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：針對大批量生產的卡車縱梁脫脂除銹工藝提出新的生產工藝方法，并設計制造了全自動生產流水線，經實際投產驗證達到了設計目標。

關鍵詞：卡車縱梁；梁脫脂除銹；拋丸；清洗；自動裝卸料

1，項目背景

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、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應力，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10mm以上降低到8mm以下，但仍未能達到小于4mm的質量要求。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致以下問題，影響了車架總成的電泳質量：

1） 由于車架的生產周期長，而開卷線是車架生產的第一道工序，在梅雨季節，在電泳前板料剪切邊角容易發生返銹，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的脫脂液會與磷化液中和，降低了磷化的效果，導致電泳漆膜表面產生起泡缺陷。

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

4）后續加工過程中，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，對國內主流競爭企業考察，這些企業車架生產時，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量的影響。 因此，根據質量要求和當前情況，優化工藝布局，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 項目方案選擇

常州好迪機械有限公司提出的設計方案——縱梁通過方式：采用輥道連續通過方式，零件分若干排并列放置在輥道上通過各室體，在眾多投標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：漂洗室與脫脂室結構相同，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：烘干室內安裝空氣加熱管，采用電加熱方式。烘干室內配備熱風循環風機，充分利用熱能。烘干產生的水蒸氣通過吸霧風機和管道排出室外。

拋丸：拋丸室內環繞縱梁通過位置，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。拋丸機的除塵系統可采用濾筒除塵，造價較低，除塵效果好，設備制造成本低，但基本無需維護。

2，全自動卡車縱梁脫脂除銹處理線

2.1 處理線的工藝流程圖（圖1）和平面布置圖（圖2）

圖2，全自動卡車縱梁脫脂除銹處理線平面布置圖

1-鏈式輸送機，2-磁力拆垛機及橫向移栽單元，3-輥道輸送機，4-脫脂系統，

5-烘干單元，6-RC輥道通過式拋丸機，7-除塵器，8-輥道輸送機，

9-橫向磁力碼垛機，10-鏈式輸送機。

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，垂直升降機構，對邊機構和料位檢測機構等組成。

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，鏈式驅動機構、變頻器、位置檢測、鏈輪、鏈條等組成。

脫脂清洗烘干系統

由室體，槽體，噴淋系統，加熱裝置，吹水裝置，排風裝置，及電控系統等組成。

拋丸清理單元

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

2.3 處理線的特點及關鍵技術指標

（1） 縱梁生產率≥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，丸料將縱梁的內外表面全部直接拋射，清理效果均勻、光亮，表面清潔度達到Sa3.0，表面粗糙度均值達到4.35μm；

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

（5）變頻輸送輥道根據產量自動調節整線輸送速度，大大提高了生產率；

（6）控制系統設有設備定期維護預警，減少意外造成的停機影響生產；

（7）整條生產線每個單元自動完成相互銜接，有效降低人員成本。

圖3清洗拋丸前后對比圖片

3 項目改造前后比較

現以東風柳州汽車有限公司為例，其主要產品為5.5米至12米各種車型卡車的縱梁。

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運采用叉車，每天產量300件。

每天先通過叉車轉運至酸洗線，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，丸料容易產生積塊，丸料循環堵塞，嚴重影響生產。生產占地面積大，物流不易管理，環境臟亂差。

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、下料和轉料等整合在一條生產線上完成所有工藝要求。按每天生產300件產量計算，整線操作只需2名操作工人。產品質量極大提高同時，生產成本大幅度的下降:

1），人員成本、叉車成本、行車運行成本、維護成本每月至少節約50 000元；

2），相比原有設備維護使用每月至少節約30 000元；

3），酸洗原材料每月至少節約20 000元，電能節約140 000度，合210 000元

全年一共可節省生產成本：310 000元。

圖4 全自動卡車脫脂除銹處理線

常州好迪機械有限公司研發的全自動卡車縱梁脫脂除銹處理線與常規的脫脂除銹相比，在提高產品質量，節約能源，節省人力和制造成本，改善工人工作環境等方面有很大的優勢。