鈑金折彎工藝在特種車輛生產(chǎn)中的應用

隨著國內外各種局勢的發(fā)展，以及市場競爭的日益激烈而帶來產(chǎn)品的不斷升級，為了滿足用戶的個性化需要，并且能夠快速承接設計單位的試制任務。一些相關特種車輛的生產(chǎn)工藝也逐漸發(fā)展并成熟起來，下面主要談一下鈑金折彎工藝在特種車輛生產(chǎn)中的一些應用。企業(yè)生產(chǎn)在保證質量的前提下通常都要考慮成本，比如折彎前的下料方式，量產(chǎn)階段通過產(chǎn)量均攤模具費用等等。一般在試制階段，如果形狀不復雜情況下，我們采用的是剪切下料，而激光切割因為成本較高，可以用于復雜及精度要求極高的零件，剪切工藝目前應用比較普遍，批量及試制皆可采用。但在實際生產(chǎn)中，折彎人員因屬于技術工種，人員穩(wěn)定及責任心起著相當重要的作用，我們在平常的生產(chǎn)中大多追求設備的先進性，以為數(shù)控或者進口設備可以解決所有問題，其實人員素質技能的提升也是關鍵因素。比如有一個案例，法國一家著名軍工企業(yè)，它負責生產(chǎn)歐洲絕大部分的防暴警用車輛（圖1），其防暴車的駕駛室外表面鈑金折彎件形狀復雜甚至因為用戶需求而采用防彈鋼板，加工難度很大，而折彎也是此類件的主要工藝，但在調研之后出乎我們的意料，這家公司擁有的僅是多年前的老舊的機械式折彎機，但是它的核心卻是擁有多年經(jīng)驗的高級折彎技工和嚴格先進的折彎工藝和標準，并且只有擁有十年以上工作經(jīng)驗的高級折彎工才有資格進行防暴車型等特種車輛的折彎工作。圖1歐洲特種車輛鈑金折彎產(chǎn)品（車體）所以我們前期在制定折彎工藝技術文件方面，根據(jù)設計FMEA、用戶特殊需求以及相關質量報告、索賠信息、現(xiàn)場意見反饋、及工藝自身識別等組織多功能小組合理優(yōu)化PFMEA、控制計劃以及相關技術文件，同時注意現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)積累，比如特殊材質鈑金折彎的參數(shù)以及質量問題信息，不斷對工藝進行優(yōu)化，優(yōu)秀工藝進行固化。同時著手建立高級技工人才庫，從各方面穩(wěn)定生產(chǎn)隊伍，提高技術水平。折彎工藝評審要素我公司為規(guī)范折彎工藝在生產(chǎn)中的應用，制定了嚴格詳細的特種車輛折彎設計工藝評審標準，并和產(chǎn)品設計緊密合作，爭取在設計初期將零件做到最優(yōu)化，比如對r—折彎角半徑，r1—一次折彎角半徑，α—折彎角角度，t—板料的厚度，V—折彎開口寬度，L—折彎線性長度，W—二次折彎最小預留長度，a—折彎長度，b—二次折彎中間段長度，T—折彎機噸位，R—盒形折彎轉角半徑等相關標準都做了相關的規(guī)定，有效的解決了相關設計的不合理性及更改周期，從最大程度上保證了產(chǎn)品的工藝性。折彎刀具的選用折彎機上模主要分為直刀、彎刀、尖刀三類。(1)綜合考慮產(chǎn)品的結構，我們配置了彎刀和直刀兩種類型的上模，如圖2所示，直刀主要用于車體上較小的折彎件，彎刀用于復雜結構且兩次以上容易與刀具干涉的折彎件，可以滿足特種裝備的折彎需求。(2)下模采用V形槽，我們基本采用V=6倍料厚來確定V口寬度。工藝要根據(jù)實際產(chǎn)品產(chǎn)量及生產(chǎn)頻次合理排布V形槽上的各尺寸V口，這樣在生產(chǎn)時能最大限度的減少同一設備上的換模次數(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低換模成本；如我們將最常用的V=9mm的V口放在下模主工作面上，同時也可以在次工作面上放置幾個備用常用V口，合理利用下模，最大程度上提高模具使用壽命。圖2專用折彎模具專用模具的保養(yǎng)特種車輛折彎模具的保養(yǎng)是基于產(chǎn)品的特殊需要，保養(yǎng)要求要高于普通產(chǎn)品的模具保養(yǎng)需求，保養(yǎng)周期、保養(yǎng)項目、更換周期都要做嚴格規(guī)定，折彎刀具長期生產(chǎn)必然會產(chǎn)生不可逆的耗損，造成工件折彎開口、角度、直線度以及外表面壓痕等質量問題，工作面修磨實際經(jīng)驗一般不超過3次，綜合考慮生產(chǎn)成本，生產(chǎn)方面要采用預防性維護的思維，盡量將制件或者其他因素對模具的耗損降到最低，我們采取的比較普遍的要求主要有：刀具狀態(tài)點檢，零件工藝點檢，注意零件斷面切割質量，減少異物對刀具的損傷。折彎件的尺寸保證措施特種車輛目前比較普遍的結構為框架結構外加蒙皮結構，車體主要由激光切割件、折彎件、沖壓件組成。之后采用的焊接方式，根據(jù)材質和防護需要也都不同，所以制造初期要嚴格保證框架尺寸，對角線誤差不得大于4mm，這也對外表面車體折彎件提出了更高的尺寸精度要求，相應的對折彎件的角度、翻邊尺寸、直線度、外表面質量也都要嚴格控制。在特殊材料鈑金折彎過程中，由于板料的特殊性能我們經(jīng)常要遇到回彈的問題，塑性變形和彈性變形同時存在。在彎曲結束時，因彈性變形的恢復而產(chǎn)生回彈，如圖3所示。圖3折彎工件回彈回彈現(xiàn)象直接影響工件的尺寸精度，必須加以控制。對此采取的工藝措施為：角度補償法，若工件折彎角度為90°，折彎機下槽（V形）開口角度可選擇78°，或者根據(jù)實際數(shù)據(jù)在編程時對角度進行補償；也可以采用加壓時長增加校正法，在彎曲終了時進行加壓校正，延長折彎機上模、工件、下槽的接觸時間，以增加下槽圓角處的塑性變形程度，使拉壓區(qū)纖維的回彈趨勢互相抵制，從而減少回彈。同時建議在任何一種工藝參數(shù)制定過程中，都要對每輪數(shù)據(jù)進行記錄并現(xiàn)場核實，這樣有利于后期的生產(chǎn)過程穩(wěn)定及質量問題查找。相關折彎件折裂問題，可以通過板料剪切面里外朝向進行調整，折彎前對工件進行去毛刺處理，折彎后可對折裂處使用手工砂輪機修磨。針對不同工件應該細化工藝，了解裝配尺寸關系，正確設定折彎順序。同時，目前我們?yōu)榱吮ＷC折彎件尺寸主要采用的定位方式為利用數(shù)控擋料的邊定位以及定位孔定位。兩種定位方式各有優(yōu)缺點：邊定位生產(chǎn)效率快，可以連推，但是邊定位比較依賴于剪切或者沖裁下料的精度，一旦板料出現(xiàn)斜邊或者其他下料不良，直接會影響到折彎精度；而孔定位則減輕了對板料的依賴，人為在制件上加上定位孔，但是不同品種就需要多次調試折彎模具，在多品種小批次的生產(chǎn)中就顯得效率低下。所以針對不同的折彎件，我們要確認好其相應各部分的尺寸在實際生產(chǎn)中的功能，以此確定是連