鈑金工廠打磨工藝環(huán)節(jié)的痛點解析

       環(huán)境危害與職業(yè)病風險

       依據(jù)《中華人民共和國職業(yè)病防治法》，職業(yè)病是指企業(yè)、事業(yè)單位和個體經(jīng)濟組織等用人單位的勞動者在職業(yè)活動中，因接觸粉塵、放射性物質和其他有毒、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，可以說是職業(yè)病的重災區(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，生產活動也有可能受到影響，因而必須采取有效的防治措施。

圖1 塵肺

       打磨質量難以控制

       對于外觀質量要求較高的工件，手動打磨難以應付，工件表面打磨的一致性很難保證；而另一方面，終端用戶對鈑金件的外觀要求必然會越來越高，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越少；打磨工人的技能水平參差不齊；且每個工人打磨不同工件時的狀態(tài)不同，導致了批次產品的一致性無法保證，甚至帶來質量隱患。同時，由于工作環(huán)境差，工作負荷高，且作業(yè)時對身體危害大，愿意從事打磨這一工種的技工越來越少。

       對于過分依賴打磨技工的鈑金工廠，為了避免公司的長遠發(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。

       砂帶的應用

       砂帶和砂輪在工藝上的使用比較普遍，近年來，砂帶制造技術突飛猛進，應用領域越來越廣。砂帶是使用粘結劑將磨料粘結在紙、布等可撓性材料上制成的可以進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。砂帶磨削技術已經(jīng)發(fā)展成為一個門類齊全、技術體系較為完整的獨立的加工技術領域，砂帶打磨的優(yōu)勢綜述如下：

圖4 砂帶

       ⑴砂帶上的磨粒比砂輪磨粒具有更強的切削能力，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，提高生產效率。

       砂帶磨床典型應用案例

       01案 例 焊接方管焊縫打磨

       焊接方管焊縫打磨實例如圖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難點分析：焊縫較高，打磨量大，打磨平整度較難控制。

       ⑶設備：DURA 型雙砂帶磨床，砂帶驅動功率15kW。

       ⑷打磨方式：全自動。

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

       ⑹效率：7min 完成一個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：材質鋁合金，表面有氧化層。

       ⑵難點分析：打磨后不僅需要達到表面粗糙度要求，而且打磨絲紋應均勻一致，以避免噴涂后產生色差。

       ⑶設備：全伺服雙砂帶磨床OGTWIN-3107-AF。

       ⑷打磨方式：全自動。

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

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

       ⑶設備：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難點分析：焊縫一致性差，存在明顯的凹凸不平，難以實現(xiàn)自動化，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。

       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，利用砂帶的柔性對邊角焊縫進行打磨并圓整。

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

       04案 例 大型柜體拉絲

       大型柜體拉絲實例如圖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難點分析：工件較大，傳統(tǒng)的人工打磨拉絲費時費力，且絲紋一致性遠遠達不到要求，工件難以翻面。

       ⑶設備：單砂帶翻轉磨床PORTAL-3015-AES。

       ⑷打磨方式：全自動。

       ⑸工藝流程：砂帶裝置可翻轉±90°，結合可回轉工作臺即可實現(xiàn)工件一次定位后連續(xù)對柜體的五個面進行打磨。

       ⑹效率：5 ～10min/m2。

       05案 例 點焊痕跡磨除

       點焊痕跡磨除實例如圖10所示。

圖10 點焊痕跡磨除

       ⑴工件描述：工件背面點焊加強筋，正面有明顯的點焊痕跡。

       ⑵難點分析：點焊痕跡難以去除，表面絲紋一致性很難保證。

       ⑶設備：雙砂帶磨床OG-TWIN-3107-A。

       ⑷打磨方式：全自動。

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

       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備

       投入打磨設備時首先考慮的不是自動化程度有多高，而是要使工藝流程最為合理，打磨工具或設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)關于打磨效果的相關標準和規(guī)范；

       ⑵系統(tǒng)性地考慮每個零部件的打磨需求以及拼裝后的整體效果；

       ⑶重視對磨料的合理選用；

       ⑷靈活采用砂帶打磨設備和手持工具，陽角、陽面，尤其是大的表面通常建議采用砂帶打磨設備，陰角、陰面采用適合的手持工具；

       ⑸對于小批量多品種的生產模式，建議采取自動、手動結合的方式，靈活處理不同類型的工件，不可盲目追求全自動化打磨。

       結 束 語

       隨著打磨在鈑金車間的瓶頸狀態(tài)日益凸顯，相應的解決方案不斷涌現(xiàn)，新的打磨設備、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俱進，改變固有的操作習慣，利用新的技術不斷優(yōu)化打磨工藝，持續(xù)提升競爭力。