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汽车零件加工的刀具解决方案

作者: 来源: 日期:2015/1/20 16:50:15 人气:5063
   在现代汽车工业中,加工大批量零件所面临的压力是:无故障性能、一致的加工效果、高速、多品种,采用正确的刀具解决方案来实现汽车制造所提出的高标准要求至关重要。 


  韩国现代汽车公司在印度组建了该公司在海外制造工厂Chennai,该厂于1998年春季开始投入生产,如今是印度大及增长快的汽车制造商,并成为国内该行业的技术标准设立者。制造的车型有Santro、Accent和Sonata,涵盖了从小轿车到豪华轿车整个系列,发动机容量为100~000cc。Chennai是一家制造企业,拥有生产线、铝铸造厂、喷漆车间、压力线、塑料零件制造厂、装配设施等,其中柔性生产线可加工多个模型,加工能力为每年120000辆轿车,对于质量检测也拥有高度自动化设施。  
  山特维克可乐满隶属于山特维克集团,是全球金属切削刀具公司之一。现代汽车(印度)公司和山特维克可乐满自从Chennai工厂投产以来就一直进行合作,如今已经形成了高效率合作伙伴关系。生产效率的不断提高、质量一致性方面的改善和加工成本的降低,这些都与山特维克可乐满提供的高质量刀具和正确的刀具解决方案有关。  
  无故障连杆生产 
  显著改善的一个实例是Santro及Accent车型的发动机连杆生产。连杆生产线始终处于压力下—-要保证效率,按时完成预计的产量,以便及时供给发动机装配所需的零件数量。为此,工程师拟定了较高的目标,即要实现无故障连杆生产,这是无中断生产的关键。原先存在切屑控制问题,如出现切屑堵塞刀具等干扰现象,对此,操作员经常从刀具和传送带上清除堵塞的切屑,甚至导致过长的停机时间,影响产量的提高。  
  现代汽车(印度)公司与山特维克可乐满的工程师一起讨论如何改善切屑控制以及解决问题,改善了钢质连杆(材料为CMC02.2,245~300HB)的钻削性能,采用可乐满Delta钻头,其中Santro车型连杆采用16.01mm直径的刀具,Accent车型采用17mm直径的刀具。411.5型钻头是焊接式硬质合金钻头,具有槽形,并带内冷却液,可以钻削9.5~30.4mm直径范围内小公差的孔,标准钻削深度为钻头直径的3.5~5倍,同时通过定制型刀具优化不同的工序。对于有较高表面光洁度要求的孔加工,这种带涂层的钻头是理想选择。该钻头有专门的烧结硬质合金牌号,适合对钢、铸铁、不锈钢、有色金属及淬硬零件等的加工。    
  用于可乐满Delta钻头的切削速度为100m/min,进给率300mm/min,每转进给量0.15mm,钻削1250个孔,这是针对生产的钻头预定的刀具寿命。将这种刀具应用到连杆加工工序后,断屑性能得以大大改善,刀具寿命延长了166%——从原来的11m提高到30.4m。在进行初的试验性连杆钻削后发现,加工19mm深的孔可以获得更好的性能。在对这种可乐满Delta钻头进行重磨后,甚至可以获得更长、预计可达32.3m的刀具寿命。此外,在重磨后还获得了加工质量一致的性能。而每个零件的加工成本也从原来的5.26降到了2.44。若加工120000个连杆,每年的总节约成本约为230000元人民币,且在加工过程中再也不存在切屑干扰的问题。   
  气缸孔尺寸的一致性   
  另一个大大改善的应用是对Santro车型发动机气缸座中的孔进行镗削加工。在以前的生产加工中,气缸座(材质为灰铸铁,CMC08.1,220HB)的孔存在尺寸严重不一致、切削力不均匀且噪音级别太高等问题。后改用直径65.80mm的山特维克可乐满汽车气缸镗刀来加工这种工件。这种定制的刀具概念为气缸孔的加工提供了正确的切削方法。  
  采用TM260.20型刀具加工100mm深的孔,切削速度为67m/min,进给率225mm/min,每转进给量0.72mm,所用刀片为SDMX1506ZN,牌号H13A,刀片转位间加工的孔数量为400个——条件是保证可以预测的40m的刀具寿命,且具有始终如一的加工精度。这种定制概念采用较低的切削力进行切削,大大提高孔尺寸的一致性。孔尺寸公差仅为+30μm,保证了各孔尺寸的一致性,对高安全性加工确保平稳而均匀的切削作用。    
  对高速制造的支持   
  上海汽车齿轮箱厂四车间要批量生产50多种不同的轴、齿轮,每年要往上海大众的仓库发运150000件以上已加工的成品。在这里,钢的车削、切断和切槽是金属切削工序的重要组成部分。为了保持高速、多品种的生产能力,四车间约70%的切削工具均来自山特维克,P-Lline刀片、Corocut以及Q-Cut刀具都被大量应用,其中大多是应企业特定的要求而制成。T-Max P刀片被应用於许多标准钢的切削工序,这种工序是上海齿轮箱厂的中枢工序。如在加工小尺寸轴零件时,以前的刀具在需要更换刀具前只能生产75件工件,安装GC4125牌号的Corocut槽形刀片及采用供应商所推荐的切削参数后,刀具寿命增加了一倍,刀具可以连续生产160件工件而丝毫不会降低生产质量。    
  批量生产的高精度    
  中国宁波跃进汽车前桥有限公司每年生产约6万个为丰田制造的转向节,占工厂5台加工中心的工作量,而转向节的设计需要在钢坯件中钻穿一系列的孔,这些孔具有精度。采用可乐满Delta钻头,并利用可乐满销售工程师推荐的切削参数,实现了只用一次钻削就达到了以前采用多道工序才能实现的精度水平,解决了批量生产时的精度要求,提高了质量和生产效率。   
  目前宁波跃进汽车前桥有限公司正在创建拥有CAM功能与现有的Unigraphic CAD系统结合起来的计算机控制制造设施,并充分利用来自美国、德国、意大利、日本的加工中心,开发新颖而制造技术和生产方法。该公司的计划是再一次将可乐满产品组建到该系统中,并使山特维克刀具成为其下步扩张的整体组成部分。
下一个:产生变形及裂纹的主要因素