【導(dǎo)讀】XXXXXX科技股份有限公司。DCT濕式雙離合器轂殼體生產(chǎn)線技術(shù)。XX省機(jī)電研究設(shè)計院。6環(huán)境保護(hù)及職業(yè)安全衛(wèi)

　　

【正文】 、 Getrag、 ZF 等主流DCT 生產(chǎn)廠家的認(rèn)可。 本項目技術(shù)改造將重點引進(jìn) 瑞士 Grob 公司的花鍵冷成型設(shè)備、臺灣笠億公司的專用沖床以及 德國保寧 公司的 高速精密 數(shù)控平面磨床（專用模具加工），全面提升公司加工轂殼體的能力。技術(shù)改造后，公司產(chǎn)品完全可以達(dá)到國際先進(jìn)水平。 目前公司已與博格華納、湖南容大初步形成配套開發(fā)意向，具體配套情況見表 31。 表 31 本項目產(chǎn)品配套意向 配套廠家 數(shù)量（萬件） 博格華納雙離合器傳動系統(tǒng)有限公司 37 江麓容大車輛傳動股份有限公司 23 合計 60 擬建規(guī)模 根據(jù) 市場需求分析、項目建成后主要用戶需求情況，以及引進(jìn)設(shè)備的加工能力等因素考慮，本項目達(dá)產(chǎn)后將形成年產(chǎn) 60萬件 DCT濕式雙離合 器轂殼體的生產(chǎn)能力。具體產(chǎn)品及生產(chǎn)綱領(lǐng)見表 32。 26 表 32 生產(chǎn)綱領(lǐng)表 序號 產(chǎn)品名稱 數(shù)量（萬件） 單價（元） 產(chǎn)值（萬元） 1 大內(nèi)齒轂殼體 15 48 720 2 小內(nèi)齒轂殼體 15 46 690 3 大外齒轂殼體 15 48 720 4 小外齒轂殼體 15 46 690 合計 60 2820 27 4 物料供應(yīng)與能源供應(yīng) 主要原材料供應(yīng) 按照本項目產(chǎn)品和生產(chǎn)綱領(lǐng)，項目生 產(chǎn)所需原材料只有冷軋鋼帶（精軋）一種，年消耗量為 1200 噸，可在國內(nèi)采購。 主要能源消耗 本項目的主要消耗能源為電力和水，按項目建成達(dá)產(chǎn)時的生產(chǎn)規(guī)模，項目的主要能源需求量如下： 用電量： 萬 kWh 用水量： 萬立方米 以上用電量由當(dāng)?shù)毓╇姴块T負(fù)責(zé)供應(yīng)，水源由自來水廠提供。 28 5 設(shè)計方案 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品簡介 雙離合器自動變速器（ DCT）是一種機(jī)械式自動變速器，它保持了 AMT 的各種優(yōu)點，但其動力傳遞是通過兩個離合器聯(lián)結(jié)兩根輸入軸，相鄰各檔的被動齒輪交錯與兩輸入軸齒 輪嚙合，配合兩離合器的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)在不切斷動力的情況下轉(zhuǎn)換傳動比，從而縮短換檔時間，有效提高換檔品質(zhì)。而且這種換檔方式也可以方便的應(yīng)用于各種大、中型車及賽車中，具有優(yōu)異的性能和廣闊的應(yīng)用前景，是一種很新的技術(shù) 。 雙離合器是 DCT 的核心零部件之一，其功用與傳統(tǒng)的手動變速箱離合器一樣是實現(xiàn)動力扭矩傳遞的通與斷。目前市場上有兩種結(jié)構(gòu)的雙離合器：一種是濕式雙離合器；另一種是干式雙離合器。干式雙離合器由于散熱的問題，適宜于排量較小的車型，比如大眾的 DQ200 采用的就是干式雙離合器，配套于 發(fā)動機(jī)。濕式雙離合器 傳遞扭矩范圍更廣，匹配于排量更大的發(fā)動機(jī)中。 濕式離合器的關(guān)鍵零件有：轂零件和濕式摩擦片。 本項目生產(chǎn)的零件就是轂零件，轂零件的成型工藝是公司掌握的核心技術(shù)。 