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焊接工装 2013-03-23 16:45

三维柔性组合工装在钣金/焊接工装企业的优化解决方案




三维柔性组合工装在钣金/焊接工装企业的优化解决方案




一、 项目背景



作为一家集钢结构工程、精密钣金制造、机械加工为一体的中大型生产厂,某大型工装企业在同行业中拥有良好的声誉。公司拥有一流的生产设备和设计加工能力:钢结构工程部拥有大型龙门铣、刨、磨床多台及先进的人工时效处理、喷砂处理设备;钣金制造部拥用德国通快超大平面激光切割中心,德国通快2020R数控冲、数控折弯机多台;机加工部拥有大、中型CNC加工中心十多台。
德国TRUMATIC 2020R冲床
德国VT-300VT数控转塔冲床
高精度激光切割设备
数控折弯机
先进的数控加工设备为高质量和高精密的产品制造提供了必备的保障,这使得公司可以生产诸如:登机桥、DVD生产设备、注塑机机体、精密设备机箱等产品,获得客户的认可。
登机桥
DVD生产设备
机架
机箱


二、 为什么还需要进行钣金/焊接工装的优化


某大型工装企业拥有先进的加工设备,这些设备主要集中在钣金部件的制造工艺部分,这部分的投入非常巨大,从数百万到千万不等,高额的投入保证了前制造所得的部件是符合质量要求的。但是,我们进一步分析,却发现:到了后期的钣金和焊接阶段,设备和工艺则表现出相对的落后,导致整个流程出现瓶颈。下图显示了钣金和焊接的现场,我们可以看到工装夹具处于低水平状态,导致产成品质量控制难度增加,制造成本增高。
钣金现场1
钣金现场2
钣金现场3
钣金现场4
特别是从焊接现场来看,工装夹具更为简陋,工作台采用了普通的平板,这个台面没有可供精确装夹定位的基础孔或槽,没有快速定位和压紧的夹具,这些均导致产品质量风险增加,工效降低,制造成本提高。

这个现状就好比:高档奔驰车的发动机和车体,最后却配置了牛车的木轱辘,严重制约了产能和品质提升。与欧美同类企业相比,前处理设备能力毫不逊色,但是后期的工装却明显落后,对于国际竞争不利。

“最大的敌人是我们自己”——这是某大型工装企业的企业竞争理念,因此不断地进行自我提升,包括工艺和设备,这是企业实现竞争优势的必由之路,在行业,特别是中国国内,率先实现工装精密化、柔性化,是正确的决策。



三、 专用工装与柔性工装的对比



传统的焊接定位形式通常表现为两种情况:
1、无辅助定位夹紧的工装,以人力扶持进行焊接。
2、根据产品结构特点设计制造简易工装或专用工装。第一种情况下,整个焊接过程全凭个人感觉,工件变形厉害,焊接后矫形费时,废品率高,没有质量保证。
第二种情况是目前多数厂商采用的。此种形式下,工件焊接变形得到抑制,焊接精密度提高,质量有了基本的保证。但是由于品种的变化,简易和专用工装就不再适用,需要重新设计和制造。某大型工装企业目前的焊接过程控制来看,上述的两种情况以第二种为主。很显然,由于某大型工装企业产品种类多,型号变化快,精密度要求高,这两种工装形式难以满足生产的需求,出样和交货期长,总成本偏高,竞争力弱。
我们可以比较一下,一套专用工装和一套三维柔性工装在成本和用途的区别所在,从而判断出两类工装的优劣。




项 目




专 用 工 装




柔 性 工 装




1




一次投资




一次性投资较小




一次性投入较大




2




适用范围




适合单品种,大批量




适合多品种,小批量




3




多 用 性




功能单一,不可多用




功能多样,自由组合




4




精 确 度




受设计制造影响,较高精确度




标准化,精度高




5




开发周期




开发周期长,调试时间长,完成需要两周以上




模块化,自由拼装,一般2个小时内完成装夹




6




出样速度




制造样品两周以上




数小时完成




7




空间占用




占用大量库存空间




占用空间小




8




物流成本




采购及临时调用成本高




一次投入,后期基本无物流成本支出




9




产品质量




受设计和制造影响,质量有一定的保障。




标准化、模块化、高精度,质量有保证






我们可以通过举例来说明,以下是一个简单的六面体机箱做为实例来核算一下专用的工装成本。

首先一套新款机箱(或机柜)因尺寸、结构、外形不同,需要一个设计人员,根据其结构,做出相应的工装设计。一般来说(就我个人经验)根据复杂程度。绘制所有配件的实体图形要三天左右的时间,然后将实体进行电脑模拟装配,转换成工程图纸、标数出图,同样需要三天左右,也就是说要完成工装的设计到出图,一个工程设计人员需要六天左右的时间,以月薪2600元来计算,成本费用为600元。

另外我们再看一下最简单的工装需要些什么配件呢?至少要有一个人工作平面(即一块平板)也许还要焊接一个架子支撑。除了一块平板之外,相应的辅件也是不能少,比如箱体支撑件、定位件、压紧件等等。一个箱体六个面,每个面至少要有4—6个夹紧点才能固定平整,六面箱体至少需要近30多个夹紧点,对其进行固定。单单以快速夹的市面零售价20元/支来计算,总价为600元。有多少夹紧点,相应来说就应该有多少支撑件,这样我们就可以估算一下一张平板、支撑件、定位件的材料费用。以普通钢材25元/公斤来计算,材料费应在600元左右。其采购时间:从申请采购到收货,最快也要二个工作日。

