李宏剛，張小虎，陳紅兵，何春江（常州好迪機械有限公司，江蘇常州 213133）

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全自動卡車縱梁脫脂除銹處理線

李宏剛，張小虎，陳紅兵，何春江
（常州好迪機械有限公司，江蘇常州 213133）

摘要：針對大批量生產(chǎn)的卡車縱梁脫脂除銹工藝提出新的生產(chǎn)工藝方法，并設(shè)計制造了全自動生產(chǎn)流水線，經(jīng)實際投產(chǎn)驗證達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：卡車縱梁；梁脫脂除銹；拋丸；清洗；自動裝卸料

稿件編號:1512-1164

1 市場需求

汽車車架總成使用的板材為熱軋板料，板料在軋制、運輸及庫存后,表面殘留了銹蝕、雜質(zhì)、劃傷等缺陷。這些缺陷將對車架的電泳漆膜造成不利的影響，必須有一道板料表面處理工序來消除這些缺陷。

1.1 項目提出

國內(nèi)某汽車公司原先將拋丸工藝布置在車架板料開卷工序中,其目的為在縱剪分條前，輔助粗校平消除板料的內(nèi)應(yīng)力，減小縱剪弧形。這種工藝布置對減小縱剪弧形有一定效果，使弧形由10 mm以上降低到8 mm以下，但仍未能達(dá)到小于4 mm的質(zhì)量要求。因此，決定取消開卷線的拋丸工藝，并增加校平能力，以解決縱剪條料弧形超差的問題。另外。拋丸工藝布置在開卷線會導(dǎo)致以下問題，影響了車架總成的電泳質(zhì)量：

(1)由于車架的生產(chǎn)周期長，而開卷線是車架生產(chǎn)的第一道工序，在梅雨季節(jié)，在電泳前板料剪切邊角容易發(fā)生返銹，會降低電泳漆膜的附著力，影響車架的耐候性。

(2)在后續(xù)的沖壓加工過程中，需在板料上涂抹拉伸油，后工序容易沾染油污。為清除板料表面的油污，需增加電泳線脫脂液的濃度，而殘留在車架夾縫內(nèi)的脫脂液會與磷化液中和，降低了磷化的效果，導(dǎo)致電泳漆膜表面產(chǎn)生起泡缺陷。

(3)板料在后續(xù)剪切和沖孔加工時，邊緣會留有毛刺，電泳時，毛刺會導(dǎo)致邊緣效應(yīng)，電泳漆膜過薄，且容易破裂，造成電泳后車架發(fā)生邊緣點蝕，影響外觀質(zhì)量。

(4)后續(xù)加工過程中，采用等離子切割工藝，板料切割邊緣二次氧化，降低切割邊緣漆膜附著力。

為解決以上問題，對國內(nèi)主流競爭企業(yè)考察，這些企業(yè)車架生產(chǎn)時，均在車架總成鉚接前布置清洗拋丸工序，以消除在加工過程中殘留的板料表面缺陷對電泳質(zhì)量的影響。 因此，根據(jù)質(zhì)量要求和當(dāng)前情況，優(yōu)化工藝布局，最終取消開卷線的拋丸工藝，在鉚接工序前增加清洗拋丸工序。

1.2 方案選擇

常州好迪機械有限公司針對用戶需求提出了設(shè)計方案?？v梁通過方式：采用輥道連續(xù)通過方式，零件分若干排并列放置在輥道上通過各室體。該方案在眾多投標(biāo)方案中最后脫穎而出，被用戶采用。

工藝流程：上件→脫脂（噴淋）→漂洗（噴淋）→吹水→烘干→拋丸→下件。

上、下件：使用龍門磁力吊和橫移平臺實現(xiàn)縱梁上下件。

脫脂：采用噴淋方式，噴淋頭360°布置在縱梁上下左右，向縱梁噴射加熱過的脫脂液，確保零件表面無油跡殘留。脫脂在獨立的室體內(nèi)進行，進出口均有軟簾，防止脫脂液噴出。槽液采用電加熱方式。

漂洗：漂洗室與脫脂室結(jié)構(gòu)相同，但與脫脂室件相隔一定距離，便于觀察脫脂效果。

瀝水：瀝水室內(nèi)布置高壓空氣噴嘴，將殘留在零件表面的水分吹落。

烘干：烘干室內(nèi)安裝空氣加熱管，采用電加熱方式。烘干室內(nèi)配備熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機，充分利用熱能。烘干產(chǎn)生的水蒸氣通過吸霧風(fēng)機和管道排出室外。

拋丸：拋丸室內(nèi)環(huán)繞縱梁通過位置，布置4臺拋丸器，保證零件無拋丸死角。在室體出口布置掃丸和高壓空氣吹丸裝置，清除殘留在零件上的丸料和灰塵。拋丸機的除塵系統(tǒng)可采用濾筒除塵，造價較低，除塵效果好，設(shè)備制造成本低，但基本無需維護。

