董國新

【摘 要】本文旨在對空調(diào)鈑金產(chǎn)品運用柔性自動化生產(chǎn)加工技術(shù)， 用于對提高空調(diào)鈑金件上的生產(chǎn)質(zhì)量和減少裝配時間和成本有益；簡而言之，設(shè)計與制造對柔性自動化加工能力的技術(shù)、工藝知識掌握的越多，對經(jīng)濟利益和社會效益的回報也是不可估量的。

【關(guān)鍵詞】特靈空調(diào)；柔性自動化；鈑金；設(shè)計；制造

0 引言

柔性自動化生產(chǎn)應(yīng)用于競爭日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度更快的今天，高效率和低成本已成為企業(yè)追求的目標(biāo)。源于傳統(tǒng)的手動、半自動折彎機會受各種人為因素、更換模具頭、鈑金設(shè)計的折彎要求、高精確性、材料切換等影響，制約了生產(chǎn)效率與成本的提升；它對復(fù)雜鈑金加工的能力讓不可能的設(shè)計成為現(xiàn)實，懂得滿足每一個折彎、剪切要求、高精確性，在最短的時間讓我們的產(chǎn)品擁有最佳的競爭力。應(yīng)用柔性自動化加工技術(shù)的工業(yè)，例如；

空調(diào)行業(yè)

電梯

家居

1 柔性制造選型

作為世界金屬板材柔性加工技術(shù)的典范，意大利薩瓦尼尼公司的金屬板材柔性加工線考慮了不同設(shè)計需求，集成了適于多類型復(fù)雜鈑金加工的多位立體倉庫、沖剪復(fù)合中心、多邊折彎中心、各類堆垛裝置和翻轉(zhuǎn)裝置等，是最有效的金屬板材生產(chǎn)方式之一。它最大限度地減少了原材料的物流管理，同時最大限度地提高了生產(chǎn)效率；無需任何中間處理，柔性加工線即可完成對標(biāo)準(zhǔn)板材的沖壓，剪切和折彎，從而生成金屬板材成型零件。初始板料自動上料，而完工后的板材工件通過傳動帶輸送到生產(chǎn)線的末端，不占用人工、流水時間的前提下，使得小批量的生產(chǎn)變得經(jīng)濟而且可行?？梢哉f此類柔性加工解決方案既可以滿足大批量自動化生產(chǎn)，又可以滿足日益增加的個性化定制鈑金特征設(shè)計。

2 阿瑪達(dá)半自動數(shù)控中心

阿瑪達(dá)數(shù)控半自動沖、剪切、折彎機是21世紀(jì)初鈑金加工的首選，通過手動更換模具可支持多樣化鈑金品種的加工，可實現(xiàn)批量生產(chǎn)，但因其加工生產(chǎn)效率低逐步被全自動薩瓦尼尼加工替代。

2.1 剪切計算

考慮到阿瑪達(dá)的加工能力，沖、剪切、折彎等鈑金件的展開尺寸與鈑金件厚度、折彎角、半徑、挖掉的開口材料等因素有關(guān)，先要通過手動計算錄入系統(tǒng)（省略），這樣做的效率提不上去，也無法滿足快速交付的訂單。傳統(tǒng)加工示意圖（省略）；

在面對第一代苛刻的訂單交付要求，僅僅依靠人工在阿瑪達(dá)半自動數(shù)控中心進(jìn)行作業(yè)已不能滿足，加工效率低且成本高。為提升加工能力，新一代薩瓦尼尼全自動數(shù)控中心將成為不二之選，無人值守加工、零缺陷率、大批量訂單等多項指標(biāo)成為金屬板材加工行業(yè)的救星。

3 薩瓦尼尼全自動數(shù)控中心

它的多邊折彎中心配有專利ABT折彎技術(shù)，將一組原件、公式、運算法則和裝置集成于數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，與設(shè)備可靠的性能和一致的加工精度匹配，批量生產(chǎn)出的鈑金件合格率接近100%。

