车架纵梁孔位规格及用途

车架纵梁截面为U形，整根纵梁孔位约为300～500个，分布在纵梁的腹面及上下翼面，常见纵梁孔径规格有10余种。一般小于φ20 mm的孔用于横梁总成、支撑板、加强板、电瓶箱、油箱及板簧等零部件的装配，φ36 mm以上的孔位一般用于过线，φ36 mm的孔也可作为压型、电泳吊挂用工艺孔。在加工过程中，我们会根据实际情况，对纵梁上的产品孔位与现场加工所需工艺孔位置进行统一，合理优化纵梁大孔位置，减少大孔的数量，提高加工效率。

纵梁孔加工工艺

不同的车架纵梁孔，加工工艺的效率、精度和成本也不同，在具体工艺选择上，不同企业一般根据自身的生产规模、批量及精度要求进行选择。纵梁制孔方式在不断改变，主要有摇臂钻钻孔、数控钻孔、模具制孔以及数控冲孔等几种工艺模式。

摇臂钻钻孔需借助于钻模板，在钻孔小车上加工纵梁所有孔位，虽然投资少，生产线短，但加工质量及加工效率较低。后来随着数控设备的引进，外梁孔位采用数控冲孔，然后以外梁已加工的孔位为模板钻透内梁孔位，逐步取消钻模板。还可采用数控钻孔，加工质量上明显提高，但加工效率无法满足生产需求，后来逐渐发展为利用模具直接一次切边冲孔，此种工艺模式前期设备、工装投入较大，生产准备时间较长，适合于品种单一的大批量生产模式。现使用最多的加工工艺是数控冲孔，其加工精度较高，生产准备时间短，灵活性较好，适合小批量多品种生产模式，也更能满足客户的各类需求。

孔加工用电子图样、程序准备

数控冲孔设备加工前，工艺人员需将产品图样转换为纵梁冲孔设备所能识别的代码。因设计人员的图样一般为纸质或是PDF格式，无可编辑格式的图样直接使用。而编程软件一般需要AutoCAD等可编辑的格式，这就需要工艺人员将纵梁上所有孔位绘制成AutoCAD格式，然后根据各自设备的编程软件进行程序的转换。每根纵梁一般有300～500个孔位，数量较多，部分孔位呈一定规律分布，但因安装部件的不同，孔位的形式、大小也随之不同，大部分孔位呈无规律分布，如何保证纵梁上所有的孔位全部绘制正确，包括孔径大小，X向尺寸、Y向尺寸等信息，需要我们不断地总结绘图经验及方法，保证纵梁电子图样、程序的正确率和效率。

1.纵梁孔位电子图样出现信息问题。

对于纵梁孔位电子图样出现多孔、少孔、孔错位或是孔径大小不符等问题，我们可以通过在AutoCAD里面对各种孔径属性进行设置，不同的孔径用不同的颜色进行区分，对于所绘制的纵梁孔位图样的全部孔径信息一目了然，能更好地识别出孔径问题，减少孔径大小与产品图样不一致问题。

其次，还可以将PDF图样转换为可编辑格式。使用PDF转换软件可将不能编辑的图样格式转换为可编辑格式，对转换后的比例需进行适当调节，虽然转换后的孔位无法显示实际孔径，但孔位所在的位置、产品图样标注的尺寸与已绘制完成的电子图样可进行比对，可以解决纵梁多孔、少孔及孔错位等问题。

2.数控冲孔程序编制错误

对于纵梁数控设备加工程序的编制，因各设备原理不同，加工内容不同，会出现左右梁选择错误、孔位未除双及纵梁未镜像等问题。为了解决这一类问题，我们将已有的编程方式、方法以及工艺员长期使用软件总结下来的经验全部归纳起来，形成书面文字，编制完成《数控设备编程指南》一书，方便各方人员的学习使用，实现了初学者即使在无人辅助的情况下，按编程指南也可独立完成编程，保证编程过程标准化，个人操作统一。每种设备的程序编制操作流程使使用者从知道从“如何做”到“为什么这么做”，最后到“如何更有效地做”，有效地提升了技术管理水平，减少了因人为操作造成程序错误最后导致质量事故的发生。

