黨戰(zhàn)國(guó)，張秀磊，張敏坤

（上汽通用東岳動(dòng)力總成有限公司工廠技術(shù)支持部，山東 煙臺(tái) 264006）

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

上汽通用東岳動(dòng)力總成有限公司在行業(yè)內(nèi)創(chuàng)領(lǐng)了刀具自主設(shè)計(jì)制造業(yè)務(wù)并已穩(wěn)定應(yīng)用于工廠使用，實(shí)現(xiàn)刀具優(yōu)化的深度突破降本。

針對(duì) SGM-DYPT硬質(zhì)合金刀具自主設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目的推廣應(yīng)用，刀具團(tuán)隊(duì)不斷進(jìn)行技術(shù)總結(jié)，并將整理成冊(cè)用于公司自主產(chǎn)權(quán)并計(jì)劃申請(qǐng)專利進(jìn)行技術(shù)保護(hù)及推廣應(yīng)用。

2 關(guān)鍵技術(shù)

硬質(zhì)合金類刀具自主設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)分以下幾個(gè)方面：

2.1 項(xiàng)目攻關(guān)難點(diǎn)

（1）核心參數(shù)選型

刀具制造核心參數(shù)[1]廠家保密，刀具自制需掌握全工序的所有參數(shù)選型能力。

圖1 常用硬質(zhì)合金刀具

（2）修磨設(shè)備產(chǎn)能緊張

刀具修磨業(yè)務(wù)產(chǎn)能緊張，在線自制程序研究、調(diào)試、試制需占用很大設(shè)備產(chǎn)能。

2.2 制造工藝規(guī)劃

2.2.1 國(guó)內(nèi)大型刀具制造廠家制造工藝

傳統(tǒng)的刀具制造工藝大多從原材料鎢粉開始，經(jīng)過原材料微量元素的配比混料，然后烘干高溫高壓成型成為毛坯棒料，然后再根據(jù)刀具加工材質(zhì)及工況，選擇不同的加工工藝進(jìn)行粗磨。最終實(shí)現(xiàn)刀具制造成品交付最終客戶使用。全周期工藝流程如圖2：

圖2 傳統(tǒng)刀具制造工藝

2.3 大多數(shù)刀具制造廠家制造工藝規(guī)劃

目前大多數(shù)刀具制造廠家直接外購毛坯棒料進(jìn)行制作刀具。鉆頭、銑刀類生產(chǎn)工藝流程如表1：

表1 鉆頭銑刀類傳統(tǒng)制造工藝流程

鉸刀生產(chǎn)工藝流程如表2：

表2 傳統(tǒng)鉸刀制造工藝流程

絲錐生產(chǎn)工藝流程如表3：

表3 傳統(tǒng)絲錐制造工藝流程

2.4 上汽通用東岳動(dòng)力總成工藝規(guī)劃

從2014年開始，上汽通用東岳動(dòng)力總成開始研究刀具自主設(shè)計(jì)制造。

基于刀具團(tuán)隊(duì)具備刀具自主修復(fù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合公司修磨設(shè)備及技術(shù)能力，為快速推進(jìn)刀具自主設(shè)計(jì)制造業(yè)務(wù)。刀具團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了制造工藝精簡(jiǎn)如圖 3，并針對(duì)刀具進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化降本，在滿足生產(chǎn)需求的情況下大幅降低制造周期及成本。

圖3 精簡(jiǎn)工藝流程

3 模擬設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用

刀具制作工藝選定后針對(duì)刀具參數(shù)的設(shè)計(jì)運(yùn)用的大量的模擬仿真及模擬制造軟件，提前規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，提高成功率。

刀具設(shè)計(jì)初期使用WALTER磨床模擬軟件如圖4、Third wave切削仿真軟件如圖5，降低刀具在線試制及試切成本。

圖4 WALTER模擬制造軟件

圖5 THIRD WAVE切削仿真軟件

4 制造關(guān)鍵參數(shù)選擇

核心制造參數(shù)選型：經(jīng)過查閱資料[2]及交流總結(jié)，辨識(shí)出刀具30種以上制造參數(shù)，重點(diǎn)如圖6：

圖6 重點(diǎn)刀具制造參數(shù)

5 棒料的選擇方案對(duì)比

表4 棒料方案選型案例

棒料選材：結(jié)合加工材料及刀具棒料規(guī)格對(duì)比國(guó)內(nèi)外多家棒料樣本，作各種方案對(duì)比，舉例如表4。

6 工藝參數(shù)的選擇

針對(duì)關(guān)鍵參數(shù)制定各種不同方案對(duì)比驗(yàn)證，舉例如表5：

表5 刀具設(shè)計(jì)參數(shù)選型方案案例

7 上線加工驗(yàn)證

圖7 刀具前刀面磨損寬度對(duì)比

圖8 刀具后刀面磨損寬度對(duì)比

圖9 刀具后刀面粘屑寬度對(duì)比

刀具試制并切削驗(yàn)證：488001為試點(diǎn)刀具進(jìn)行刀具試制，按照相同刀具壽命前刀面磨損如圖7、后刀面磨損如圖8及粘屑情況如圖 9，經(jīng)多輪方案反復(fù)試制及試切驗(yàn)證，最終判定刀具設(shè)計(jì)制造質(zhì)量表現(xiàn)。

8 制造參數(shù)總結(jié)

經(jīng)自制驗(yàn)證每款刀具總結(jié)出合理參數(shù)，以488025銑刀為例最終參數(shù)選型如表6：

表6 刀具設(shè)計(jì)參數(shù)選型定點(diǎn)

9 影響性及效益水平

9.1 銑刀柄部側(cè)冷方案已推廣至所有生產(chǎn)線，可推廣至其他基地。

9.2 新刀自制業(yè)務(wù)使刀具團(tuán)隊(duì)修磨人員技能大幅提升。

9.32015年新刀自制業(yè)務(wù)累計(jì)降本103萬；

2016年自制業(yè)務(wù)累計(jì)降本165萬；

2017年截至到8月份自制業(yè)務(wù)降本143萬。

10 結(jié)語

作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造行業(yè)，刀具自主設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目將不僅在刀具成本降低上釋放效益，針對(duì)刀具團(tuán)隊(duì)技能水平及整體業(yè)務(wù)核心競(jìng)爭(zhēng)力將同樣受益匪淺，項(xiàng)目影響性及收益將伴隨上汽通用東岳動(dòng)力總成有限公司刀具業(yè)務(wù)的繼續(xù)拓展不斷釋放，不斷為公司釋放效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 袁哲俊,劉華明.刀具設(shè)計(jì)手冊(cè).1999-06.機(jī)械工業(yè)出版社.

[2] 趙文祥.硬質(zhì)合金刀具切削數(shù)據(jù)庫的建立于研究.制造工藝.1995,(6);46～50.