010年,一汽解放变速箱分公司产销量均超过11万台,同比2009年增长了40%,产品主要为一汽集团配套,也为集团外用户如江淮、金龙配套,同时,伴随一汽解放卡车出口多个国家。

AI:目前,贵公司机加线的生产技术水平如何?都采用了哪些先进的设备和技术?

刘联庆先生:目前,我厂变速器整体机加生产线的生产能力已达到国内先进水平,有一套完善的原材料控制程序,机加设备普遍实现了数控化。在装备选择方面,在保证质量的前提下,立足国内制造业选择同行业一流的产品,关键工序采用进口设备,刃磨、检测及试验等高精密作业设备全部为国际领先的工艺装备,确保我公司产品在国内处于领先地位。具体来说,在最近的技改项目中,壳体加工生产线采用FMS柔性自动线,实现省人化生产,必要时还可以在短时间内实现无人化生产;在壳体加工刀具选择方面,铸铁壳体加工已经采用PCBN刀片,在铝制壳体加工中还将采用金刚石刀片;在生产的安全、环保方面,对有工业油烟排放的设备要求必须安装等离子油雾分离器,对生产线产生的工业废渣、废液,采取集中收集,统一处理,安全排放。

AI:就变速器产品而言,根据实际的生产经验以及您个人的分析,您认为影响其加工精度和效率的主要因素有哪些?贵公司都做了哪些卓有成效的改善?

刘联庆先生:变速器产品的零件加工大体分为三类:轴齿类、壳体类和零杂件类。第一类的典型零件为传动齿轮,第二类的典型零件为变速器主壳体,第三类为凸缘。

对于轴齿类零件,轮齿加工是核心,齿形、齿向和周节累计等是关键参数,设备精度、刀具、夹具的制造精度、刀具的刃磨精度、热处理工艺、材料的组织、硬度及淬透性等,都会对加工精度产生影响,而由刀具材料决定的加工参数、设备性能对加工效率影响尤其大。

对于壳体类零件,由于形状不规范,多数包含空间关联尺寸,大多采用铸造毛坯,加工中心进行生产,毛坯材质的均匀性、铸造质量、检测方式及设备精度等都会对加工精度产生影响。同时,铸造毛坯余量、机床的性能参数、刀具材料决定的加工参数以及程序编制的合理性对加工效率影响很大。

对于零杂件类部件,由于目前国内社会资源丰富,且日趋专业化,生产能力和产品质量能够保证,我公司在掌握关键零件和技术的前提下,充分利用社会资源进行配套合作,通过加强质量控制,保证产品品质。

针对上述制约加工精度和效率的因素,我们进行了大量改进工作,举例来说:

1. 在关键齿轮加工中,我们采用磨齿工艺,利用进口数控成形磨齿机,使用SG可修整砂轮,可以修整出任意的齿形、齿向,满足产品对齿轮的特殊要求。通过磨齿,我公司关键齿轮的加工精度普遍达到6级,有时可以根据特殊需要生产3级、4级的高精度齿轮。

2. 为保证热处理质量,我们对关键热处理参数进行锁定并批次监控,使零件的热处理变形有规律可循,利用机加工艺对热处理变形进行补偿。

3. 材料的质量是保证剃齿工艺稳定的关键,我公司制定了一套完善的原材料控制程序,从原材料钢厂即着手控制,根据材料出厂批次、锻打批次及正火批次,对金相、淬透性、组织成分及微量元素进行批次检查,并抽取样件进行切削和热处理试验,确定补偿量。

未来,我们还需要在原材料材质、齿轮干式切削、硬滚加工技术、以滚代剃、以滚代磨技术、高速切削技术以及精密测量技术等方面进一步完善。

AI:变速器产品中齿轮加工是大家关注的要点和加工难点,尤其随着重型车市场的快速发展,大转矩的变速器产品需求量提高,而相应的加工设备价格昂贵。如何改进原有的生产工艺,并且有效保证产品的质量和精度,请您谈谈个人的实践经验和心得?

刘联庆先生:就重型卡车用齿轮加工工艺而言,主要有滚(插)齿—剃齿—热处理和滚(插)齿—热处理—磨齿两种。从加工成本、加工效率及齿轮强度等综合因素考虑,我个人倾向于“滚(插)齿—剃齿—热处理”的工艺模式,我认为该工艺在齿面应力分布、齿根强度及噪声控制等方面优于磨齿工艺,尤其可以避免磨齿的齿面烧伤、齿根的热化冷作缺陷。做好滚、剃齿工艺,重点在于毛坯材质的稳定性、滚齿加工的精度、剃齿余量的控制、热处理参数的控制及热处理变形的补偿。我们在改进原有生产线时,从刀具入手,关键刀具大量采用国际先进刀具产品,重型变速器齿轮加工刀具全部采用意大利SU刀具,应用滚刀、剃齿刀关联设计,获得工艺上的最佳匹配。加强了剃刀的修磨质量,进口HURTH剃刀磨床可以根据零件的任意齿形、齿向要求修整出相对应刀具曲线,保证齿轮加工的质量,满足产品设计的特殊需求。创立、引入了原材料控制管理流程、滚剃余量确认管理流程,并采用剃齿工序调整卡,明确反向修形参数,利用机加工艺对热处理变形进行补偿,对热处理参数进行锁定并批次监控。为了进一步提高齿轮的性能,我公司还采用了强力喷丸工艺,引进了英国自动强力喷丸机,采用钢丝切丸,喷丸后的残余应力能有效达到800 N/mm2以上,处于国际领先水平。

