鈑金工廠打磨工藝環(huán)節(jié)的痛點(diǎn)解析

       環(huán)境危害與職業(yè)病風(fēng)險(xiǎn)

       依據(jù)《中華人民共和國(guó)職業(yè)病防治法》，職業(yè)病是指企業(yè)、事業(yè)單位和個(gè)體經(jīng)濟(jì)組織等用人單位的勞動(dòng)者在職業(yè)活動(dòng)中，因接觸粉塵、放射性物質(zhì)和其他有毒、有害因素而引起的疾病。

       鈑金行業(yè)的打磨車間，作業(yè)粉塵較大，環(huán)境往往較為惡劣，可以說(shuō)是職業(yè)病的重災(zāi)區(qū)，工人們面臨著塵肺、肺氣腫等職業(yè)病的威脅，如圖1所示。此類職業(yè)病一旦發(fā)生，不僅工人遭難，企業(yè)也將蒙受損失，生產(chǎn)活動(dòng)也有可能受到影響，因而必須采取有效的防治措施。

圖1 塵肺

       打磨質(zhì)量難以控制

       對(duì)于外觀質(zhì)量要求較高的工件，手動(dòng)打磨難以應(yīng)付，工件表面打磨的一致性很難保證；而另一方面，終端用戶對(duì)鈑金件的外觀要求必然會(huì)越來(lái)越高，這一矛盾將迫使企業(yè)必須盡快擺脫這一尷尬的境地，尋求更優(yōu)的打磨工藝解決方案。外觀較差和較好的不銹鋼表面如圖2、圖3 所示。

圖2 外觀較差的不銹鋼表面

圖3 外觀較好的不銹鋼表面

       受制于“人”

       技能較高的打磨工人越來(lái)越少；打磨工人的技能水平參差不齊；且每個(gè)工人打磨不同工件時(shí)的狀態(tài)不同，導(dǎo)致了批次產(chǎn)品的一致性無(wú)法保證，甚至帶來(lái)質(zhì)量隱患。同時(shí)，由于工作環(huán)境差，工作負(fù)荷高，且作業(yè)時(shí)對(duì)身體危害大，愿意從事打磨這一工種的技工越來(lái)越少。

       對(duì)于過(guò)分依賴打磨技工的鈑金工廠，為了避免公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展受到制約，必須要提前布局，優(yōu)化打磨工藝，提升打磨效率，盡可能減少人員的參與。

       砂帶的應(yīng)用

       砂帶和砂輪在工藝上的使用比較普遍，近年來(lái)，砂帶制造技術(shù)突飛猛進(jìn)，應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣。砂帶是使用粘結(jié)劑將磨料粘結(jié)在紙、布等可撓性材料上制成的可以進(jìn)行磨削和拋光的一種帶狀工具，它是涂附磨具的一種主要形式，如圖4 所示。砂帶磨削技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)門類齊全、技術(shù)體系較為完整的獨(dú)立的加工技術(shù)領(lǐng)域，砂帶打磨的優(yōu)勢(shì)綜述如下：

圖4 砂帶

       ⑴砂帶上的磨粒比砂輪磨粒具有更強(qiáng)的切削能力，為普通砂輪磨削的5 倍以上，磨削效率非常高；

       ⑵砂帶尺寸可以很大，適用于大面積高效加工，加工材料范圍較廣；

       ⑶由于摩擦產(chǎn)生的熱量少，且散熱條件好，可有效減少工件的變形與燒傷；

       ⑷砂帶與工件柔性接觸，砂帶可反貼于曲面，磨削各種復(fù)雜的成形面，并具有較好的跑合、拋光作用。

       砂帶磨床形式多樣，如圖5 所示。

圖5 砂帶磨床

       通常建議砂帶磨床能夠同時(shí)配置兩根砂帶，以滿足工件一次定位后先粗磨再精磨的需求，避免頻繁更換砂帶，提高生產(chǎn)效率。

       砂帶磨床典型應(yīng)用案例

       01案 例 焊接方管焊縫打磨

       焊接方管焊縫打磨實(shí)例如圖6 所示。

圖6 焊接方管焊縫打磨

       ⑴工件描述：鋼板厚度6mm、10mm，焊后鋼管尺寸850mm×200mm×100mm，焊縫寬度約10mm，高度約3mm。

       ⑵難點(diǎn)分析：焊縫較高，打磨量大，打磨平整度較難控制。

       ⑶設(shè)備：DURA 型雙砂帶磨床，砂帶驅(qū)動(dòng)功率15kW。

       ⑷打磨方式：全自動(dòng)。

       ⑸工藝流程：先用粗砂帶粗磨去余量，再用細(xì)砂帶精磨達(dá)到表面粗糙度要求。

       ⑹效率：7min 完成一個(gè)大面上兩條焊縫及表面的打磨。

       02案 例 鋁合金鈑金件噴涂前打磨

       鋁合金鈑金件噴涂前打磨實(shí)例如圖7 所示。

圖7 鋁合金鈑金件噴涂前打磨

       ⑴工件描述：材質(zhì)鋁合金，表面有氧化層。

       ⑵難點(diǎn)分析：打磨后不僅需要達(dá)到表面粗糙度要求，而且打磨絲紋應(yīng)均勻一致，以避免噴涂后產(chǎn)生色差。

       ⑶設(shè)備：全伺服雙砂帶磨床OGTWIN-3107-AF。

       ⑷打磨方式：全自動(dòng)。

       ⑸工藝流程：選用適合的堆積磨料砂帶，先用120 目砂帶預(yù)打磨，再用240 目砂帶精磨。在打磨過(guò)程中利用伺服變位器與打磨頭聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)面的自動(dòng)順序打磨。