對于轂零件的成形工藝，目前，國外較成熟的技術(shù)設(shè)備有專用沖床（ Grob）、縱向級進(jìn)模（日本）和多工位沖床。本項目采用 Grob沖床， Grob 沖床是 Grob 公司專為轂零件設(shè)計的沖床，配合其專用模具（特別是花鍵筋成型模具），使得轂零件制造特別簡便，制造方法先進(jìn)。 29 產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)及工作原理 濕式雙離合器變速器的組成結(jié)構(gòu)及工作原理 濕式雙離合 器變速器工作原理如圖 。 圖 濕式雙離合器變速器工作原理圖 DCT 內(nèi)含兩臺自動控制的離合器，由電子控制及液壓推動，能同時控制兩臺離合器的運作。當(dāng)變速器運作時，一組齒輪被嚙合，而接近換擋時，下一檔段的齒輪已被預(yù)選，但離合器仍處于分離狀態(tài)；當(dāng)換擋時，一臺離合器將使用中的齒輪分離，同時另一臺離合器嚙合已被預(yù)選，在整個換擋期間能確保最少有一組齒輪在輸出動力，從而不會出現(xiàn)動力中斷的狀況。為配合以上運作， DCT 的傳動軸運動時被分為兩部分，一為實心的傳動軸，另一為空心的傳動軸。實心的傳動軸連接了 5 及 倒擋，而空心的傳動軸則連接 4 及 6 擋，兩臺離合器各自負(fù)責(zé)一根傳動軸的嚙合動作，引擎 30 動力便會由其中一根傳動軸做出無間斷的傳送。 濕式雙離合器的組成結(jié)構(gòu) 濕式雙離合器是由兩層濕式（單）離合器套裝在一起組成。如圖 和圖 。 圖 濕式雙離合器結(jié)構(gòu)示意圖 圖 濕式雙離合器外形圖 大外齒轂殼體 大內(nèi)齒轂殼體 小內(nèi)齒轂殼體 小外齒轂殼體 驅(qū)動盤 活塞 心軸 膜片彈簧 復(fù)位彈簧 大對偶片 摩擦片蓋板 大摩擦片 彈性擋圈 彈 簧支撐板 31 濕式離合器介紹 濕式離合器一般由離合器內(nèi)、外齒轂殼體、濕式油基摩擦片、離合器活塞、活塞支撐板、蓋板、中心軸以及彈性擋圈組 成，其中內(nèi)、外齒轂、活塞、活塞支撐板均屬于圓筒拉深件，轂型零件外圓有一圈齒形花鍵，轂、活塞、活塞支撐板都有中心孔而且要求精度很高，與中心軸有配合要求，并且有部分需要激光焊接。濕式油基摩擦片是齒形零件，齒形精度要求較高，必須采用精密沖壓的方式。 濕式離合器的產(chǎn)品三維結(jié)構(gòu)見圖 。 圖 濕式離合器總成圖 工藝及設(shè)備方案 設(shè)計原則 （ 1）本項目產(chǎn)品的生產(chǎn)性質(zhì)屬于少品種、大批量生產(chǎn)。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，所選設(shè)備應(yīng)技術(shù)先進(jìn)，可靠性高并滿足環(huán)保和節(jié)能方面的要求，同時具有較強(qiáng)的適用性 ； （ 2）在充分利用工廠現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，新增部分關(guān)鍵工藝設(shè)備，滿足新產(chǎn)品生產(chǎn)的需要；本項目沖壓設(shè)備擬設(shè)在綜合廠房西邊的沖壓區(qū)，磨料磨具工藝設(shè)備設(shè)在綜合廠房的北邊模具加工區(qū)。 32 （ 3）首先選用國產(chǎn)先進(jìn)設(shè)備，在國產(chǎn)設(shè)備達(dá)不到要求的情況下，選用進(jìn)口設(shè)備（如瑞士 Grob 花鍵冷成形設(shè)備、 德國保寧公司的 高速精密 平面磨床等）； （ 4）本項目以工藝分類組織生產(chǎn)，工藝平面布置應(yīng)力求工藝路線合理，物流通暢； （ 5）加強(qiáng)產(chǎn)品的在線質(zhì)量檢測，關(guān)鍵質(zhì)量控制點采用先進(jìn)的檢測儀器和手段予以保證； （ 6）項目建設(shè)遵守環(huán)境保護(hù) “三同時 ”的原則。 