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[焊接(连接)] 轿车冲压车间设计规划

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发表于 2012-10-28 23:51:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
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        现代冲压厂房设计思路开阔,凸显功能清晰性、物流顺畅性及追求价值最大化,本文主要介绍年产20万辆轿车冲压车间总体规划设计思路,主要包括冲压车间任务和设计原则、工艺方案、产能核算和工艺设备、厂房设计及车间工艺平面布置、车间人员规划等。
        车间任务和设计原则
        某年产20万辆冲压车间规划任务,主要承担5款轿车车型各约34个大中型冲压件的生产,包括毛坯存放、模具/检具/自动化辅具的存放,冲压件成形,废料处理,模具和设备的日常维护和小修工作。
        吸取国内外冲压车间设计经验,参考设计依据及相关工艺说明,本次冲压车间设计原则如下:
        1.整个车间按精益生产方式进行设计,生产组织采取“多批次,小批量”的生产方式,综合考虑整体物流、库存时间和运输频次。
        2. 车间平面布置以物流顺畅为原则,划区域布置,各区域之间位置按物流顺序进行布置。
        3.冲压生产所需要的毛坯由冲压中心配送,存放周期按2天考虑。
        4.车间的主要产品是车身大中型冲压件,产品结构复杂,质量等级要求较高,工艺水平要求高效化、精密化和柔性化。
        5.新增冲压模具、检具和专用的工位器具。主要考虑国内采购,为保证产品质量,侧围、翼子板等外覆盖件模具考虑引进。
        模具寿命应保证50万次以上,模具要与冲压自动线相匹配,并应具有坯料定位机构、冲压件退出装置、废料切断刀、废料排除装置、制件到位传感器控制系统。
        6.冲压设备考虑采用高速冲压自动线,保证质量,提高效率,节约生产面积及生产成本。
        7.冲压设备按贯通式布置,组成流水生产线。依据冲压件外型尺寸和工艺要求,在各生产线上合理组织生产。生产采用4条大型冲压生产线,采用自动上料装置和左右开移动工作台。
        8.各冲压线采用带状基础。
        9.厂房地面使用油漆耐磨地面,要求平整、牢固。
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        工艺方案
        冲压车间生产工艺流程如图1所示,主要工序是:
        卷料(卷料存放区域)→毛坯准备(毛坯生产设备)→ 板料毛坯(毛坯存放区域)→冲压件成形(冲压生产线)→ 冲压件存放(冲压件存放地)
        冲压车间规划一条自动化高速线,主要生产24个覆盖件(四门两盖等),采用自动化拆垛、清洗涂油、自动化下料和人工装箱,具体自动化生产工艺流程如图2所示。
        冲压车间生产代表产品为侧围外板,主要工艺过程为:钢板毛坯→拉延(20000kN压力机)→修边冲孔(10000kN压力机)→修边整形冲孔(10000kN压力机)→翻边整形冲孔(10000kN压力机)→修边整形(8000kN压力机)→检验装箱→冲压件存放地。
        产能核算和工艺设备
        1.产能核算
        依据冲压厂20万辆产能规划,冲压厂需要生产线和设备核算(如表1所示),主要参考设备工作年时基数、平均生产节拍和冲压冲次需求等。生产线按照三班300天,每天20.25h工作制度,生产线按照单臂高速线,平均生产节拍依据10SPM核算;
        单车外表面覆盖件四门两盖等按照24个件自制,安排在高速线上生产,单车中小梁类件按照10个件自制,安排在多工位上生产。
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        20万辆产能需要2条高速冲压线,30万辆产能需要3条高速冲压线。小件用多工位生产线,所以选用1条高速线,1条多工位线组成。
        2.工艺设备
        生产线设备型号和参数如图2所示(包括压机和自动化设备),主要参考生产的外覆盖件压边力、成形力,产品制件最大拉延深度、展开尺寸以及材质(材质主要为冷轧钢板、镀锌板、高强度钢板和激光拼焊板,厚度为0.5~2.5mm)。
        3.其他辅助设备
        冲压车间最主要的工艺设备是冲压生产线,具体组成在表2中已经列出,此外,还包括机模修设备、物流运输设备及废料输送设备等。机模修设备也是冲压厂工艺设备的重要组成部分,基本上要求单独成跨,方便模具维修和清洗。本厂机模修规划的主要设备有:1台2000kN研配液压机,1台20000kN机械调试压力机,摇臂钻、立钻、万能工具铣床、除尘砂轮机和可控硅整流弧焊机,模具清洗机。物流运输设备包括毛坯运输设备和模具转运设备。毛坯运输设备主要是叉车,叉车型号为5t和8?t;模具转运设备同跨内采用吊钩桥式起重机,起重机型号为Gn=50/16t、S=28.5m,Gn=32/10t、S=28.5m,模具过跨采用无轨电动平板车,型号为50t。
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        厂房设计
        冲压车间位于整个厂区的西南部,东面通过冲压件周转区与焊装车间连为一体。冲压车间主要由冲压生产区、机模修区、其他辅助区域、零件检测返修区、冲压件周转区及生活与辅助区组成。
        1.冲压生产区
        冲压生产区是车间冲压生产的主要区域,零件成形都是在这个区域完成,布置1条冲压高速线和1台多工位压力机 。高速线布在30m跨距中,多工位压力机布在24?m跨距中。整线偏北侧,南侧留3m宽物流通道。生产流向由西向东,工作台左右对开,电柜放在北侧立柱电控箱平台上。 线头叉车上料,经各道工序零件成形,线尾检测装箱入库。
        2.机模修区
        机模修区主要用于模具、设备、工装等的日常维护及模具清洗、研配、调试以及配备相关设备等,布置在24m跨距中。为防止粉尘飞散到冲压生产线上,更好地保护设备和冲压件质量,采用3?m高隔尘设施和除尘设施。模具清洗污水通过管道进入厂部处理站处理排放。机模修区分为机模修设备集中区、模具保养区和新车型模具存放区。
        3.辅助区域
        毛坯存放区主要用于钢板毛坯的存放,采用三层立体料架存放,分线头和配送卸货区存放,采用桁车和叉车配合上下料。自动化辅具存放区主要存放各零件的端拾器和端拾器配件,具体位置设在柱逢间和每条线的线头部分。在模具存放区,每条线使用的模具和本条线在同一跨中,位置集中放置,在每条生产线线头西侧,整个冲压车间西侧。叉车充电间和废料处理间位置在冲压件库的南侧,紧贴冲压件库房建设。规划建设同时供约10辆叉车充电并设有防阳光直射装置。废料处理间设有一废料斗,设一办公室及隔音设施。零件返修区主要用于冲压件质量检测不合格冲压件的返修,同样采用3m高隔尘设施和除尘设施。设在24m跨距中,冲压车间最北侧。每一条线线尾区域电控箱平台下设一班组园地,每个班组园地规划面积为10m2,具体面积可根据实际空间自行布设。
        依据上面厂房设计说明,厂房工艺平面布置见图2。
        车间人员规划
        冲压车间人员是按照1条自动化冲压线和1条多工位线以及其他辅助工种全部三班生产统计。按国家有关规定女工占10%以下。人员规划如表3所示。
        结语
        现代冲压厂房设计思路开阔,凸显功能清晰性、物流顺畅性、追求价值最大化。本文介绍了轿车冲压车间的规划思路,希望能对同行有所帮助。
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