使梦幻之车成为现实的优秀制造方案

中国锻压协会常务副理事长兼秘书长张金认为：锻压行业的节能减排，应该从直接的节能和间接节能两个方面理解——直接节能涉及降低设备能耗、提高设备利用率；而间接节能，则从节材方面考虑，减少前端资源消耗和后续加工消耗，实现节能减排。

就中国锻压行业而言，国家刺激汽车消费和家电下乡政策，推动了我国锻造行业的发展，自2009年9月份起，锻压行业回升非常显著，主要体现在模锻方面。在自由锻方面则较差一些，冲压、钣金行业回升也不是非常明显。

整个锻压行业，由于低档次装备很多，重复建设严重，影响设备使用率。总体节能减排情况不容乐观。

所以张金秘书长认为，锻压行业的节能减排工作，必须抓住如下几个问题：

一，注重提高设备利用率、生产效率和人均劳动生产率。

二，加热设备技术落后、制造粗糙，已成为行业浪费能源的重要因素。无论是过去的自由锻压机，还是近年来新投资的液压机，大部分设备都档次太低，手动设备过多，存在效率低和能耗严重的缺点。

三，开展行业能耗研究，强化节能技术、节能材料和控制技术的研发和推广应用。

四，重视企业计量工作，统计工作的开展，开发研制方便有效的计量设备。

下面将与大家分享一个国外案例，看他们是如何提高设备效率、降低能耗的。这次，我们的重心是冲压车间，尤其是模具车间——每个好的冲压车间，都需要一个好的模具车间，可以将新模具从设计中心高效转移到整个生产流程中，还能再将需要维修的生产模具及时返还到冲压车间——模具车间还能通过制造夹具完成撑架总成和焊接操作等工作，是一个非常重要的工序环节。

加快市场步伐的机加工步骤

这不是一本汽车杂志，所以笔者不准备大谈特谈底特律车展上闪耀整个舞台的新概念车的测试驱动。不会对媒体围堵的特殊车型大发评论，也不会写浮华的文字，描述那些令人震惊的汽车性能，在此，我打算追溯一下那些隐藏在幕后的使梦幻之车成为现实的制造优势。

我的雪佛兰科迈罗（Camaro）制造之旅，主要目标是一款著名的金属压模机。它配有优秀的落料节流板，硬件锁、相似的零部件，可以迅速改装应用，成为新型Camaro科迈罗敞篷车顶的完整集成硬件系统的主要制造商。

“我们是世界第三大汽车零部件供应商麦格纳公司（Magna）的二级供应商，为他们制造敞篷车顶的钢机构，需要整体运行28个新型模具，组装41个零部件，需要进行套插、铆接、焊接和出渣，”Principal Manufacturing公司模具车间经理John Brazzale说。在科迈罗敞篷车项目发布周期间，我想办法进入了其位于伊利诺州Broadview市的生产车间。这是一个配备齐全的新装配车间，所有冲压件、紧固件都可一起制造，生机勃勃。当然，最令我怀念的我，还是几个月前刚刚上马的模具车间。正是它，使这家公司实现了现在的加工水平。

“我们的模具车间可以设计、架构制造铆接和焊接所需要的所有装配固定装置，”Brazzale说：“这是一个大项目，包括用于协调测量机器的测量和再控制装置。为了这个项目，我们还在策划设计并架构四个新的精冲模具，（剩余冲压零部件是由常规机加工方式，由Principal Manufacturing公司外包给其他模具车间制作的）。这样，我们的模具车间负载将成倍增长。

在2011年2月科迈罗敞篷车正式面世前，它给车展注入了很大的动力。因为它有很多卖点，比如对汽车顶部进行了精微改良，找到了骨架线解决方案，这是多年来一直困扰敞篷车顶设计师们的问题。多亏了Principal Manufacturing公司的辛勤工作，现在我们可以制造出“平滑、整洁、轮廓线光滑的”车顶。

针对此项科迈罗项目，现在Principal Manufacturing公司设置了压制车间和组装车间，每周产出1100套完整产品——按理，这需要大量的冲压和装配时间。能够获得这个项目领域的成功，应归功于公司近年来持续完善模具车间——完善其模具架构程序和新型数控线切割机器。

“我们在新的线切割技术（一对三菱FA-20S机）上投资，增加了容量，”Brazzale说。对比新老技术，他说 ：“在模块和其他机器零部件上，我们能实现同样的表面抛光效果，但是速度却比之前快了15%。比如，以前需要一次性通过五个切削模块，现在只要通过一次三个即可。在新技术的帮助下，我们的产量增加了很多，将产品推向市场的速度也提高了很多。”

电火花加工效果明显

三菱FA-20S的x、y、z轴行程分别达到了19.7英寸、13.8英寸、11.8英寸，最大尺寸分别为41.3英寸、31.5英寸、11.6英寸。具有许多特色技术，比如：16步可编程冲渣系统控制，3D图形编程、数码500W AC伺服驱动系统，当使用特殊导轨、冲渣杯和三菱的角度治具时，能够制造大的锥形器（每边45度）。

“能够使发电机电量和冲渣压力自动适合加工条件，优化了切削速度，使线路同时断裂的风险降至最低。减少了生产时间，降低了长期运行成本。” Brazzale说，“还需强调的是其‘技术大师’功能，能自动确保不同厚度或长距离复杂工件到低位置的冲水嘴的加工，实现最大精准度。”

“配备了标准的HSS-AE（高速表面抗电解）发电机，能够将电解或电化学腐蚀对表面硬度的损伤降低到最小。此专利系统的优势是：在较长加工时间下也不会产生蚀损斑”。Brazzale强调，“这款新的发电机还能极大地减少由排水移动材料而引起的诸多问题，比如黏住烧渣材料作用剂，产生热感应微细裂缝等。而高质量表面抛光剂，则意味着最大程度地减少了返工的可能。”

对Principal Manufacturing公司来说，这必将带来更快的生产速度、推向市场的速度，更大的产能，更能满足日新月异的市场挑战要求，比如这次由麦格纳公司委托完成的科迈罗项目。

精冲模机上的硬材加工

为了提高产品进入市场的速度，还需在模具车间进行一个步骤 ：将一些工作从火花机上移除，以硬质合金刀具进行数控硬材加工。特别是，模具车间需要对绝大多数的刺环进行硬材加工——这是一种在大多数精冲工具上都要应用的突入环，在成形工序中起着控制材料流动的功能。加工这款突入环，能够将整个加工时间降低一半，将冲压工具维修循环周期的寿命延长30%。

“这样，新模具的交货时间（从设计到生产）就从11~12周降到了平均8周，”Brazzale说 ：“因为我们将一些工作移到硬加工或新的线切割机（wire-EDM）设备上，节省了那部分时间。我们在工具制造商收到模具前做了大量的工作，这样他们接下来只要滑进顶针和套管，将其固定然后安装即可。不需要再花大量的时间做磨块等工作。”

这家公司设计了一套标准的精冲模组（26平方英寸，顶部和底部均厚达3.5英寸）。整个模具车间有大约300位员工长期工作。

“8年前我们以‘传统方式’生产模具，将传递孔从滑块移到模组，手动画线，并依靠钻床操作。”Brazzale说 ：“现在我们将模组和热处理过的模块放到机加工中心，确定导柱孔的位置，然后对所有孔洞进行加工以完成整个工件。所以需要将所有工件都架设在机加工中心上，将顶部和底部精密对准。不再将导柱插入模组，而是对轴衬加压，这样即使轴衬磨损了，也能很容易地更换掉。最后的加工结果就是 ：降低了模具偏差，生产效率更高了。