为了满足不断提高的生产要求,我们从生产线规划开始就要求设备选型要满足产品升级换代的需要,关键工序关键设备有必要的功能储备、能力储备,平面规划、物流规划都充分考虑到生产能力增长的需要,现在我公司的生产线能够满足不断提高的生产要求。

AI:从以上您谈到的内容可以看出,加工设备对产品质量和精度的保证至关重要。那么,贵公司对设备供应商是否有明确的选择标准?针对目前公司的生产状况,您认为还需要从哪些方面进行不断完善?还需要设备供应商提供怎样的支持?

刘联庆先生:依托一汽集团的优势和资源,我们与装备供应商保持着良好的关系,供应商所提供的设备和服务都比较好。在选择设备供应商方面,我们主要遵循以下原则:

1.供应商提供的设备既要满足产品升级换代的需要,又要满足解放公司中重型卡车发展的需要,采用成熟的先进技术。

2.在保证质量的前提下,立足国内制造业选择设备供应商。

3.在国内设备无法满足技术要求的关键工序设备选择国际供应商。

4.对采用的国产设备,选择同行业一流供应商的产品,以获得最佳的性价比。

5.充分考虑供应商后期的服务和维修能力。

6.设备必须达到国家安全、环保的要求。

此外,一汽集团对部分设备还设立了集团采购平台,滚动维护,保证与最优的供应商进行长期合作。

目前,我公司正处于快速发展阶段,产品涵盖范围、整体生产能力及市场认可程度还有待进一步发展。具体来说,我们还需要从三个方面进行完善:丰富产品平台,涵盖微、轻、中、重系列,在产品设计中紧跟国际先进技术,引入全程生命周期设计理念,做到产品不断更新完善;深入开展适应性改进,满足不同用户的特殊要求,适应各种工况的要求;在制造技术领域紧跟国际前沿技术发展,积极采用新工艺、新技术,提高现有生产线的生产能力,满足市场对产品快速增长的需求,从而使整体工艺水平提升到新的台阶。

为了适应我公司未来的发展规划,我们需要设备供应商在工艺方案制定、刀具管理、设备保养维修及软件升级等方面提供长期稳定的支持。为了获得更便捷的服务,我们希望供应商能够在一汽集团周边建立维修服务站,设立备件仓库,配备专职服务人员,做到反应迅速、服务及时。

AI:企业的发展离不开产品创新,在产品研发方面,贵公司都做了哪些投入?是否已经获得有效的收益?

刘联庆先生:一汽解放变速箱分公司在产品平台搭建上曾经走过弯路,造成经营状况的劣势。近几年,我们一直注重构建完善的产品平台,要建立一个可涵盖高、低端客车,轻、中、重型各类商用车的变速器系列平台。目前,CA5BB075M机械变速器、CA5BB085H混合动力变速器及CA5BB075A自动变速器已经在客车市场上匹配,其中,混合动力变速器和自动变速器以其易操纵、节能及环保等特性得到用户的广泛认可,处于国内领先地位。采用全新轻量化设计的CA6TB(X)070M升级变速器已经投入试制,该型变速器将首次在商用车上采用三锥同步器技术,更加易于操作,面向全球市场匹配中型高端商用车。采用全新设计,面向国内高端客车市场的CA6TB(X)070M变速器已经试制出样品,该变速器采用与ZF变速器对标设计,并根据国内需求进行优化,正在做产品验证。

另外,我们产品研发的重点是适合中国市场需求的重型系列变速器,包含CA9TB(X)160M系列机械式手动和AMT自动变速器,以及以CA10TA(X)130/160/190M为代表的双中间轴系列变速器,以上变速器已经批量投放市场,初步得到市场认可。特别是拥有全部自主知识产权的重型AMT自动变速器,操纵轻便、灵活,选挡准确、可靠,节能、环保,具备很好的舒适性和安全性,并且符合当今先进的设计理念,处于国内领先水平。

AI:据了解,2010年11月贵公司就完成了10万台变速器的产量,成绩喜人。新的一年,贵公司的生产目标是多少?同时,贵公司将如何应对不断增加的销量需求?请您谈谈未来的发展目标。

刘联庆先生:一汽解放变速箱分公司2011年的生产目标是:完成产销13.5万台变速器,挑战15万台。该目标已经超过了目前生产线的设计能力,我们通过技术改进,内部挖潜,基本能够实现该生产目标,能力缺口将通过其他措施进行补充。由于未来市场需求的增长很快,现有的生产能力很难满足不断增加的销量需求,我公司在集团“十二五”发展规划的引领下,从2010年起实施第三期《重型车用系列变速箱及AMT变速箱技术改造项目》,加速变速器生产能力的提升。

我们未来的发展目标是:在2013年,实现年产20万台变速器的生产能力;到2015年,实现年产30万台变速器的生产能力。努力将一汽解放变速箱分公司建设成中国最好的变速器生产企业。

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