       ⑹效率：是傳統(tǒng)人工打磨的3 倍以上，且加工效果遠(yuǎn)超人工打磨。往很難達(dá)到要求，成品率低。

       ⑶設(shè)備：雙砂帶磨床OG-3107-M。

       03案 例 圓角焊縫打磨

       圓角焊縫打磨實(shí)例如圖8 所示。

圖8 圓角打磨

       ⑴工件描述：工件圓角焊接，焊縫凹凸不平。

       ⑵難點(diǎn)分析：焊縫一致性差，存在明顯的凹凸不平，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，傳統(tǒng)的人工打磨的方式難度太大，且打磨效果往

       ⑷打磨方式：半自動(dòng)。

       ⑸工藝流程：利用雙砂帶磨床集成的變位器協(xié)同打磨，依據(jù)局部打磨的實(shí)際要求，靈活變換工件的位置，用手持壓板打磨，邊觀察邊打磨，利用砂帶的柔性對(duì)邊角焊縫進(jìn)行打磨并圓整。

       ⑹效率：是傳統(tǒng)人工打磨的3 倍以上，且加工效果遠(yuǎn)超人工打磨。

       04案 例 大型柜體拉絲

       大型柜體拉絲實(shí)例如圖9 所示。

圖9 大型柜體拉絲

       ⑴工件描述：制藥裝備殼體，工件重量約1.2t。

       ⑵難點(diǎn)分析：工件較大，傳統(tǒng)的人工打磨拉絲費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且絲紋一致性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，工件難以翻面。

       ⑶設(shè)備：?jiǎn)紊皫ХD(zhuǎn)磨床PORTAL-3015-AES。

       ⑷打磨方式：全自動(dòng)。

       ⑸工藝流程：砂帶裝置可翻轉(zhuǎn)±90°，結(jié)合可回轉(zhuǎn)工作臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)工件一次定位后連續(xù)對(duì)柜體的五個(gè)面進(jìn)行打磨。

       ⑹效率：5 ～10min/m2。

       05案 例 點(diǎn)焊痕跡磨除

       點(diǎn)焊痕跡磨除實(shí)例如圖10所示。

圖10 點(diǎn)焊痕跡磨除

       ⑴工件描述：工件背面點(diǎn)焊加強(qiáng)筋，正面有明顯的點(diǎn)焊痕跡。

       ⑵難點(diǎn)分析：點(diǎn)焊痕跡難以去除，表面絲紋一致性很難保證。

       ⑶設(shè)備：雙砂帶磨床OG-TWIN-3107-A。

       ⑷打磨方式：全自動(dòng)。

       ⑸工藝流程：先用平壓板磨除表面點(diǎn)焊痕跡，然后局部找平，用輥輪拉雪花絲紋，最后用尼龍拋光砂帶對(duì)工件表面進(jìn)行拋光。

       ⑹效率：約10min/m2。

       基于客觀工藝要求，統(tǒng)籌考慮最佳工藝路線和加工設(shè)備

       投入打磨設(shè)備時(shí)首先考慮的不是自動(dòng)化程度有多高，而是要使工藝流程最為合理，打磨工具或設(shè)備的利用手段最為合理，建議如下：

       ⑴明確自身訴求，合理制定企業(yè)關(guān)于打磨效果的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；

       ⑵系統(tǒng)性地考慮每個(gè)零部件的打磨需求以及拼裝后的整體效果；

       ⑶重視對(duì)磨料的合理選用；

       ⑷靈活采用砂帶打磨設(shè)備和手持工具，陽(yáng)角、陽(yáng)面，尤其是大的表面通常建議采用砂帶打磨設(shè)備，陰角、陰面采用適合的手持工具；

       ⑸對(duì)于小批量多品種的生產(chǎn)模式，建議采取自動(dòng)、手動(dòng)結(jié)合的方式，靈活處理不同類型的工件，不可盲目追求全自動(dòng)化打磨。

       結(jié) 束 語(yǔ)

       隨著打磨在鈑金車間的瓶頸狀態(tài)日益凸顯，相應(yīng)的解決方案不斷涌現(xiàn)，新的打磨設(shè)備、磨料、工藝等將逐步取代傳統(tǒng)的操作模式，因此，鈑金制作工廠需要與時(shí)俱進(jìn)，改變固有的操作習(xí)慣，利用新的技術(shù)不斷優(yōu)化打磨工藝，持續(xù)提升競(jìng)爭(zhēng)力。