3.1 鈑金設(shè)計計算

可用原材料為標(biāo)準(zhǔn)的金屬板材，厚度范圍為0.5至3.0mm（碳鋼板、彩鋼板、鍍鋅板、不銹鋼板、鋁合金板）， 且具有一套高效的生產(chǎn)系統(tǒng)和流程實現(xiàn)無缺陷質(zhì)量交付；從PROE設(shè)計三維模型到鈑金特征，直至輸出DXF圖紙，導(dǎo)入自帶的EditP4軟件系統(tǒng)進(jìn)行后處理后，真正地使虛擬三維模型數(shù)據(jù)到成品變成現(xiàn)實，為生產(chǎn)制造提供了精益、高效的交付能力。如圖；在PROE自帶的關(guān)系編輯器里，按示意圖順序依次定義鈑金厚度、鈑金模型展平公式L=（0.55*T）+（PI*R）/2.0、折彎角度、內(nèi)徑等參數(shù)；見PROE三維鈑金完成圖，展平即可自動獲取剪切尺寸。

3.2 DXF鈑金圖紙前處理

由柔性自動化加工中心自帶的EditP4編程軟件可對DXF進(jìn)行沖、折彎模擬，按照系統(tǒng)默認(rèn)的加工工序進(jìn)行全局質(zhì)量控制。完成上述虛擬加工工序之后，從加工中心模具庫里選擇刀具、模具開啟正式生產(chǎn)按鈕，全程加工過程中無需人工值班：沖壓、剪切、折彎等。

3.3 物料周轉(zhuǎn)系統(tǒng)

原材料從貨架（1）送至薩瓦尼尼生產(chǎn)，從其末端輸送帶取出半成品，轉(zhuǎn)運至裝配生產(chǎn)線，再經(jīng)包裝到入成品（2）貨架，其一流的全新生產(chǎn)保障系統(tǒng)確保了我們更快、高效地交付大批量生產(chǎn)任務(wù)。如圖。

4 經(jīng)濟性分析

進(jìn)行空調(diào)鈑金件的加工作業(yè)環(huán)境評價時，應(yīng)考慮一些因素對加工優(yōu)劣的影響。全自動柔性設(shè)備在大批量生產(chǎn)中雖可獲得較好的經(jīng)濟效益，但是否采用關(guān)鍵依賴于客戶對鈑金制品的加工技術(shù)要求、年生產(chǎn)量增加需求，以及勞動力成本降低指標(biāo)。

通用計算標(biāo)準(zhǔn)：

以美國特靈空調(diào)工廠的一塊門鈑金尺寸（120mm×470mm）， 有2道折彎，20個圓孔特征為例：一道折彎1.3元/min， 沖圓孔特征0.05元/個，美國工廠勞動力147元/小時，薩瓦尼尼費用為2.5元/min。為減少計算量這里省略鈑金材料費、設(shè)備折舊、維護(hù)費用。可得：

阿瑪達(dá)半自動加工，生產(chǎn)（2臺設(shè)備制作沖、折彎）需要10分鐘，成本是：147*（10/60）=24.50元。

薩瓦尼尼全自動加工，生產(chǎn)（一個工作臺面制作沖、折彎）需要5分鐘，成本是2*1.3+20*0.05+5*2.5=16.10元。

從市場的出貨量可知，特靈空調(diào)正是這樣一家大批量生產(chǎn)，集靈活性、快速性和對加工技術(shù)要求多元化的一家整機設(shè)備生產(chǎn)商；它在不斷地滿足市場和高端客戶同時，對薩瓦尼尼設(shè)備如何更好地服務(wù)于特靈，例如：連續(xù)2折的多角度要求折彎，鈑金上UDF（用戶定義特征）、Dimples（定位置孔）及多形狀槽口設(shè)計等提出了更高的設(shè)備保障能力要求。與其說是柔性加工設(shè)備服務(wù)于特靈空調(diào)，不如說是特靈空調(diào)使其具備了更優(yōu)秀的生產(chǎn)技術(shù)能力和行業(yè)知名度。

5 結(jié)語

通過特靈空調(diào)對鈑金產(chǎn)品的設(shè)計、加工、交付成品效率的重新定義和分析，可以實現(xiàn)雙方優(yōu)勢互補，不僅解決了小批量、精度低的客戶對是否淘汰半自動設(shè)備加工的多不良率的疑慮，而且為大批量、高加工技術(shù)要求的客戶樹立了良好的行業(yè)參照。隨著21世紀(jì)對多樣化的產(chǎn)品設(shè)計、變化快的生產(chǎn)需求，我們工程師也應(yīng)該有一份義務(wù)對柔性全自動設(shè)備的性能提高及減少加工Bug（缺陷）多提出有效的改善技術(shù)意見，因為先進(jìn)工業(yè)機器4.0的未來離不開你我他的共同努力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄭三.淺談鈑金柔性自動化生產(chǎn)線[J].世界制造技術(shù)與裝備市場，2014，（04）：94-96.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]