一條輪轂生產(chǎn)線背后的“四維制造”密碼
由浙江省寧波市重點(diǎn)扶持支持,對標(biāo)高端裝備制造前沿領(lǐng)域的德瑪“四維制造”項(xiàng)目
這是國內(nèi)外第一條采用“四維制造”技術(shù)
不久前
傳統(tǒng)萬噸級鍛壓機(jī)機(jī)身有5層樓高,重達(dá)2000噸
“增減”之間見“真功”——該生產(chǎn)線采用對稱一體化結(jié)構(gòu)與模塊化生產(chǎn)
,力與力矩對消近100%,可降低振幅75%,減少能耗80%,提高剛性度4倍、精度4個(gè)幾何級,生產(chǎn)效率提高10倍,性能、節(jié)能、環(huán)保等綜合效益提升10倍。與同樣投資、同等規(guī)模傳統(tǒng)企業(yè)相比,用地廠房面積降至1/10。傳統(tǒng)裝備需800至1000名操作工,路威僅需40至50名管理人員。創(chuàng)新突破 “四維制造”帶來技術(shù)革新
“‘四維制造’技術(shù)
,以高端裝備“四維制造”
,是在傳統(tǒng)立體化疊加式的“三維制造”基礎(chǔ)上,運(yùn)用關(guān)于力對沖與平衡原理,引入全新的力學(xué)考量維度,形成的“四維制造”新體系新工作法。“四維制造”項(xiàng)目的投資方,是以生產(chǎn)出口微型軸聞名的寧波精益微型軸有限公司,該公司數(shù)十年來累計(jì)生產(chǎn)微型軸100多億只(套),出口美歐日等30多個(gè)國家和地區(qū)。2010年間
,公司董事長董祥義在美國考察時(shí)發(fā)現(xiàn),汽車輕量化浪潮正在歐美日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)興起,其中輪胎內(nèi)廓的金屬部件輪轂,出現(xiàn)鍛鋁輪轂替代鋼質(zhì)、鑄鋁輪轂的趨勢,而中國才剛剛起步?div id="4qifd00" class="flower right">在深入考察國內(nèi)多家汽車輪轂廠商后
鍛造合金鋁輪轂需要高效大功率專用鍛壓機(jī)
。“我們把原有裝備全部拆卸下來,對一個(gè)個(gè)零部件進(jìn)行詳盡剖析發(fā)現(xiàn),看起來龐然大物的萬噸鍛壓機(jī),真正的受力點(diǎn)就在立柱內(nèi)的4根螺桿、8只螺帽,依靠螺桿螺帽擰緊的力量,抵擋加工壓力,而且鍛壓機(jī)自身還得承受鍛造沖擊的反彈力。”德瑪公司副總經(jīng)理黃進(jìn)說。在研究改進(jìn)裝備結(jié)構(gòu)時(shí),董祥義提出取消四根立柱
,運(yùn)用力對沖與平衡理論,將鍛壓機(jī)設(shè)計(jì)為2個(gè)或4個(gè)工位的設(shè)想采用“四維制造”技術(shù)的車銑削一體化數(shù)控機(jī)床
“四維制造”創(chuàng)新改造鍛壓機(jī)等傳統(tǒng)裝備
按傳統(tǒng)技術(shù)工藝
基于“四維制造”的技術(shù)與設(shè)計(jì)理念,德瑪團(tuán)隊(duì)還將銑削機(jī)床從原來單臂懸伸式結(jié)構(gòu)
新技術(shù)的應(yīng)用立竿見影
智造賦能 產(chǎn)業(yè)升級高端化綠色化
生產(chǎn)車間采用自動(dòng)化封閉式運(yùn)行,沉重粗長的鋁棒
“四維制造”的鍛鋁輪轂雙工位多功能加工中心
,通過機(jī)器人實(shí)現(xiàn)工藝流程無隙銜接。“與傳統(tǒng)輪轂企業(yè)比較
,‘四維制造’擁有全方位的技術(shù)優(yōu)勢。”路威輪轂總經(jīng)理桑建國說,撫州生產(chǎn)線總投入10億元左右,年產(chǎn)鍛鋁輪轂150萬只。“若同樣投資、同等規(guī)模的傳統(tǒng)同行企業(yè)“這條生產(chǎn)線上的每一臺(tái)設(shè)備
在一次技術(shù)分析會(huì)上,有人提出
,輪轂毛坯重量為25至30公斤,銑削加工夾具卻重達(dá)200公斤,機(jī)器人還得兩次翻夾,操作麻煩功效又低。董祥義提出,輪轂中間原來就有孔洞,可以作為工裝夾具的依托,于是研發(fā)人員轉(zhuǎn)換工藝流程,采用內(nèi)撐式夾具固定輪轂,新夾具僅20公斤重,重量減輕了90%,可一次成型完成4只輪轂的車銑加工,全程僅需1分鐘。新方案讓輪轂銑削工效提高32倍,每臺(tái)設(shè)備每年可節(jié)省電費(fèi)300萬元。“我們還建立了原料選擇
、流程優(yōu)化、數(shù)據(jù)監(jiān)控、首檢把關(guān)等嚴(yán)格完整的質(zhì)量控制體系。”路威輪轂技術(shù)部長李政委說,每批次原材料入庫,都要對其品相組織、化學(xué)合成作為業(yè)內(nèi)小有名氣的輪轂專家
,桑建國20年前即進(jìn)入輪轂行業(yè),長期鉆研汽車輪轂制造,親身經(jīng)歷了汽車輪轂行業(yè)從鋼質(zhì)、鑄鋁到鍛鋁制造的快速迭代。桑建國說
,傳統(tǒng)輪轂制造工藝由于銑削加工精度未能達(dá)到要求,需要增加機(jī)械或人工拋光打磨工序,在加工過程中產(chǎn)生大量鋁粉塵,嚴(yán)重威脅工人健康。此外,鋁灰嚴(yán)重污染環(huán)境,鋁灰撒過之處“寸草不生”,后續(xù)治理十分困難。這樣的生產(chǎn)工藝還存在嚴(yán)重的安全隱患,粉塵在空氣中積累到一定程度,稍有不慎就會(huì)引發(fā)粉塵爆炸。采用“四維制造”的加工工藝,使輪轂表面光潔度呈現(xiàn)鏡面拋光效果,可以直接噴涂料,解決了輪轂打磨的安全隱患。北京科技大學(xué)教授蒼大強(qiáng)認(rèn)為,德瑪“四維制造”技術(shù)及鍛鋁輪轂自動(dòng)化生產(chǎn)線
,具有國際前沿水準(zhǔn),其綠色節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)工藝中國寶武高級技師王軍評價(jià)稱
引領(lǐng)未來 打造國際競爭核心能力
“墻內(nèi)開花墻外香”
德國某家全球知名機(jī)械設(shè)備制造商帶隊(duì)負(fù)責(zé)人當(dāng)即表示:“這個(gè)產(chǎn)品非常棒
,如果愿意貼上我們公司的品牌,我可以幫助貴方賣到全世界。”德瑪工作人員回應(yīng):“等研發(fā)成功后黃進(jìn)表示,話雖這樣說
路威鍛鋁輪轂新生產(chǎn)線投產(chǎn)后,歐洲有位資深輪轂制造專家獲此消息
路威新生產(chǎn)線試運(yùn)行不久
“汽車業(yè)作為高度全球化行業(yè)
日本澳德巴克斯
“目前輪轂產(chǎn)品銷售
“這條生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)能力
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