轻量化零部件加工,挑战重重怎么办?

作者:龚淑娟 发布时间:2021-11-29
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访格劳博机床(中国)有限公司销售总监王飚先生

在节能减排和电气化的发展大势之下,轻量化成为了汽车行业的普遍需求。汽车当中的每一个零部件,都在结构、材料和工艺方面朝着轻量化的目标持续优化蜕变,特别是新能源汽车,其电池、电机、车身、底盘等全部的零部件,轻量化的需求更为迫切。

“在与众多汽车零部件企业的合作过程中,我们注意到,迎合轻量化的发展趋势,最为明显的一个变化是,轻质化的铝合金材料被越来越多地采用,很多铸铁件换成了铝件、钢板换成铝板,薄壁件也更多了,这些变化对加工制造带来了不小的挑战。格劳博机床(中国)有限公司(以下简称为“格劳博中国”)销售总监王飚先生对AI《汽车制造业》记者表示。为了应对挑战,格劳博在技术和设备上不断创新以满足轻量化加工需求,在工艺和服务上全面支持客户走上轻量化坦途。

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格劳博机床(中国)有限公司销售总监王飚先生

近日在浙江宁波举行的格劳博产品应用技术研讨会”也聚焦汽车轻量化,该地区的诸多用户企业饶有兴致地深入了解了格劳博面向轻量化的相关产品应用技术解决方案,包括海威、拓普、爱柯迪、辉旺机械、旭升、华硕、博大以及德西福格等,大家共同探索汽车行业变革中的未来发展之路。

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格劳博产品应用技术研讨会宁波站


四轴/五轴满足不同加工需求

新能源汽车当中,电池和电机是最为关键的零部件。电芯的能量密度是电池轻量化的决定性因素,电池壳体也同时肩负重任,更多采用铝合金材质。电池壳体加工量较少,形状也比较简单,通常三轴机床就能完成。而面对电机壳体这样的薄壁件,则需四轴机床应对挑战大显身手,同时满足各种高性能需求。

谈及格劳博四轴机床的诞生,王飚先生表示:“格劳博一直在高端机床市场占据领先地位,近几年基于需求而逐步下探市场,推出了G系列的G440/G640/G840等通用四轴卧式加工中心,丰富了通用机床产品系列——不仅要追求极致的性价比,同时也保持了G系列机床一贯的高精度标准。

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G系列四轴通用加工中心G440/G640/G840

据介绍,G系列机床拥有模块化的设计和众多选件,可根据用户的具体要求来进行配置。与格劳博的五轴联动通用加工中心一样,这些四轴通用加工中心系列同样具有高生产率和最大稳定性。

对于没有球面、曲面和空间角度之类的高精零件,如电机壳体、混动专用变速器壳体、自动变速器阀体、减速机壳体、柴油机缸体和缸盖等零件的加工,都非常适合采用G系列四轴通用加工中心来完成。

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格劳博生产的电机定子壳体

“国际知名的一些德系车型所用的电机,其壳体加工几乎都采用了格劳博机床,目前国内主流的电机企业也都是我们的客户,因此,我们在电机壳体的加工中积累了非常丰富的工艺经验。”王飚先生谈到,“不仅如此,在电机领域,我们还是全球唯一一家可以提供‘机加工+装配’整套解决方案的机床企业,国际、国内客户同样遍布世界各地,接下来我们会更加精益求精,以期让我们在新能源汽车动力总成领域的品牌知名度与一直以来我们在传统动力总成领域的品牌知名度达到同样的高度!

如有更高要求的异型件加工,比如铝合金压铸的减震塔等形状非常复杂的零件,加工时需要有很多空间角度,这种情况则必须由五轴机床出马。当然,类似变速器阀体之类的复杂零件同样适合,相比四轴加工,五轴加工可减少装夹次数,大幅提高生产效率。

除了主力机型access系列G350a/G550a和G系列第二代G350/G550等卧式五轴通用加工中心之外,G系列家族中更小一号的G150也是一款可以满足此类需求的高精度五轴联动通用加工中心。它具备580 mm干涉直径,359º的A轴旋转范围,并配备了尺寸为320 mm×320 mm的托盘,更适合于小而精密的零件加工需求。

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G系列五轴联动通用加工中心G150/G350/G550/G750

不仅加工精度非常高,紧凑的G150还具备最佳柔性与可操作性。通过多种设置方式,大、小工件均可获得充足的空间来实现高效加工。使用短刀具对工件进行6面加工时,多种夹紧方式可节省换刀时间,优化加工节拍。

对于有复杂曲面的零件,格劳博的G系列第二代G350/G550则适合不同领域的高精密加工需求。

 

轻量化框架结构件需要更大加工空间

作为承载式车身的重要底盘件,副车架也越来越多地采用了铝合金材料实现轻量化。对于这种大尺寸、结构略复杂的框架类工件加工,具有更大加工空间的五轴机床才能胜任。

格劳博专门为此类大尺寸轻量化框架结构件的加工而开发的F系列G500F/G700F以及与之对应的双主轴G520F/G720F等全新卧式加工中心横空出世,机床特别设计了宽敞的工作区域,高扭矩、高转速的情况下还具备极高的动态性和良好的排屑效果,加工优势独显。

