Идеальная сборка компонентов двигателя и трансмиссии

26.05.2014 - Oliver Hagenlocher


Все более сложные компоненты, постоянно снижающийся размер партии деталей – современные экономические условия постоянно выдвигают новые требования к производству деталей двигателей и трансмиссий автомобилей. В этой ситуации термическая сборка является чрезвычайно эффективным решением: при установке кулачков распределительных валов и/или шестерен на валы эта технология  обеспечивает значительное снижение массы узлов и высокую плотность расположения деталей на валу. Данный метод также подходит для деталей, на которые воздействуют высокие крутящие моменты и динамические нагрузки. Специалисты по сборке компании EMAG Automation разрабатывают индивидуальные и гибкие производственные решения.

При производстве двигателей и трансмиссий очень важны гибкость и эффективность: различные кулачковые валы или валы коробок передач со сложной геометрией и при постоянно изменяющемся количестве изделий в партии должны производиться на одном производственном участке. С другой стороны, постоянно растут требования к самой детали. Применяются высокопрочные материалы, геометрия также становится сложнее, кроме того, узел в целом зачастую должен уменьшаться и облегчаться. На этом фоне в автомобильной промышленности все более важное значение приобретают, например, сборные распределительные валы: их отдельные компоненты производятся большими партиями и затем собираются, в зависимости от типа двигателя. Это значительно снижает производственные расходы, а точность изготовления остается неизменно высокой.

Огромный экономический потенциал
Разработкой оборудования и технологии термической сборки занимаются специалисты предприятия EMAG Automation, расположенного в немецком городе Хойбах. Сборка высокоточных компонентов производятся с применением запатентованного метода компании EMAG. Применение термической сборки дает особенно высокий экономический эффект при изготовлении сборных распределительных валов. Этот процесс характеризуется отсутствием силового воздействия на детали в процессе сборки: сначала в установках EMAG с помощью индуктивного или контактного нагрева деталь доводится до точной необходимой температуры.
При этом нагревательный модуль точно адаптирован к геометрии обрабатываемой детали и оснащен встроенной системой контроля температуры.

После разогрева до требуемой температуры деталь без приложения усилий монтируется на вал. При остывании она очень плотно садится на вал. Использование промышленных роботов с ЧПУ и манипуляторов обеспечивает автоматическое выполнение технологического процесса, при этом зазор между соединяемыми деталями составляет менее 15 микрон. Например, при сборке распределительных валов весь процесс от загрузки соответствующих компонентов до сборки изделия занимает около 7 секунд. Таким образом, в течение 40 секунд полностью изготавливается распределительный вал четырехцилиндрового двигателя. Дополнительное ускорение обещает дать оптимизация логистики компонентов в рамках технологической линии EMAG: пока одна деталь монтируется на вал, другая параллельно уже разогревается.

Заказчики, использующие установки термической сборки EMAG Automation, выигрывают не только за счет сокращения времени цикла. Данный метод сборки обработки дополнительно обеспечивает большую степень вариативности при проектировании узлов и деталей. Так, используя метод термической сборки, предлагаемый группой EMAG, можно объединять в один узел детали из самых различных материалов. Таким образом, например, для посадки на вал из стальной трубы могут использоваться кулачки - кованые или изготовленные методом спекания - которые после сборки больше не полируются. Вспомогательные узлы, такие как заглушки или концевые элементы, можно производить из менее дорогих материалов. Все это открывает большой потенциал для повышения экономической эффективности производства. Одновременно данная концепция оказывает положительное влияние на разработку и функциональность новых конструкций: с одной стороны, каждый из компонентов можно адаптировать к соответствующим требованиям; с другой стороны, повышается функциональная плотность изделия в целом - например, при необходимости зубчатые колеса устанавливаются вплотную друг к другу, за счет этого возможна простая реализация множества новых конструкций узлов на минимальном занимаемом пространстве.

Идеально адаптированная конструкция установки
Какие особые ноу-хау используются в машиностроении при проектировании сборочных машин? Ключевым моментом, однозначно, является сложный производственный процесс разогрева, соединения и охлаждения. При этом, специалисты компании EMAG обладают достаточными знаниями и опытом, необходимыми для разработки надежных технологических установок. В любом случае, вся установка точно адаптируется под производственные условия и требования заказчика.

С учетом всего выше сказанного, инженеры группы EMAG с оптимизмом оценивают экономический потенциал предлагаемых ими технологий. Например, на растущих азиатских рынках, где автомобилестроение стремительно развивается, они могут сыграть очень важную роль – в ближайшие несколько лет многие субпоставщики будут вынуждены расширять свои производственные мощности. Для этого компания EMAG Automation предлагает комплексное, которое может дать целенаправленный ответ на потребности технологического развития в будущем. В какой мере этому развитию соответствуют технологии термической сборки,  показывает анализ конструкции двигателей современных грузовых автомобилей. Они оборудованы распределительными валами с встроенными подшипниковыми элементами. Результат: проведение заключительной шлифовки непосредственно на валу не представляется возможным – образующаяся  при этом стружка может повредить подшипники. Поэтому в данном случае могут использоваться исключительно сборные валы – конструктивный подход, который в будущем сыграет большую роль в секторе грузовых автомобилей.

Контактное лицо

Oliver Hagenlocher

Press and publishers

Телефон: +49 7162 17-267
Факс: +49 7162 17-199
E-mail: communications@emag.com

Рисунки