以创新技术驱动企业腾飞--访安徽江淮汽车股份有限公司工艺工程院冲压工艺部技术总监崔礼春先生

访安徽江淮汽车股份有限公司工艺工程院冲压工艺部技术总监崔礼春先生

作者:孙 彬 发布时间:2014-10-21
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江淮乘用车第三工厂是一个高起点,高标准的全新工厂.冲压线车间应用国内首台最大吨位--2500t伺服压力机,不仅提高了板材成形性能,提高了零件成形质量和生产效率,而且降低了对模具的冲击,实现了高节拍的高效生产.整线封闭设计的第三工厂冲压车间将高节拍,高自动化,高品质,安全低噪体现得淋漓尽致.

江淮乘用车第三工厂是一个高起点、高标准的全新工厂。冲压线车间应用国内首台最大吨位——2500t伺服压力机,不仅提高了板材成形性能,提高了零件成形质量和生产效率,而且降低了对模具的冲击,实现了高节拍的高效生产。整线封闭设计的第三工厂冲压车间将“高节拍、高自动化、高品质、安全低噪”体现得淋漓尽致。

AI:首先,请详细描述一下您所在部门的主要业务内容,以及近年来取得的工作成就。

崔礼春先生:江淮汽车工艺工程院冲压工艺部的工作内容包括工艺规划、金属材料、工艺设计、品质培育和CAE五个专业模块,涵盖工厂设备规划、冲压零件工艺设计两大部分。其中,工艺规划专业模块承担工厂设备规划,其他四个专业模块均与冲压零件相关,如CAE模拟、工艺设计、品标设计与培育、冲压零件的板材应用研究及模检具的主要材料应用研究。

近两年来,我们取得的工作成就主要包括:完善产品&工程NAM流程体系标准;工厂平面布局及部分非标设备的自主设计;国内首台最大吨位伺服压力机开发中的伺服曲线开发;关键大中型冲压零件的品标/CAE/工艺的自主设计;热成形、铝合金板材和管型件冲液成型的研究与开发等。

AI:据悉,江淮乘用车第三工厂采用了一条全封闭自动化冲压线,能否详细介绍一下该冲压线的概况。

崔礼春先生:江淮乘用车第三工厂完全拥有世界TOP模范工厂气质,承载着江淮乘用车从产品布局到品质飞越的重大战略责任,全新四大汽车制造工艺,达到了世界一流水平,是一个高起点、高标准的全新工厂。冲压车间是整车生产中的第一道工序,车间内由7条冲压生产线和1条德国引进的开卷落料剪切线组成。

全封闭自动化冲压线包括4台压力机和高速自动化输送系统,整体设计思路是务求满足“高节拍、高自动化、高品质、安全低噪”的要求。其中,A2线首台压力机为国内首台最大吨位的2500t伺服压力机,后3台压机均为1000t机械压力机。设计上,整线压机安装于减振装置上,实施全封闭防尘降噪,可将工作环境噪声控制在85dB以内。

该冲压线采用国际先进的自动化系统,与原有生产线相比较,生产节拍提升了50%以上。

AI:江淮乘用车第三工厂应用了国内首台最大吨位——2500t伺服压力机,该机具有什么性能特点?目前运行情况如何?

崔礼春先生:该压力机是江淮汽车与中国一重、上海交大、燕山大学和郑州机研所联合申报的“大型伺服闭式四点压力机”国家重大专项课题。其总体设计方案着眼于操作系统、伺服控制系统和驱动执行系统三大系统的统一协作,不仅可提高板材成形性能,使拉深比提高20%~30%;而且可提高零件成形质量和生产效率,降低对模具的冲击,使模具寿命提高3倍以上,从而保证高节拍的高效生产。

该压力机具有如下性能特点:

1. 成形压力、成形速度工艺曲线可调,显著提高了覆盖件成形质量。由于压力机是采用伺服电动机控制,通过调整滑块运动速度,可以有效保证成形速度低于金属材料允许的变形速率,避免产生破裂缺陷。同时,压力机下死点控制精度高,可保压成形,减少覆盖件的回弹量。

2. 提高汽车覆盖件的生产效率。压力机滑块可快速下行和快速返回,甚至滑块无需返回上死点,完成摆动冲压功能,减少单次冲压时间,提高生产效率。

3. 提高模具寿命。压力机出力可控,滑块位置控制精度高,减小了对模具的冲击,可大幅提高模具使用寿命。

4. 更加节能、环保。与普通机械压力机相比,该伺服压力机可节能40%;运行平稳,噪声低 (不大于75dB)。

5. 该压力机无离合器、制动器和飞轮,结构简单,维护十分方便。

自投入运行以来,该压力机的设备运行情况较好,不仅生产效率高,而且产品质量也得到了相应的保证。目前,该冲压生产线主要承担瑞风S5、和悦A30和瑞风S3等车型的侧围、门盖内板和翼子板等深拉延的大型外覆盖件的冲压生产。

AI:为实现“高节拍、高自动化、高品质、安全低噪”,江淮乘用车第三工厂冲压车间采用了哪些先进的设备和技术?