生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)見表 51。 表 51 生產(chǎn)綱領(lǐng)表 序號 產(chǎn)品 名稱 年銷量（萬件） 1 大內(nèi)齒轂殼體 15 2 小內(nèi)齒轂殼體 15 3 大外齒轂殼體 15 4 小外齒轂殼體 15 合計 60 工作制度和年時基數(shù) （ 1）工作制度 全年工作日（長期連續(xù)）： 355 天； 生產(chǎn)班制： 三班制。 （ 2）年時基數(shù) 設(shè)備年時基數(shù)： 6650 小時； 工人年時基數(shù)： 1790 小時。 主要工藝流程及設(shè)備選型 主要工藝流程 33 （ 1） 濕式離合器的主要工藝流程 濕式離合器的主要工藝流程如圖 。 . 卷料供應(yīng) → 普沖 → 精沖 → 清洗 → 激光焊接 → 裝配 → 防銹 → 包裝入庫 圖 濕式離合器的主要工藝流程 （ 2）本項目主要生產(chǎn)的零件輪轂體的工藝流程 轂零件的尺寸精度要求高，需要在高速轉(zhuǎn)動的情況下能夠承載較大的扭矩。轂零件的結(jié)構(gòu)特征為：圓筒；筒壁為花鍵齒形；花鍵上開有油孔；花鍵上開有擋圈溝槽；圓柱內(nèi)壁為油缸 活塞壁。 主要制造工藝：普通沖壓、精密沖壓 沖壓工藝流程如圖 。 落料 一次拉深 二次拉深 一次花鍵成型 二次花鍵成型 油孔 限位槽 圖 輪轂體的沖壓工藝流程 沖壓工藝步驟如下： ① 落料：采用普通沖床； ② 拉深：液壓機(jī)成型； ③ 花 鍵成型：采用 Grob 的花鍵冷成形設(shè)備一次裝夾后自動成型； 34 ④ 切邊：側(cè)沖切掉口部多余的料，沖床； ⑤ 沖油孔：側(cè)沖油孔，沖 床； ⑥ 沖加強(qiáng)筋：側(cè)沖加強(qiáng)筋，沖床 設(shè)備選型 由于產(chǎn)品零件的尺寸精度、形位公差要求較高，沖壓的工序較多，主要包括落料、拉深、切邊、沖油孔、沖加強(qiáng)筋等，對沖壓機(jī)和沖壓模具要求也相 對 應(yīng)的 較 高，因此本項目新增輪轂體 專用側(cè)沖專機(jī)和專用沖床；另外產(chǎn)品零件加工工藝中含 花鍵成型工序，該工序?qū)υO(shè)備的生產(chǎn)能力及加工精度要求比較高，國內(nèi)設(shè)備技術(shù)上還不夠成熟， 國外較成熟的技術(shù)設(shè)備有專用沖床（ Grob）、縱向級進(jìn)模（日本）和多工位沖床，綜合各方面考慮 本項目采購性價比較高的瑞士 Grob 的花鍵冷成形設(shè)備 ；另外新增模具加工 專用設(shè)備高速精密平面磨床 1 臺，采購德國保寧公司 PROFIMAT MT 系列產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品具有高精度、 高效生產(chǎn) 等特點。 （ 1） Grob 花鍵冷成形設(shè)備 設(shè)備的技術(shù)參數(shù)： 最大工件外徑 ： 250mm； 最小工件外徑： 50mm； 最大主軸回轉(zhuǎn)速度： 1600RPM； 進(jìn)給速度： 030000mm/min； 平均能耗功率： 50kW； 電源規(guī)格： 3 相 380V， 50Hz； 總功率： 200kW； 過載保護(hù)： 250A 壓縮空氣等級： 機(jī)床（含防護(hù)罩）總 約 23500kP 35 設(shè)備的基本組成部分： 主機(jī)：具有完整的半自動控制、手動上下料功能；還包括液壓站（ Parker 品牌）、離心式液壓油過濾清潔系統(tǒng)、扭矩電機(jī)油冷卻系統(tǒng)三大系統(tǒng)， 3個系統(tǒng)均配備熱交換冷卻系統(tǒng)，工件在加工區(qū)的冷卻系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)采用壓力自動監(jiān)測模式。 