吳一帆

摘? 要：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本是企業(yè)追求目標。該文以活頁埋頭孔加工工藝為例，論述了加工工藝改進思路與方案，采用新工藝后，通過沖-鉆孔的新方案，實現(xiàn)了生產(chǎn)效率的提升，降低了生產(chǎn)成本，取得了良好的經(jīng)濟效益。

關鍵詞：活頁? 沖壓? 鉆削? 夾具? 工藝

中圖分類號：TG75 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（a）-0060-02

1? 原加工工藝存在的問題

門窗活頁是生活中常見的零件，結(jié)構簡單。該文中所述活頁（如圖1所示），用于機場、車站、高層建筑玻璃幕墻，采用鋁合金為原材料，厚度在4～5mm左右，表面噴涂處理，無毛刺、劃傷等表面缺陷，對品質(zhì)要求較高。采用JIT供貨方式，保證最小的庫存和最少的在制品數(shù)[1]，都采用訂單式加工，雖然活頁加工數(shù)量很大，但品種規(guī)格也較多，同型號的一次訂單量并不是很大，數(shù)百到數(shù)千件，生產(chǎn)綱領屬中小批量的生產(chǎn)[1]。

原加工過程：電鋸切斷型材，采用多級鉆在數(shù)控鉆銑機床上鉆出穿螺釘?shù)闹笨准叭萋葆旑^的埋頭孔。加工工件安裝在夾具座內(nèi)，用壓板側(cè)面夾持，裝卸麻煩。鉆削加工精度低，導向能力差，易鉆偏;橫刃長，定心差，易偏斜;排屑困難，生產(chǎn)率低[3]。在、鉆削時會產(chǎn)生切屑，每次安裝時，必須把夾具座內(nèi)部的切屑清理干凈，因此綜合加工耗時較多，生產(chǎn)效率不高。能否利用企業(yè)現(xiàn)有通用設備進行適當改造，能滿足不同規(guī)格的活頁加工，并能提高生產(chǎn)效率。

2? 沖-鉆工藝方案

根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有設備，提出沖-鉆加工工藝方案?？椎某叽缇扔蓻_頭保證，質(zhì)量穩(wěn)定，普通壓力機每分鐘可生產(chǎn)幾十件沖壓件，是一種高效率的加工方法[4]。沖床無法很好地沖出孔口錐度，因此先用沖床沖出穿螺釘?shù)闹笨?，再用鉆床加工埋頭孔，最后去毛刺及品質(zhì)檢驗。所以其生產(chǎn)工藝為：鋸料→沖孔→鉆孔→去毛刺→品檢。

2.1 沖壓及沖夾具的設計

根據(jù)鋸料誤差及加工精度要求（形狀尺寸及孔間距公差為0.1），設計了柔性沖夾具（如圖2所示）。

沖夾具由底座、前后4個限位擋塊、夾具座和推桿組成。在右限位塊和推桿上安裝有彈性螺釘，當工件安裝入推桿座中推桿上的彈性螺釘會把工件向左頂緊，推動推桿進入沖模中，檔塊會頂住工件，這時工件會頂緊在前擋塊上，這樣以工件的前面和左面作為加工基準，加工基準與設計基準一致，無基準誤差。

采用沖孔，4個孔一次沖壓成型，孔間距精度高，加工無切屑，安裝方便快捷，生產(chǎn)效率很高。

2.2? 鉆孔工裝夾具設計

2.2.1 夾具座設計（如圖3所示）

活頁生產(chǎn)綱領屬中小批量、產(chǎn)品形狀類同，計設可擴展使用范圍的夾具座，在夾具右側(cè)加限位板、墊圈和彈簧，可調(diào)夾具寬度;在夾具后部裝限位板、導柱、螺桿，可調(diào)整夾具長度。

2.2.2 頂桿設計（見圖4）

在采用該工藝初期，出現(xiàn)了一些品質(zhì)問題：（1）倒角有偶發(fā)性的切深;（2）偶發(fā)性的倒角不圓。

原因分析：鉆孔速度快，會使切削力很大，同時會造成切屑過大而排屑不暢，當工件沒有被夾緊時，工件會振動上浮，造成了鉆深。

解決方案：加裝頂桿，頂桿由抱箍、支架、頂針調(diào)節(jié)螺釘和彈簧組成。

頂針應高于鉆頭，在隨主軸下移過程中，鉆頭先與工件接觸，完成自動定心，在鉆頭繼續(xù)下移鉆孔過程中，頂桿頂住工件，使工件不會上浮。

2.2.3 選用雙軸頭（見圖5）

雙軸頭的優(yōu)點是軸頭體積小，重量輕，不用做支架，可直接懸掛在鉆床，操作方便，安全隱患少;速率1∶1，滿足鋁加工的高速切削要求;做好孔距規(guī)后，兩軸間尺寸調(diào)整相對比較方便。

2.2.4 鉆孔過程（見圖6）

采用兩個相同夾具交替工作的方法是縮短輔助時間的措施之一[3]。鉆孔采用自動鉆床，設計為雙工作臺，可輪流裝卸，在鉆頭區(qū)域前部和兩側(cè)加裝護板，工作臺兩側(cè)裝有限位開關，夾具座底部安裝傳感器，工作臺移動至安裝位置時停止移動，當感應開關一開一合，即感應到工件被裝卸一次后，工作臺才會再次移動。

2.3 全自動產(chǎn)線構想

采用先進制造自動化技術不僅能顯著提高勞動生產(chǎn)率、大幅提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本、提高經(jīng)濟效益，還能有效地改善勞動條件、提高勞動者的素質(zhì)、帶動相關技術的發(fā)展，大大提高企業(yè)的市場競爭能力[4]。人工成本的不斷增加，高柔性全自動化加工制造的是未來發(fā)展的必然趨勢，為此構想設計了全自動化加工產(chǎn)線，把各加工模塊有序地組織在一起。

工件放入料盤內(nèi)，以氣缸為動力源，推桿把工件推至機械手夾持位，然后由機械手把工件依次送至沖、鉆加工位進行加工，最后放入周轉(zhuǎn)箱中。采用上述夾具產(chǎn)品更換方便，可迅速調(diào)整好產(chǎn)線。圖7為自動化生產(chǎn)構想圖。

3? 結(jié)語

此次工藝改進的核心是解決了工件快速裝卸的問題，通過對夾具的設計和設備工裝的簡單改造，降低了生產(chǎn)成本，在使用了新工藝后，生產(chǎn)效率提高了150%。雖然多了一道工序，多用了一個作業(yè)員，但操作簡單，普工經(jīng)過簡單培訓就可替代數(shù)控操作技術工人上崗，人力成本增加不多，綜合經(jīng)濟效益增加顯著，為進一步向著全自動化方向技改打下了基礎。

參考文獻

[1] 陳中中，王一工.先進制造技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2016.

[2] 王杰，李方信，肖素梅.機械制造工程學[M].北京：北京郵電大學出版社，2004.

[3] 王鳳平.機械制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2017.

[4] 成虹.沖壓工藝與模具設計[M].北京：高等教育出版社，2006.