崔礼春先生:整线封闭设计的第三工厂冲压车间将“高节拍、高自动化、高品质、安全低噪”体现得淋漓尽致。

1. 高节拍

2500t机械连杆伺服压力机配备舒勒高速自动化系统,整线冲次可达13次/min。伺服电动机驱动曲柄压力机可以根据工件的不同调整滑块行程,在一个工作循环中无须完成360°旋转,只进行一定角度的摆动来完成冲压工作,缩短了一个循环的运转时间,提高了生产节拍。

2. 高自动化

采用德国舒勒高速自动化系统,包括磁力分张上料小车、拆垛机械手、板料清洗机、板料涂油机、光学对中台以及5台舒勒横杆机器人。在整个生产过程中,高速自动拆垛、双料自动检测处理、高质量在线清洗涂油、光学对中以及横杆机器人高速传输等一气呵成。其中,横杆机器人(Crossbar Robot)呈悬挂结构,在KUKA标准六轴机器人的基础上增加了直线轴和端拾器轴,拥有8个自由度,可实现工件的直线稳定传输,在具有机械手快速穿梭性的同时又具有机器人的柔性。另外,系统可实现全自动更换模具及端拾器,全线压力机装备模具自动夹紧器,可完成快速开进退回及自动夹紧,与装备氮气弹簧的自动化模具相配合,整线可实现全自动换模;每台舒勒横杆机器人均配有端拾器更换站,可完成新旧端拾器的全自动更换;冲压线可轻松完成生产切换,耗时仅3~5min。

3. 高品质

伺服压机工艺灵活,保证冲压件拉延质量优良,其拥有以下工艺优势:提高板材成形性能,拉深比可提高20%~30%;降低板材级别,从而降低生产成本;提高零件成形质量和生产效率;降低对模具冲击,使模具寿命提高3倍以上。

在冲压工艺上,该冲压线实现了大量高强钢板的运用,从而令车身强度大大提高。

4. 安全、低噪

整线采取欧标安全防护级别设计,充分保护员工、设备及工装安全,同时视频监控系统覆盖所有工位,全部操作面板移至封闭外部,设备操作及故障查找快捷方便;整线全封闭,不仅隔绝外界粉尘对模具及冲压件的污染,减少10%~20%的停线时间,而且减少了清洗机、涂油机等油污严重工位对车间环境的污染,封闭墙采用吸音隔音材料,将噪声控制在85dB以下,保护员工健康。

AI:以高质量、低成本参与国内外市场竞争,已成为当前国内各大车企应对市场竞争的策略,作为冲压领域的行业专家,在您看来,冲压工艺的不断优化和革新在助力企业发展方面有何作为?

崔礼春先生:冲压工艺应在助力企业发展方面,不断致力于员工操作得心应手、制造过程行云流水,研究和应用安全、环保和制造节约型的制造技术,从而确保生产过程精益高效。

1. 建立健全的各类专业指标及其过程手段方法,在项目实战中不断完善流程体系标准,丰富工程资源库,植入到产品开发流程和日常的员工工作中,交付质量稳定、安全可靠及成本周期合理的产品技术和服务。例如,我公司乘用车二代车型的材料利用率相比一代车型提高了5%,工序比下降到约2.3。

2. 契合车身轻量化技术进步,研究高强钢、特高强钢、铝合金覆盖件及管梁件的成形特性,培育行业领先的新技术应用。相比一代车型,二代车型的车身减重达到10%,但安全级别更高。

3. 通过高速压机、伺服压机与输送装置的系统集成,整线生产节拍超过10SPM,同时更安全、环保和节能。

4. 以保障产品实现过程的一致性为目标,以资源节约、环境友好为基础,以保障职业卫生健康为前提,以提高劳动生产率为重点,不断提高工艺工程规划和建设水平。

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