關于降低汽車大梁切割工序不合格率的研究

同鵬飛，高朋

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

1 加工現狀

據了解，汽車大梁切割工序加工分為平板料等離子切割與U型槽鋼料機器人等離子切割兩種方式。

1.1 等離子切割定義

利用等離子弧高速、高溫和高能的等離子氣流加熱并熔化金屬，再借助某種氣體介質排除熔化了的金屬而形成割口。由于等離子弧能量集中，所以割件的熱影響區小，熱變形小，切割速度隨割件厚度增加面減慢。

1.2 等離子切割機工作原理

等離子的產生：隨著溫度的升高，一般物質依次表現為固體、液體和氣體。它們統稱物質的三態。當氣體溫度進一步升高時，其中許多，甚至全部分子或原子將由于激烈的相互碰撞而離解為電子和正離子。這時物質將進入一種新的狀態，即主要有電子和正離子（或是帶正 電的核）組成的狀態。這種狀態的物質叫等離子體，它可以稱為物質的第四態。當高速運動的電子撞擊到其他的電子或是離子時，將釋放出巨大的能量。正是這些能量使等離子態有著特殊的性質，從而有了令人難以置信的切割能力。

1.3 加工現狀

經過抽樣分析，某月1日到10日，我公司加工969根縱梁，不合格件數58根，不合格率5.99%；11日到20日，我公司加工1038根縱梁，不合格件數55根，不合格率5.30%；21日到30日，我公司加工1064根縱梁，不合格件數59根，不合格率5.55%。

2 原因分析

為了解決汽車大梁切割工序質量問題，我們經過一段時間的現場走訪，得到以下數據：

某月份，我公司共生產不合格縱梁172件，其中，切不斷109件，占比63.37%；內表面飛濺36件，占比20.93%；切割表面粗糙12件，占比6.98%；切割尺寸超差10件，占比5.81%。

通過以上數據，可以得出，縱梁切不斷是造成切割工序縱梁外形切割不合格率高的主要因素。

圖1

我們從人、機、法、料幾個方面展開并進行分析裝配孔錯位問題，通過魚刺圖確定了以下六個方面為切割質量問題的主要原因：

（1）切割嘴未及時更換

整改措施：加工縱梁數≦60根，切割嘴必須進行更換。

（2）檢測頭侵蝕

整改措施：檢測頭不允許存在灰塵。

（3）縱梁前端翹曲度過大

縱梁前端1000mm范圍內，翹曲度≤4mm。

（4）切割速度過快

切割程序中切割速度設定值V要求如下：30mm/s≦V（絕對速度）≦50mm/s。

（5）切割電流不足

切割8mm厚度縱梁，切割電流為3檔130A。

（6）切割嘴離工件距離過遠

切割嘴距離工件有效切割距離：2mm≦d≦10mm。

3 制定對策及實施

經過對上述六個因素逐條排查，我們確定了3個主要原因。檢測頭侵蝕、縱梁翹曲度過大、切割嘴距離工件距離過遠。

3.1 對檢測頭增加密封裝置

增加密封裝置，防止灰塵進入

（1）編制設備改制計劃；

（2）設計密封裝置；

（3）制作、購買相關元件；

（4）安裝密封裝置；

（5）安裝后效果檢查。

實施

因需對切割機檢測機構進行改造，所以我們首先編制了設備改造計劃，報生產制造部審批通過后，開始正式實施對策。

3.1.1 設計密封裝置結構

圖2 a 使用時

圖2 b 不使用時

3.1.2 安裝密封裝置

圖3

3.2 增加壓緊裝置

我們選擇壓緊氣缸型號為APVU-80-80-P-A，共七個。

圖4

3.3 增加檢測點數量

切割長度≤ 600mm時，布置2個檢測點（切割方向前端尾端各1個）；600mm＜切割長度≦900mm時，沿切割方向均勻布置3個檢測點。

實施

對策實施完成后，我們對機器人切割機工序不合格品進行了統計：

表1 機器人切割機工序不合格品進行了統計表

4 結語

通過我們發現問題，分析問題來源，我們制定了三個對策來解決問題。

措施實施完成后，縱梁切割不合格率由之前的 5.55%降低到 2.50%，效果良好，完美解決了此問題。極大的節約了生產成本，也提高了各部門之間的溝通協作能力。

本次項目實施重點在于數據的采集，以及歷史數據在文件中的有效體現。類似的技術改進，將會是一項持續的工作。