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数控钻孔可提高汽车行业的盈利能力


  钻孔在汽车制造中起着至关重要的作用。必须为每辆制造的车辆钻出数百个孔,包括传动轴,发动机缸体,安全气囊推进剂室,凸轮轴和其他内部发动机零件中的孔。在任何汽车零件生产线中,传送带都是不间断运行的,而高效的钻孔设备是获利能力的关键方面。主轴每分钟没有在钻孔,或者没有有效地排空由钻孔形成的切屑,这是浪费金钱的一分钟。制造商必须利用钻孔设备,因为它们可以大大提高制孔效率。现在可以使用创新技术,该技术可以无缝集成到流程中,而无需关闭生产。

  将钻孔设备应用到汽车制造中

  过去,所有大型,大批量的汽车金属切割和钻孔操作都是通过专用机器上的传输线执行的。这些机器通过大链条设定了运行速度,这些大链条在加工站之间输送零件,并在那里等待执行操作。一天可以钻出一定数量的零件;此外,如果一台机器发生故障,整个生产线也会关闭。开发能够加快操作速度的切割或钻孔工具没有优势,因为生产线只能以指定的速度运行。

  这种过时的汽车制造方法在整个1970年代和1980年代一直持续,但是随着数控(CNC)机床的兴起,在1990年代逐渐开始改变。当今的现代汽车制造商正在使用灵活的CNC钻孔设备。如果零件可以在一台设备上运行得更快,则可以加快与下一台设备的连接,也许会获得优势,最终转化为更高的收入。借助这些由CNC操作的新型传输线,制造商可以变得更加灵活,进行更改并利用出现的任何新工具。他们可以采用工具创新,以帮助他们提高产量并赚更多钱。

数控钻孔机

  影响汽车行业金属切削的行业趋势

  在过去20到30年中,影响金属切削的一个主要因素是长期消除了易切削的自由机加工金属,这些金属可以轻松切削,从而以令人满意的光洁度以较低的成本去除材料,而不会磨损工具。随着金属中铅的去除以及压实石墨铁(CGI)替代铸铁,汽车工业中使用的金属已从机器友好型转变为极难加工的状态。这意味着必须调整工具以增加切屑控制,以延长工具寿命并使孔更直。影响钻孔工具的其他相关行业变化是环境法律,该法律限制在钻孔冷却液系统中使用氯和硫。(在欧洲,此问题的范围有所不同,这要求进行干式加工,即不使用冷却剂,或很少使用冷却剂,

  最终结果是,模具制造商必须找到创新的方法来应对这些趋势。模具制造商不得不进行创新以提高其设备的性能。一些公司正在朝近净锻造方向发展,以避免出现这些问题,但是由于各个锻件的零件始终不同,因此这些问题还将继续。

  为了响应这些汽车制造,经济以及环境/法规方面的趋势,市场正在寻找车削和钻孔方面的创新-机器和工具。实际上,这项创新为汽车制造商带来了利润。

  例如,新的车床和钻床以高速换刀和更精确的HSK(空心锥柄)式刀具主轴上市。但是,也有很多机会来设计工具,以弥补传统设备的不足。在20世纪的机器上放置21世纪的工具可以显着提高制造效率并增加利润,使旧机器的性能像全新机器一样。改善现有的资本资产可能是一个巨大的优势,因为购买大型新设备的资本要求可能难以筹集资金。借助新型数控机床的灵活性,可以无缝集成新的工具改进,而无需关闭生产线即可进行重新工具。

新款全自动数控钻孔机

  如某一家大型汽车制造商的一级供应商执行的工程和设计工作,该工程使用了合金钢制成的大容量传动轴,这种合金是不良的切屑形成材料。现有工具使用了低工具压力的冷却液系统和小的主轴锥度。它产生了一个非常大且磨蚀的切屑,该切屑被困在钻头刀架主体的外部尺寸上,埋在孔的底部且没有疏散。由于孔表面光洁度差,该工具每个刀片只能钻200-400个孔,并且每月的废品率很高,约为10万元。

  于是他们在自己的实验室中进行了切屑形成研究调查–不在制造商的生产线上,而是在主轴上进行,因此不会导致任何生产停机。联合机器公司的研究实验室具有模拟制造商的精确机器条件和泵压力的设施,从而确保可以优化排屑。

  该公司开发的工具是一个专门设计的特殊刀架,这使该工具能够更直地钻更长的时间,产生更真实的孔,并使磨损更均匀包括一个可调节的定位销,该定位销可提高工具的精度,增加刀架上的轴承直径,并在三刀枪架的硬质合金轴承区域中增加冷却液出口。这种设计减小了刀架与刀片之间的间隙,但增加了耐磨垫的支撑。

  该技术使低压机器的性能大大提高,与现代高压冷却剂机器相当。现在形成的切屑非常小且易于管理,切屑从刀架的排屑槽中抽出,并且消除了轴内部尺寸上的所有打孔现象。新工具可产生出色的表面光洁度,每年可减少约100万的废料,并使工具寿命延长280%。每个刀片可钻约1200个孔,是以前工具的3至6倍。

  创新的另一个例子是安全气囊推进剂腔孔钻探应用,该业务每年可生产700万个单位。该公司还存在切屑形成问题。芯片的尺寸实际上在零件内部形成了“理发杆”,导致需要报废大量零件。

  实验室内的研究人员调查了该问题以了解症状,然后设计了专门针对公司运营及其材料的工具。他们开发了一种采用适当切屑形成几何形状精确设计的刀头,可以使最佳尺寸的切屑从孔中抽出。使用数控钻孔技术和定制的钻孔镶件,客户每件可节省三秒钟,而三秒钟可节省700万次,可节省大量时间,并节省大量资金。

  此后,该数控钻孔技术具已在世界各地的许多其他汽车应用中使用,其中包括一种设计用于制造曲轴端头的工具。新的螺纹铣削工具和创新的快速更换铰孔头是最近如何使用工具获得优势的其他示例。

  借助灵活的现代化数控钻孔设备,可以轻松地集成投放市场的任何工具改进和创新。避免进行需要巨额资本支出的大型改型,并拆除安装新设备的设施,可以为制造商节省大量资金并提高利润。

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