海克斯康|重卡金九银十,销量猛增背后更需要这些高效制造技术

国际金属加工网 2020年11月06日

后疫情时代,经济恢复、产业升级,催生出一大批扬头猛进的行业。重型卡车是其中的典型代表,9月,国内重卡市场销售各类车型约15.06万辆,同比增长80%,创下销量纪录。

猛增的销量对重卡制造产能提出了高标准的要求,如何应对产能要求提升、客户要求不断个性化的大环境变化,前沿技术的支撑是必不可少的。海克斯康在重卡制造领域深耕多年,服务了一汽解放、北汽福田、戴姆勒卡车、采埃孚等知名品牌,今天让我们共同揭开重型卡车生产背后的高效制造技术。

设计体系

仿真模拟技术加速新车型推出

在重型卡车的设计中,制造商需要考虑的因素比普通汽车更多,噪声、疲劳耐久性、卡车平顺性、流体动力等。在新型卡车物理试验前,采用CAE技术精确仿真,可以有效减少试验次数和样机成本,缩短上市时间。

海克斯康的CAE软件解决方案,提供通过结构有限元分析、计算流体动力学和多体动力学的解决方案,对材料本构、产品性能和工艺过程模拟,基于成本低、高质量的原则,帮助设计师分担产品设计工作,不断完善产品设计和制造过程。

典型案例:戴姆勒卡车疲劳仿真

戴姆勒卡车公司主营制造、销售商用卡车和大客车,并为这些产品提供服务和维护。戴姆勒公司追求高效和创新,他们设法让车辆轻量化,以提高燃料效率、减少相关排放,这其中预测车辆部件疲劳寿命的能力也极其重要。

海克斯康MSC Nastran软件在设计和开发周期的初期准确地预测疲劳寿命,可以延长产品寿命、减少试验次数和样机成本、缩短上市时间。

图|依照工况循环对实物试验的所有耐久性事件进行仿真

图|卡车子结构——采用多体仿真结果作为输入载荷


图|子结构仿真采用多体仿真结果作为输入载荷

首先通过多体仿真,准确再现衬套的动力学和非线性行为,依照工况循环对实物试验计划的所有耐久性事件进行全尺寸仿真,在 MSC Nastran 中采用有限元法计算车辆子结构(例如底盘、驾驶室或发动机罩)内的应力分布。然后,对所有的耐久性事件进行瞬态模态分析,计算所有耐久性事件的参与因子,依照工况循环准确地预测组合疲劳损伤。

整个耐久性分析过程能更有效地识别高应力部位,比以前的方法快了10倍,在简化、加快耐久性分析上有着极其突出的表现。

制造体系

数字化生产制造技术降本增效

现代化的重卡生产工厂,一般拥有几十台先进的高精密装焊机器人、模块化的装配设备、标准的流程体系、以及严格制造管理与控制。除了这些耀眼的自动化硬件,软件技术也是工厂降本增效的利器。

作为重型卡车的生产,模具加工是制造过程中的难点。海克斯康生产制造软件的WORKNC通过自动化编程,可以大幅减少编程时间,避免编制程序中条纹、波纹等现象的出现,提高加工品质。

典型案例:北汽福田模具编程

位于山东潍坊的福田模具公司是国内汽车模具加工最大的企业之一,它不仅为北汽福田服务,也为奥铃轻卡、欧曼中重卡、风景爱尔法等车型开发模具。

福田公司自2007年引进3套WORKNC软件后,在加工质量、成本优化、编程时间等方面表现优异。首先,在相同的加工参数下编制的程序,WORKNC编制的程序均未出现条纹、波纹现象,而且加工亮度更高,大大提高了模具产品的加工品质。另外,自从采用了WORKNC后,WORKNC加工速度快,大大减少了模具产品的加工时间;软件优化的刀轨路径在提高产品的加工品质的同时,也延长了刀具的使用寿命。最后,福田模具的刘经理介绍:在使用WORKNC之前,福田模具经常要花费一个星期去加工一个普通小型模具,现在这些只要2-3天就能完成。

图|采用其它CAM软件凸模加工时,油石轻推后出现明显波纹

图|使用WorkNC软件后,凹模加工进行中,抛光后未出现波纹,而且加工亮度高

质量体系

硬软结合方案完成实时质量控制

一辆完整出厂的重卡,需要经历诸多的质量检测。从毛坯件铸造精度、不同壳体装配精度到外观瑕疵检测等等,单看总装线上生产每辆重卡都要经历100多项的质量检验。重卡汽车零部件较大,所以在检测过程中不仅要关注高效高精度,基于生产车间的自动化检测也是一个重要考虑要素。

海克斯康重卡的质量检测方面有大量成功的经验,提供大中小型尺寸部件的高效率高精度检测,将测量前移至生产车间,通过便携式测量与自动化在线检测等方案完成零部件的高效检测。同时提供智能刀补方案,实现智能质量控制。

典型案例:某重汽集团智能质量管理

在重卡的生产过程,转向节的高效质量检测是一个难题,转向节种类繁多、检测周期长,无法满足快节奏的生产需求,且传统检测无法及时将生产信息反馈到生产线。

海克斯康针对重卡的转向节生产提出一个具有革命意义的智能质量方案,它能够适应车间现场环境、贴近生产线,实现了转向节的在线检测及刀具参数的智能补偿。

转向节在线检测及智能刀补方案主要由自动控制总成、任务管理系统、信息处理系统、智能识别系统、柔性装夹系统、智能监控系统等组成,通过自动上下料与定位、夹紧系统后,整个方案会自动读取工件上的二维码信息,识别工作身份,自动调用测量程序,并将结果反馈给MES系统,Q-DAS软件自动将数据统计分析,得到刀具在切削过程中的磨损量。当磨损量超出阈值时,任务管理系统自动将刀具磨损量补偿进机床控制系统,从而保证转向节的加工精度。

 

重卡市场与基建投资拉动、安全标准升级有着密切的关系,以设计体系、制造体系、质量体系中的前沿的制造技术保证重卡的产能,并且进一步提升重型卡车的质量与安全。

原文链接

(慧心智造 海克斯康制造智能)

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