何梦辉，宋曙平，李大鹏

（济南铸造锻压机械研究所有限公司，山东 济南 250306）

浅谈汽车底盘纵梁冲孔加工设备的应用与前景

何梦辉，宋曙平，李大鹏

（济南铸造锻压机械研究所有限公司，山东 济南 250306）

对汽车底盘纵梁加工设备进行简要介绍、对比，对市场上新涌现的冲孔工艺设备进行重点介绍，对相关工艺路线进行了简介说明。

冲孔机；平板冲孔机；U形梁冲孔机；工艺路线

近10年来，汽车底盘纵梁冲孔加工设备相继涌现。本文对此类设备的市场应用进行介绍，对汽车制造厂家有一定的借鉴意义。

1 现有底盘纵梁的孔加工工艺

汽车底盘连接件由纵梁、横梁及其附件组成，是底盘总成的重要组件。其中较长的纵梁对底盘性能影响非常大。目前市场上的纵梁孔加工设备主要有三类：

（1）传统的钻孔工艺。按照划线进行钻孔加工，或根据钻孔模板进行钻孔加工。其特点为工作强度大，属劳动密集型加工；质量低（毛刺大），精度差（孔径偏差、孔位置偏差、表面粗糙度等），对后序加工不利因素多。该类工艺已基本淡出市场。

（2）平板纵梁冲孔工艺。对定长尺寸的平板进行冲孔加工，设备为专用数控平板冲孔线。其衍伸产品有平腹两用冲孔生产线，如图1所示。

图1 平板纵梁冲孔设备

（3）U形纵梁冲孔工艺。对定长尺寸的U形纵梁进行三面冲孔，加工设备为专用数控三面冲孔生产线。其衍伸产品有腹面冲、翼面冲（单功能）冲孔生产线。如图2所示。

图2 U形纵梁冲孔设备

2 孔加工工艺设备对比

从2001年开始，济南铸造锻压机械研究所有限公司先后推出国产首台平板纵梁冲孔生产线、U形梁三面冲孔生产线，引来国内各卡车制造企业相继购买。这些冲孔设备展现出的高效、高质、低劳动力优势，与传统钻孔工艺的低效率、低质量（孔毛刺大、孔位偏差大）、后续工序工作量大且质量问题多等缺陷形成明显反差，由此使数控纵梁冲孔设备逐渐扩大市场。

2008年，济南铸造锻压机械研究所有限公司又推出了双主机U形梁（腹面）冲孔生产线，大幅缩短了加工时间，单件加工时间由原来的9～14min首次进入3min，与国外设备相当。引来国内各卡车、客车制造企业竞相采购，进口设备连续4年都无国内销售纪录。近两年，随着国内市场人工成本升高，以及国内外市场对设备自动化的需求，相关企业着手准备对现有设备的自动化改造，新项目规划也开始主要考虑自动线项目。传统钻孔工艺已难以生存，面临淘汰。

对于平板冲孔和U形梁冲孔，两种工艺设备的主要区别在于适用于不同的纵梁加工工艺路线。

平板冲孔工艺路线为：卷料开卷、纵剪分条、收卷（成为窄的小卷）→开卷、横剪为定宽、定长尺寸的平板→平板冲孔→平板纵梁切割→主衬梁合梁点焊→压机压型为U形梁→抛丸或涂装→总成。适用于大批量、少品种生产。

U形梁工艺路线为：卷料开卷、纵剪分条、收卷（成为窄的小卷）→开卷、辊型、切断为定宽、定长尺寸的U形梁→三面冲孔→U形纵梁切割→U形纵梁折弯→主衬梁合梁点焊→抛丸或涂装→总成。适用于多品种、中小批量生产。国内辊型主要为直梁等截面辊型加工，国外已有变截面U形梁辊型加工，将是未来可能的发展趋势。

平板冲、U形冲在不同的工艺路线中各有优点，相得益彰。其衍伸产品也开始逐步走向市场，其中，平腹冲，腹面冲+翼面冲的机型配置各有特点。总体上，孔加工设备中，按工艺比例概算，平板冲市场占有率约为50%～60%，U形冲占有率约为30%～40%，钻孔约占3%，平腹冲约占3%（该产品尚不成熟）；其他孔加工设备小于1%。

3 应用前景

目前，市场上主流冲孔设备是平板冲和U形梁冲。平板冲孔需后续压机成形为U形梁，孔精度略有损失，适合于大批量、少品种生产；U形冲机则针对外购、辊型、压型等制成的U形梁进行冲孔加工，孔精度较为稳定，适合中、小批量、多品种生产。

近几年，高强板材料辊型在底盘车架上的应用，推进了底盘车架轻量化设计与应用；高强度、轻量化是底盘技术的发展趋势。材料的抗拉强度由510MPa提升至 610MPa、710MPa甚至预期达到 850～1100MPa，而高强度板压制成形效果不稳定、易开裂，平板冲孔后进行压形的工艺路线受到严重制约。U形梁冲孔工艺路线是今后国内底盘纵梁制孔的必然趋势之一，尤其是变截面辊型技术已进入国内，预计设备推向市场后，将对冲孔设备提出更高的要求。

[1]宋曙平.一种新型的U形梁物料管理生产线[J].锻压装备与制造技术，2015，50（1）.

[2]何梦辉.新型汽车纵梁数控平板冲孔线[J].AI汽车制造业，2008，（7）.

[3]迟志波.国内汽车纵梁数控冲孔生产线的发展动向[J].数控机床市场，2009，（9）.

Application and prospect of punching equipment for truck chassis side-member

HE Menghui,SONG Shuping,LI Dapeng
（Jinan Foundry and Metalforming Machinery Research Institute Co.Ltd.,Jinan 250306,Shandong China）

The process of punching equipment for the truck chassis has been simply introduced and compared in the text.The new emerging punching equipment in the market have been mainly expounded and the related process routes have been briefly put forward.

Drill;Punching machine for flat beam;Punching machine for U beam;Process route

TG385.1

B

10.16316/j.issn.1672-0121.2016.01.019

1672-0121（2016）01-0068-02

2014－07－09；

2014－08－20

何梦辉（1969-），男，研级高工，从事数控机床的设计、制造、安装、调试工作。E-mail：jmnchmh@163.com