汽車法蘭盤柔性生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)

張軍

摘要：法蘭盤簡(jiǎn)稱法蘭，是對(duì)機(jī)械金屬鏈接結(jié)構(gòu)件的一個(gè)統(tǒng)稱，通常我們認(rèn)為法蘭就是一個(gè)在周邊開(kāi)孔用于連接其他構(gòu)件的盤狀金屬結(jié)構(gòu)。在汽車上通常被用于管件之間的連接。是汽車制造組裝過(guò)程中不可或缺的零部件。但是據(jù)目前來(lái)看，生產(chǎn)汽車法蘭盤的方式還是半自動(dòng)方式，生產(chǎn)速度不高，人工成本較高，造成很大的人力資源浪費(fèi)，并且還沒(méi)辦法提高產(chǎn)能，本文依據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)情況，對(duì)于汽車的法蘭盤生產(chǎn)線上進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，加快自動(dòng)化生產(chǎn)線建設(shè)。

關(guān)鍵詞：汽車法蘭盤;自動(dòng)化生產(chǎn)線建設(shè);柔性生產(chǎn)線

汽車法蘭盤作為汽車制造和組裝的不可或缺零部件，在產(chǎn)能上相對(duì)自動(dòng)化汽車生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)不高，對(duì)于汽車生產(chǎn)線的組裝達(dá)不到要求。因此在汽車法蘭盤生產(chǎn)產(chǎn)能低下和生產(chǎn)效率不高的背景之下，為了解放人力資源，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，利用多臺(tái)自動(dòng)機(jī)床和專業(yè)的相關(guān)設(shè)備，通過(guò)自動(dòng)輸送裝備和制造裝備，以計(jì)算機(jī)為核心，建立柔性生產(chǎn)線，為汽車法蘭盤制造加工上提高效率，為自動(dòng)化制造設(shè)備的普及和發(fā)展鋪路。

一、汽車法蘭盤的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和連接方式

法蘭盤簡(jiǎn)稱法蘭，結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，如圖一所示，主要是盤狀結(jié)構(gòu)，在中心及四周進(jìn)行部分開(kāi)孔，主要是為了連接其他零部件所用，穿孔的部分是為了起到與螺栓連接的作用。

法蘭之間的連接主要是將兩個(gè)器材分別固定到法蘭上，再將兩個(gè)法蘭之間加入法蘭墊，最后在穿孔出用螺絲擰緊，達(dá)到最終連接的效果。因?yàn)槠涫褂梅椒ㄉ戏浅］p松方便，因此在生活中有著廣泛的應(yīng)用，主要在汽車的傳動(dòng)和動(dòng)力結(jié)構(gòu)方面有著重要作用。除了孔狀結(jié)構(gòu)外，有的法蘭還會(huì)存在開(kāi)槽，也就是我們常說(shuō)的鍵的結(jié)構(gòu)，通常鍵的結(jié)構(gòu)在汽車中都是與傳動(dòng)軸連接的，是整個(gè)汽車的動(dòng)力源泉。因?yàn)槠嚪ㄌm盤主要作用在動(dòng)力結(jié)構(gòu)和動(dòng)力輸出上，工作環(huán)境較為惡劣。因此對(duì)于整體的質(zhì)量要求較高。在生產(chǎn)過(guò)程中由于目前自動(dòng)化程度不高，人工加工的方式對(duì)于質(zhì)量的把控不是很到位。對(duì)于法蘭的生產(chǎn)和制造方面也會(huì)有更高的要求和需求。因此設(shè)計(jì)法蘭盤的柔性生產(chǎn)線是較為重要和需要解決的問(wèn)題[1]。

二、現(xiàn)有生產(chǎn)線路存在的問(wèn)題

法蘭盤現(xiàn)有的生產(chǎn)方式，因?yàn)槿斯ね度胝急容^大，會(huì)造成人工資源的浪費(fèi)，而且因?yàn)槿斯どa(chǎn)和人工操作在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)于整個(gè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)給工人帶來(lái)極大地不便利，生產(chǎn)環(huán)境不符合要求也更加大了生產(chǎn)難度，對(duì)于整體生產(chǎn)效率帶來(lái)考慮了很大影響。因?yàn)闆](méi)有實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)上的自動(dòng)化，法蘭盤的質(zhì)量和相關(guān)力學(xué)性能沒(méi)有的得到保障，對(duì)于整個(gè)質(zhì)量沒(méi)有更好的監(jiān)管。法蘭盤成品的產(chǎn)量無(wú)法滿足汽車等相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的需求，對(duì)整個(gè)市場(chǎng)的運(yùn)作上會(huì)有一定程度上的影響。