電氣設(shè)備： 包括控制裝置、控制面板、主電機(jī)、輔助電機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)采用 FANUC 31i (Model A)， C 主軸電機(jī)采用西門子扭矩電機(jī) 液壓系統(tǒng)：本設(shè)備具有完整的液壓系統(tǒng)裝置。包括：管路和電氣安裝、工件頂出油缸等。液壓動力單元與力矩電機(jī)集成，單獨為其提供冷卻，回縮缸和噴射缸組成飛濺冷卻模式結(jié)構(gòu)。 氣動裝置：采用 Festo 和 SMC 品牌。 機(jī)械手：擁有一個可水平和垂直移動的龍門式機(jī)械手，配備 2個機(jī)械手和自定心夾爪，其中工件夾爪具有 90 度氣動翻轉(zhuǎn)功能，另有 2 個數(shù)控軸，包括水平移動 (U 軸 )和垂直移動 (V 軸 ) 金屬式隔 音防護(hù)罩：本設(shè)備采用金屬式隔音防護(hù)罩。 （ 2） 專用 沖床 由于離合器內(nèi)、外齒轂的直徑較大，因而拉深、滾花鍵需要模具的力量很大，而本項目擬購買 臺灣笠億 的 300T 沖床，以滿足本項目生產(chǎn)的需求。該設(shè)備是一體成型直臂式機(jī)架，前后對稱、變形量小，適合精密連續(xù)模加工，沖頭底面積左右較 C 型沖床大，可增加模具工程數(shù)并提升加工范圍。無開口喉缺點，可節(jié)省模具維修費用。臺身結(jié)構(gòu)鋼性高，導(dǎo)軌在沖頭中心線上及支撐行程長，可確保穩(wěn)定精度及延續(xù)模具使用年限。高扭距濕式離合器，摩擦壽命長使得維修成本降低，無污染、低噪音符合現(xiàn)代環(huán)保需求。 300t 普沖機(jī)的主要性能參數(shù)為： 36 沖裁力 300t 最大上模重 800kg 最大模高 485mm 臺面 1550mm840mm 行程 180mm （ 3） 高速精密 平面磨床 本項目采購德國 保寧公司 PROFIMAT MT 408 型 磨床 ， 作為 高效生產(chǎn)型機(jī) 床， 該設(shè)備 采用 的是 柔性應(yīng)用技術(shù) 。設(shè)備中使用 大量標(biāo)準(zhǔn)附件，專用卡具以及零件上、下料處理系統(tǒng) ， 為用戶大批量、高質(zhì)量等特殊生產(chǎn)需求提供了一種快速、經(jīng)濟(jì)的解決方案。 本型號磨床擁有的 高達(dá) 60kW 的磨 削主軸驅(qū)動功率，最大磨削速度 170m/s，使其不論是普通磨削、連續(xù)修整磨削（ CD）或斷續(xù)修整磨削（ IPD）還是 CBN 磨削，都能保證其完美的磨削性能 。設(shè)備采用模塊化設(shè)計、高品質(zhì)、鑄鐵制造零部件通過三維 CAD 設(shè)計及有限元分析，優(yōu)化其熱穩(wěn)定性和抗震性。 數(shù)控系統(tǒng)采用西門子 Sinumerik 840D 或 GEFanuc，配置圖形操作導(dǎo)向，尤其針對磨削應(yīng)用而開發(fā)，最大限度地優(yōu)化磨削過程。程序可通過菜單導(dǎo)向的磨削及修整循環(huán)簡單編輯。 技術(shù)參數(shù)： 型號： PROFIMAT MT 408 最大磨削速度 ： 170m/s 磨削范圍 （寬長）： 400 800mm 工作臺距主軸中心的距離： 150700mm X 軸、機(jī)床工作臺縱向運動： 0900mm 進(jìn)給率： 1525000mm/min Y 軸、砂輪頭架縱向運動： 550mm 37 進(jìn)給率： 43750mm/min Z 軸、立柱橫向運動： 320mm 進(jìn)給率： 44000 V 軸、頂部修整器行程（可選）： 130mm 磨削主軸驅(qū)動、可變速、交流電機(jī)： up to 60/8000 砂輪尺寸（外徑寬度內(nèi)徑）最大： up to 500 200