与此同时，我们对编程软件也在不断改进，对同一类纵梁数控冲孔设备的编程软件进行了统一，将AutoCAD图样中左右纵梁冲孔信息提取、左右纵梁识别、左右纵梁镜像、刀具补偿的自动处理、工艺孔位置检验、圆孔除双、纵梁长度信息检测、程序名称及后缀的处理等内容写入自制编程软件中，实现程序一键生成所有纵梁冲孔设备所需程序，彻底解决原先纵梁冲孔设备编程软件编程时间长、各设备单独编程及左右梁易选错等问题。

存在问题及解决措施

1.孔位处于设备加工死区，无法实现加工

因纵梁冲孔设备及模具本身结构原因，在加工一些特殊孔位时无法一次冲出，将面临后续大量划线补钻，纵梁加工效率和加工质量均无法保证，主要问题表现在以下几个方面： 

（1）孔距边太近，孔位无法加工

数控设备在加工槽型纵梁时，根据模座结构特点，凹模中心与纵梁翼面内侧可加工的最小距离为25 mm，加上纵梁的厚度8 mm，即设备可加工的最小距离为33 mm，如图1所示。对于纵梁上小于33 mm的孔将无法加工，后续划线补钻工作量大，而且加工质量也难以保证。

我们通过对设备上冲头的安装位置进行优化，并考虑到冲头的固定形式及孔所属的区域（靠近上翼面或靠近下翼面），采用样冲形式实现位于死区孔位的加工。将冲孔的安装中心进行偏移，对冲头的长度、衬套的结构及模座的安装形式进行优化，经过多次验证，最终实现最小距离为26.5 mm的加工。

后续新购设备时，对于设备的加工参数，我们将考虑孔距边小于30 mm的情况，以保证设备加工范围满足产品要求。

（2）斜尾梁纵梁加工过程中卡死，设备无法正常运行

在加工斜尾部纵梁时，当程序运行至纵梁斜尾处时被死死卡住，如图2所示，程序无法继续运行。我们通过对所有牵引车纵梁斜尾部孔位的分布情况进行统计梳理，对冲孔主机模具的安装位置进行了调整，程序已经过多次验证，现所有的牵引车纵梁均可一次通过，孔位全部冲出，未出现斜尾部纵梁卡死问题。

2.纵梁成品增加翼面孔，加工难度大

产品配置发生变化或是客户有特殊需求时，纵梁上需增加相应孔位。若纵梁已完成了切割外形工序，将无法再次使用纵梁冲孔设备进行补孔，一般采用制作临时钻模板进行补孔。对于纵梁翼面需增加的孔，选用L形钻模板进行补孔，但因纵梁与钻模板圆弧处无法贴实，纵梁定位孔与钻模板定位孔常常错位，造成补钻的孔位精度无法保证。

如图3所示，我们通过对L形钻模板的制作方式进行改进优化，将钻模板上腹面孔位整体偏移基准面一定距离h，解决因纵梁圆弧处无法贴实造成的翼面孔位置有偏差问题，使翼面孔精度靠临时L形钻模板完全可以保证。

3.异形孔加工难度大

根据产品管线路集成需求，车架纵梁增加了一些异形孔，如60 mm×120 mm的长圆孔，对于后续纵梁孔位加工带来了一定难度。现有纵梁冲孔设备因吨位、模座结构尺寸局限等因素无法直接加工长圆孔，只有通过增加工序来实现，但加工精度不稳定。对于长圆孔位于纵梁单层梁处的，加工精度可以保证，但对于位于纵梁双层梁处的长圆孔，分开加工时极易出现孔错位现象，加工精度难以保证。通过对长圆孔各种加工方式的对比验证，最终选择在合梁工序引入切割设备，实现切割设备与数控点焊设备的同步自动运行加工，采用纵梁上已有孔位作为定位孔，保证长圆孔位置准确，再无孔错位现象出现，满足产品质量要求。

结语

随着产品不断更新升级，设计文件在不断进行更改，更多的更改将集中体现在车架纵梁孔位。纵梁孔位作为纵梁加工的第一道工序，其加工质量、加工效率影响着整根纵梁的生产节拍。在今后的工作中，我们要不断总结，对采用的绘图方式、编程方法不断改进，对纵梁孔位的规律进行归纳，制定各类流程性文件，对纵梁孔加工工艺、模具等进行改进，提高车架纵梁孔位加工效率及加工质量。