三、柔性生產(chǎn)線路設(shè)計(jì)思路

（一）設(shè)計(jì)思路

在整個(gè)的柔性生產(chǎn)線上，保證整體的自動(dòng)化產(chǎn)線合理運(yùn)行，需要對(duì)整個(gè)產(chǎn)線的生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，在保質(zhì)保量的完成生產(chǎn)工作的同時(shí)，對(duì)生產(chǎn)效率有進(jìn)一步的提高，使得工人的勞動(dòng)狀況得到徹底改善。設(shè)計(jì)思路上主要對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要有一定保障，自動(dòng)化程度下的生產(chǎn)線也要保證產(chǎn)品質(zhì)量。柔性生產(chǎn)線主要有控制總臺(tái)，也就是計(jì)算機(jī)，搭配上相關(guān)的生產(chǎn)機(jī)械主要是專用機(jī)床，在運(yùn)輸和運(yùn)送上和自動(dòng)產(chǎn)線結(jié)合起來(lái)，從生產(chǎn)到輸送上都聯(lián)系起來(lái)，形成真正的自動(dòng)化產(chǎn)線[2]。但是由于法蘭盤是金屬結(jié)構(gòu)，且在使用環(huán)境上對(duì)于質(zhì)量和硬度的要求很高，因此會(huì)在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)法蘭盤進(jìn)行熱處理，保證它的硬度和相關(guān)力學(xué)性能。因此在自動(dòng)化生產(chǎn)線中又會(huì)出現(xiàn)熱處理前和熱處理后兩種不同的生產(chǎn)工藝。

（二）生產(chǎn)的工藝流程

生產(chǎn)工藝流程上，基本都是依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行總控，自動(dòng)化的輸送結(jié)構(gòu)和相關(guān)的專用機(jī)械和專業(yè)機(jī)床互相配合，對(duì)法蘭盤進(jìn)行工藝上的處理。其中分為在法蘭盤進(jìn)行熱處理前的工業(yè)流程和進(jìn)行熱處理后的工業(yè)流程，這兩個(gè)工藝是不同的，需要進(jìn)行區(qū)分。首先在法蘭盤進(jìn)行熱處理之前，要進(jìn)行人工下料，對(duì)于毛坯料要加工到成品需要對(duì)毛配件進(jìn)行機(jī)床上的操作，比如車床對(duì)法蘭盤的進(jìn)行車削，銑床對(duì)螺紋進(jìn)行打磨，最后通過(guò)自動(dòng)輸送結(jié)構(gòu)將毛配件運(yùn)送至熱處理進(jìn)行淬火。在進(jìn)行完熱處理之后的法蘭盤，力學(xué)性能會(huì)更好，因此對(duì)于淬火之后的法蘭盤要進(jìn)行進(jìn)一步加工就需要新的工藝流程，主要分為下料，將熱處理之后的毛坯料也可以稱為半成品了，送入自動(dòng)輸送結(jié)構(gòu)中，對(duì)其進(jìn)行車削處理，相關(guān)的毛刺也要進(jìn)行更精細(xì)的加工，尤其是鉆孔和溝槽的加工，需要更精細(xì)的處理。在加工完成之后，送入檢測(cè)結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)法蘭成品的質(zhì)量以及工藝性能進(jìn)行檢測(cè)，確保整個(gè)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。在加工中需要注意到的問(wèn)題就是相關(guān)的操作流程不要混淆，因?yàn)闊崽幚碇暗拿骷耐庑魏陀捕刃枰冗M(jìn)行車削，熱處理之后力學(xué)性能改變，在淬火中改變了力學(xué)性能，因此進(jìn)行精細(xì)加工會(huì)提升生產(chǎn)效率。