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G500F/G520F/G700F/G720F框架结构件加工中心

“F”即英文中的“Frame(框架)”,表明这一系列机床专为加工轻量化的框架结构件、大尺寸底盘工件而设计,非常适合汽车行业的副车架、动力电池外壳、电池底座、纵梁和减振支架等零部件的加工。

王飚先生介绍说:“F系列机床最早在德国和欧洲市场推出,一经投放市场就受到了广大客户的积极好评,自2020年起,该系列机型已开始在格劳博中国的大连生产基地按照德国同等品质标准进行本地化生产,能够快速满足中国广大客户的轻量化零部件加工需求。”

G500F/G700F/G520F/G720F都是五轴的卧式加工中心,主轴间距最大可达1500 mm的加工空间可谓超级大,工作区域内大幅度倾斜的机床防护可以实现优良的排屑效果,为汽车工业用户带来了工艺可靠、持久耐用的机床理念,并为批量化生产创造了最佳条件。各轴布局设计基于性能成熟且被市场高度认可的格劳博G系列卧式加工中心,特殊开发并能相互完美匹配的各轴驱动使它们拥有极高的动态性能,加工精度能够适应不同行业特定的工件要求。不仅如此,所有的F系列机床都能适应微量润滑和湿式加工,既可以使用托盘转换人工上下料独立运行,也可以与其它机床通过自动化互联。该系列中的G700F,宽敞的工作区域配合HSK-A100电主轴,是副车架等大型框架结构件加工的最佳选择。此外,这一系列机床可以匹配适应大批量制造的自动化设计集成方式,手工、半自动和全自动上下料都有成熟的解决方案,同时具备生产换型便捷的特点。从各个方面看,该系列加工中心可以从各个角度提高加工的柔性要求。

如果遇到更大的工件尺寸,格劳博还提供G600F卧式加工中心,该机床能加工的框架工件的尺寸超2m。

拥有超大加工空间的G700F

在位于浙江的一家国际知名副车架生产企业,从压铸到机加,进口设备比比皆是。当了解到格劳博专门针对此类轻量化框架结构件开发的F系列机床的优异性能之后,这家公司毫不犹豫地购进了G700F卧式加工中心,与原先的其他品牌进口设备相比,G700F加工效率更高、占地面积更小,性价比更好,在大批量生产中核算下来工件单件成本更低,因此,后来他们很快又先后几次共采购了近20台G700F及相应工装夹具,还逐步实施了自动化系统,以进一步提高生产率。而这些,全部由格劳博技术团队完成。格劳博工程师还为自动化系统预留了接口,以便应对未来产品换型和产线扩建等需求。不仅如此,随着该客户的全球化发展步伐,格劳博的全球团队同样可以支持其在北美和欧洲等地的生产基地,在全球范围内携手前行!

 

持续加强本地化,更好地服务客户

除了领先业界的技术性能,王飚先生对上述机型的本地化同样感到自豪,他说:“格劳博F系列框架结构件加工中心G500F/G520F/G700F/G720F,G系列四轴通用加工中心G440/G640/G840,access系列五轴联动通用加工中心G350a/G550a,G系列五轴联动通用加工中心G150/G350/G550/G750,都能在格劳博中国大连生产基地进行本地化生产,为中国乃至亚洲客户带来一流的高效加工。”

格劳博扎根中国多年以来,全面深入本地化建设,致力于为中国乃至全球客户提供性价比更高的产品和更加便捷的服务。

作为格劳博在全球范围内的第四大生产基地,大连工厂自2012年6月开业以来,已连续几次增资扩建,2021年10月刚刚奠基的五期项目,还将建设一个全新的工厂,由新型数控机床研发中心、喷涂车间、电动汽车电池组装配线车间以及中心物流区等组成,计划2022年8月竣工投产。

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格劳博中国五期新工厂开工奠基仪式

“目前,格劳博母公司80%的机床都已在大连实现了国产化生产,从小型到大型,从四轴到五轴,从单主轴到双主轴,可以满足不同的市场和客户需求。一直以来,大连制造的机床与全世界同款、同品质,面向全球客户。五期新工厂建成后,另外20%的大型机床也有望在大连投产。”王飚先生满怀期待地说。

此外,王飚先生还提到,格劳博中国团队的各方面能力都在持续提升,产品交货周期已经从过去的12个月加速到了目前的3~6个月左右;与此同时,本地化的工程服务保障能力也可以随时响应客户需求,助力他们把机床用得更好,减少停机,减少损失;而对工艺的把握和交钥匙工程的能力,更是其优势体现。

采访的最后,王飚先生对AI《汽车制造业》记者说:“格劳博深耕传统动力总成和新能源汽车的相关领域,为大量的汽车组件实现轻量化加工,达成节能减排的目的,为我国的碳达峰与碳中和贡献着自己的力量。伴随着技术的创新与积累,时至今日,格劳博中国已经能够在机加工、自动化装配、新能源汽车关键零件制造、数字化与智能化制造等方面,为用户提供完整的交钥匙工程,成为了业内为数不多的‘全能型’总包供应商。今后,格劳博中国将继续凭借全球先进技术,深耕中国市场,助力中国汽车制造业在电气化、轻量化的变革中稳步向前!



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