淺析同步器錐環表面處理與高效噴砂系統集成方案

楊國華 / 陜西法士特集團公司汽車傳動工程研究院

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淺析同步器錐環表面處理與高效噴砂系統集成方案

楊國華 / 陜西法士特集團公司汽車傳動工程研究院

【摘 要】我公司同步器錐環年需求150萬套，約700萬件零件的錐面需作表面噴砂處理，針對如此大量的零件的表面處理，我們確定了高效噴砂系統集成方案并定購了高效自動噴砂機。該機器能實現磨料自動分選、一次加工出合格的零件表面，既提高效率又節約成本，滿足公司的量產要求。

【關鍵詞】同步器錐環；表面噴砂處理；噴砂系統集成

1.問題的提出

同步器錐環表面需粘接一種耐磨材料，粘接的牢固程度直接決定同步器產品的質量，因此在同步器錐環基體錐面必須做表面噴砂處理。通過試驗證明，錐環表面處理越均勻、粗糙度一致性越好，粘接出的零件性能就越可靠，同步器壽命就越長，同時表面質量處理的前提是零件尺寸需控制在一定范圍，粗糙度太大或太小都不能滿足產品要求。

采用手動噴砂表面處理加工過程中存在如下問題：（1）無自動分選磨料功能,導致磨料顆粒度不均勻，不能很穩定地控制錐面粗糙度要求，（2）不能一次噴砂出合格零件，需要二次手動噴砂，處理時間較長，過程控制不穩定,（3）生產效率低，不適合批量加工,鑒于以上種種原因，我們提出了高效噴砂集成系統的表面處理工藝方案。

2.高效噴砂系統集成方案的提出及自動噴砂設備的運用

2.1加工零件

如下圖所示，零件內表面在粘接耐磨材料之前需表面處理

2.2噴砂系統集成方案

本工藝方案需要從零件上料、定位、細噴砂、粗噴砂、吹灰清理、下料均實現全自動作業考慮，設計方案如下圖所示：

零件經過上料區、等待區、I區粗噴砂、II區精噴砂、吹灰區、最后下料等工序，完成一個循環，實現在單臺機子完整表面處理，加工出合格零件

2.3噴砂表面處理需使用不同目數的磨料進行粗、精噴砂，才能快速加工出合格零件。在該系統單元中，增加了磨料分選系統，通過三層振動篩實現不同目數磨料的分選。

2.4噴砂工藝對設備質量及防護要求特別高，具有很強的破壞性，需定位部分既能實現快換，又能實現耐磨，因此該方案首次采用了耐磨的聚氨酯工裝柱及5mm厚聚氨酯橡膠防護板。通過生產實踐證明，該工裝柱既耐用又能快換，很好的解決了定位、夾緊工件的問題（詳細結構見下圖）

2.3高效性。該集成方案采用8把噴槍，分粗、精加工，能實現一次性加工出合格零件

2.4低成本性。按年產400萬件計算，手動+半自動噴砂需求操作人員15人/班，而自動噴砂機只需要5人/班，人力成本大大降低

2.5物流順暢，滿足精益生產要求

2.6環境要求滿足噴砂行業空氣質量標準。該方案首次單獨為噴砂室增加了六濾芯除塵器及水循環除塵，形成了二級精過濾，解決了車間環境污染問題，達到環保要求。

3.噴砂集成系統實物照

4.經濟效益對比

按年產量400萬件，機床運行1小時費用20元計算

4.1機床節約費用：

使用自動噴砂比手動噴砂可節約30秒，

年節約：（4000000×30/3600）×20=66.6萬

4.2節約人力成本費用：

年產400萬件，手動噴砂需15人/班， 自動噴砂需5人/班，每班可減少10人，三班共減少30人，節約成本30×5=150萬（按人均年收入5萬計算）

4.3設備支出費用，每套自動設備需22萬元，總 成本110萬，如果是手動設備需15臺，每臺1.5萬，總成本為22.5萬，多支出成本88萬

綜上所述，年產400萬件，第一年可節約成本128萬，以后每年可節約成本216.6萬。

5.結束語

目前我公司已全部使用該自動噴砂設備（特殊結構除外）。通過實踐證明，該設備及工藝方案思路合理，通用性強，符合精益生產要求，加工出的產品質量穩定可靠，滿足我公司大批量、多品種同步器錐環零件表面處理要求。

參考資料：

[1]《噴砂選用砂材磨料知識》.

[2]《鋼材表面噴砂處理工藝標準》.

[3]《拋丸、噴丸、噴砂等表面處理工藝簡介》.