（三）質(zhì)量檢測(cè)及其相關(guān)輔助結(jié)構(gòu)

法蘭盤的尺寸和質(zhì)量在生產(chǎn)過(guò)程中是需要注意的重要問(wèn)題，尺寸和力學(xué)性能直接決定著法蘭盤是否能進(jìn)行使用，不符合標(biāo)準(zhǔn)的直接就會(huì)被定義為廢料。因此對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中的監(jiān)控十分必要，在對(duì)應(yīng)的工藝流程中加入檢測(cè)點(diǎn)，對(duì)于整體的質(zhì)量進(jìn)行有效把控[3]。檢測(cè)上可以進(jìn)行細(xì)分為兩種，進(jìn)行全部檢查，和成品抽檢，最大程度的對(duì)質(zhì)量和尺寸問(wèn)題進(jìn)行控制和監(jiān)管，減少產(chǎn)品不良率。在生產(chǎn)過(guò)程中的其他相關(guān)輔助機(jī)構(gòu)也需要和生產(chǎn)線進(jìn)行緊密配合，來(lái)達(dá)到自動(dòng)化生產(chǎn)的目的，完善整條柔性生產(chǎn)線。輔助設(shè)備上主要包括切削的清理設(shè)備、相關(guān)傳送的物流設(shè)備、熱處理結(jié)構(gòu)、存料倉(cāng)庫(kù)等。清理設(shè)備主要是對(duì)金屬切削產(chǎn)生的廢料進(jìn)行清理，對(duì)金屬切削液的加注提供保證，傳送設(shè)備就比較簡(jiǎn)單了，主要是物流輸送設(shè)備和傳送帶，對(duì)于毛坯料和半成品在整個(gè)生產(chǎn)線的傳送起到重要作用，必要時(shí)需要人工與其進(jìn)行配合。熱處理結(jié)構(gòu)主要是對(duì)法蘭半成品進(jìn)行淬火，改變其力學(xué)性能，更好的完成法蘭的質(zhì)量任務(wù)保證，存料倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行的任務(wù)就相對(duì)比較簡(jiǎn)單，主要是毛坯件和完成品進(jìn)行存放，環(huán)境一定不能有污染，以免對(duì)法蘭質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。相關(guān)輔助結(jié)構(gòu)和整體生產(chǎn)線的緊密配合，才能實(shí)現(xiàn)整條生產(chǎn)線的自動(dòng)化模式，對(duì)于解放生產(chǎn)力和提高產(chǎn)能和生產(chǎn)進(jìn)度，以及生產(chǎn)效率有著密不可分的聯(lián)系。

（四）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

整條自動(dòng)化生產(chǎn)線上，最核心的部分就是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)于整條柔性生產(chǎn)線的控制，合理有效的控制好每一個(gè)結(jié)構(gòu)的相關(guān)工作，是保證整個(gè)生產(chǎn)線順利完美運(yùn)行的必要保障，對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種，自動(dòng)控制上，對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行順序化運(yùn)行，保證基礎(chǔ)的設(shè)施正常運(yùn)作，手動(dòng)是在自動(dòng)的基礎(chǔ)上進(jìn)項(xiàng)手動(dòng)控制的加入，方面對(duì)操作流程進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)和改變[4]。更好的為整體生產(chǎn)線進(jìn)行服務(wù)。保障自動(dòng)化生產(chǎn)線的可行性。

結(jié)束語(yǔ)

提高法蘭盤的生產(chǎn)效率對(duì)于汽車行業(yè)發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用，自動(dòng)化的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)對(duì)于人工資源的節(jié)省也是有一定的助推作用。自動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)對(duì)于工人的工作環(huán)境和勞動(dòng)強(qiáng)度都有極大的改善?？刂品ㄌm盤的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題上也有著相關(guān)優(yōu)勢(shì)。柔性生產(chǎn)線主要是考自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)問(wèn)題。因此在自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)用和設(shè)計(jì)會(huì)有著相關(guān)難度。但是對(duì)于整體的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率是正向的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

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[4]劉宏偉，楊銳，向華.汽車法蘭盤柔性生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓，2018（16）：7-9.