当所有的图纸和材料备齐之后,需要多少时日才能完成一张平板、20多个支撑件、定位件的加工。配件经过车、铣、磨等工艺加工,略做一下估算,至少需要40个工时(即5个工作日)车、铣、磨三位师傅以每个65元/天的工资计算,人工成本为975元。水电费用估计在100元左右。

最后的装配工作虽然简单,经过不断调试,即使一切顺利也要花

3—4小时(半天时间),那么我们不难算出一套简单的工装总投资金额在3000元左右。确实很少,但各位可能忽略了一点,那就是时间。在这个时间即是金钱的时代,整个简单工装从:设计→材料采购→成本加工→装配。我们花费13.5天的时间,也就是浪费了近两周的时间,反过来说如果能提前两周向你的客户交货,那么我们将赢得更多的商业机会。怎样才可以缩短这段时间争取更大的效率。聪明的老板会想到,有一套万能的夹具,能够柔性变化,就能够满足自己各类型产品的需要了。

目前某大型工装企业一年生产的产品种类应该超过100种,如果一个品种一个工装,年度的直接夹具费用就在30多万元以上,而工时延误就在1350天以上!换句话说,这30多万元的专用工装费用花在柔性工装上可以购置将近7套,而省下来的1350天工时成本则变成了竞争优势,大大降低了运作成本,获利丰厚。


四、 三维组合工装解决方案




某大型工装企业的制造过程具有多品种,小批量的特点,客户需求的变化快速,而且要求出样时间和制造周期短,精密度高。
实现上述要求,就必须在钣金和焊接过程实现精密、高效、和低成本、标准化及柔性化,以此与先进的部件前加工设备相配套,为此设计和制造了柔性三维组合工装系统,完全可以满足某大型工装企业的生产需要。

自动管板焊机 2013-03-23 21:21
辛苦帮顶

焊接工装 2013-03-25 08:03

szdingshentian 2013-07-13 14:47
深圳鼎盛天科技  提供柔性焊接工装夹具  广泛适用于 钢结构、各种车辆车身制造、轨道交通焊接、自行车摩托车制造、工程机械、框架和箱体、压力容器、 机器人焊接、钣金加工、金属家具、设备装配、工业管道(法兰)、检测系统……

焊接工装 2013-07-15 14:03
你是哪位?一起交流下!

sanwzb 2013-10-19 19:50
产品简介:东莞三威公司的工装夹具、焊接工装及柔性组合工装夹具均由事先制作好的标准化、系列化、通用化的许多模块组成,所有模块的链接、固定和压紧都是以孔定位用锁紧销来实现快速锁紧,模块与模块之间可以根据工件的实际尺寸进行调整,整个一套工装夹具的组合可以实现二维和三维空间的搭建,像小孩子玩积木一样简单、容易、快捷;
产品特点:互换性强、稳定性高、精度保证、性价比高;适用于小批量多品种多规格的工件焊接和产品的装配;
产品分类:按孔系分为:Φ28和Φ16两大系列,按结构分为二维柔性组合工装和三维柔性组合工装,工装平台按材料分为钢件平台和铸铁平台以及复合板平台;
技术参数:28系列工装平台孔距为100mm,16系列工装平台孔距为50mm,平台上均刻有相应的网格线,根据客户要求,在平台的两直角边上面可以刻画毫米标度尺;
1. 通用2D、3D工装平台(Φ16、Φ28孔系):
1) 工装平台的平面度: ≤0.15mm/m2, 3D平台平面与侧面的垂直度:≤0.15mm/m
2) 工装平台材质:钢件(低合金钢Q345),进行整体热处理,消除内应力
3) 孔距位置公差±0.05mm以内
4) Φ16系列孔距为50mm,Φ28系列孔距为100mm
2. 工装夹具的主要辅件:
1) U型方箱、L型方箱:
材质:Q345,平面度≤0.2mm/m2,垂直度≤0.15/200mm、平行度≤0.20/200mm
2) 支撑角铁:
材质:Q345或HT250,平面度≤0.2mm/m2,垂直度≤0.15/200mm、平行度≤0.20/200mm
3) 定位件:材质:45#,平面度≤0.2mm/m2,垂直度≤0.15/200mm、平行度≤0.20/200mm
4) 角度器:材质:45#,可根据刻度精确定位0至225度的任意角度,角度调节精确到0.5度
5) 锁紧件:材质:45#,锁紧力≥1.2T,调质处理HRC32~35°;钢珠淬火处理HRC58~62°
6) 压紧件:材质:45#,调质处理
应用行业:汽车制造、工程机械、船舶修造、航空航天、轨道交通、结构件焊接、钣金箱体、自行车(摩托车)制造、与焊接机器人或专用焊机配套等
要了解工装夹具、焊接工装及柔性组合工装,详情请登录东莞市三威柔性自动化装备有限公司


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