2 全自動卡車縱梁脫脂除銹處理線

2.1 工藝流程

全自動卡車縱梁脫脂除銹處理線的工藝流程圖（圖1）和平面布置圖（圖2）。

圖1 處理線的工藝流程圖

圖2 全自動卡車縱梁脫脂除銹處理線平面布置圖

2.2 各主要工序說明

上下料單元。由鏈板輸送機、磁力拆垛機或磁力碼垛機及橫向移栽機組成。鏈板輸送機由變頻控制驅(qū)動裝置，中間支撐架，鏈板，以及尾部改向單元等組成。鏈板輸送機上共有兩個料位，一個是上料位，另一個是等待料位。每個料位可承載4層4列縱梁，滿負(fù)荷可承載32根縱梁。磁力拆/碼垛機由機架，磁力吸盤組件，上下提升裝置，齒輪齒條傳動裝置等部分組成，能作垂直和水平移動。橫向移栽機由水平進給機構(gòu)，垂直升降機構(gòu)，對邊機構(gòu)和料位檢測機構(gòu)等組成。

送料單元。由13組輥道輸送機組成。輥道輸送機由4工位輥道，鏈?zhǔn)津?qū)動機構(gòu)、變頻器、位置檢測、鏈輪、鏈條等組成。

脫脂清洗烘干系統(tǒng)。由室體、槽體、噴淋系統(tǒng)、加熱裝置、吹水裝置、排風(fēng)裝置及電控系統(tǒng)等組成。

拋丸清理單元。由輥道通過式拋丸清理機和相應(yīng)配套的除塵器組成。通過式拋丸清理機包含拋丸室，螺旋輸送機，斗提機，丸砂風(fēng)選分離器等，四臺45 kW高效拋丸器等。

2.3 處理線的特點及關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

(1)縱梁生產(chǎn)率≥66根；

(2)脫脂、清洗效果顯著，可將縱梁表面的油脂、灰塵等全部去除；

(3)拋丸清理無盲區(qū)，丸料將縱梁的內(nèi)外表面全部直接拋射，清理效果均勻、光亮，表面清潔度達(dá)到Sa3.0，表面粗糙度均值達(dá)到4.35 μ m；

(4)除塵器采用2級高效過濾，粉塵排放濃度在≤8 mg/m3，有效保護工作環(huán)境與工廠周圍環(huán)境；

(5)變頻輸送輥道根據(jù)產(chǎn)量自動調(diào)節(jié)整線輸送速度，大大提高了生產(chǎn)率；

(6)控制系統(tǒng)設(shè)有設(shè)備定期維護預(yù)警，減少意外造成的停機影響生產(chǎn)；

(7)整條生產(chǎn)線每個單元自動完成相互銜接，有效降低人員成本。

全自動卡車縱梁脫脂除銹處理線清洗拋丸前后對比見圖3。

圖3 清洗拋丸前后對比圖片

3 項目改造前后比較

現(xiàn)以東風(fēng)柳州汽車有限公司為例，其主要產(chǎn)品為5.5米至12米各種車型卡車的縱梁。

(1)項目改造前

主要采用的同時處理2~3根縱梁，脫脂、清洗采用酸洗，進入下一道工序采用轉(zhuǎn)運采用叉車，每天產(chǎn)量300件。

圖4 全自動卡車脫脂除銹處理線

每天先通過叉車轉(zhuǎn)運至酸洗線，人工用行車吊運進行酸洗，酸洗處理完畢后拋丸清理。人工上料、下料、轉(zhuǎn)料。每天叉車工位之間往返至少1000次。完成酸洗、拋丸整個流程累計需要5~6人。酸洗完成時工件表面比較潮濕，丸料容易產(chǎn)生積塊，丸料循環(huán)堵塞，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。生產(chǎn)占地面積大，物流不易管理，環(huán)境臟亂差。

(2)項目改造后

全自動卡車脫脂除銹處理線（圖4）投入使用7個月以來，將表面脫脂、除銹、烘干、上料、下料和轉(zhuǎn)料等整合在一條生產(chǎn)線上完成所有工藝要求。按每天生產(chǎn)300件產(chǎn)量計算，整線操作只需2名操作工人。產(chǎn)品質(zhì)量極大提高同時，生產(chǎn)成本得到大幅度的下降。

初步估算，人員成本、叉車成本、行車運行成本、維護成本每月至少節(jié)約50 000元；相比原有設(shè)備維護使用每月至少節(jié)約30 000元；酸洗原材料每月至少節(jié)約20 000元，電能節(jié)約140 000度，合210 000元。全年一共可節(jié)省生產(chǎn)成本310 000元。

4 結(jié)論

常州好迪機械有限公司研發(fā)的全自動卡車縱梁脫脂除銹處理線與常規(guī)的脫脂除銹相比，在提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，節(jié)省人力和制造成本，改善工人工作環(huán)境等方面有很大的優(yōu)勢。

Automactic carlings degreasing derusting production line

LI HongGang, ZHANG XiaoHu , CHEN HongBing ,HE CunJiang
( Changzhou HIDEA Machinery Co., Ltd., Changzhou 213133 , Jiangsu, China )

Abstract:according to the mass production of carlings degreasing derusting technology proposed new production process, designed and manufactured automatic production lines, the actual production verification achieves the design goal.

Keywords:carlings; degreasing and derusting; shot blasting; cleaning; automatic loading and unloading

中圖分類號：TG234+.4；

文獻標(biāo)識碼：A；

文章編號:1006-9658（2016）03-0055-03

DOI：10.3969/j.issn.1006-9658.2016.03.017

收稿日期:2015-12-19

作者簡介：李宏剛（1985—），男，工程師, 主要從事鑄造設(shè)備的設(shè)計、開發(fā).