汽車平板縱梁與“U”形縱梁腹底沖孔生產(chǎn)線
| 本文著重介紹汽車平板縱梁和“U”形縱梁腹底沖孔生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)、性能、特點(diǎn)。該生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)平板縱梁的沖孔，也可通過調(diào)整部分附件實(shí)現(xiàn)對(duì)“U”形縱梁腹底的沖孔，能夠做到一機(jī)多用，具有較強(qiáng)的柔性，極大的滿足用戶個(gè)性化的需求。 傳統(tǒng)的縱梁沖孔加工工藝有兩種：一種是使用復(fù)合模具一次成形，適合大批量生產(chǎn)；另一種是使用鉆床通過鉆模板進(jìn)行鉆削加工，適合小批量加工。隨著我國(guó)汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，客戶個(gè)性化需求越來越多，各種變形車架層出不窮，傳統(tǒng)的加工制造方法已不能滿足上述要求。針對(duì)這一現(xiàn)狀，我公司通過對(duì)一汽、二汽、陜汽等汽車車架廠調(diào)研，開發(fā)出了汽車縱梁沖孔生產(chǎn)線，其******特色就是能夠柔性地對(duì)汽車大梁板進(jìn)行沖孔加工，既可以加工平板縱梁又可以通過調(diào)整部分附件擴(kuò)展成“U”形縱梁腹底沖孔生產(chǎn)線。 一、結(jié)構(gòu)組成 該生產(chǎn)線由上料臺(tái)車、自動(dòng)上料系統(tǒng)、X1 橫向送料系統(tǒng)、主機(jī)、自動(dòng)下料系統(tǒng)、X2 橫向送料系統(tǒng)、電氣控制部分、下料臺(tái)車等部分組成。汽車梁板的加工過程如下：首先由人工通過行車將被加工的梁板按照要求放置在上料臺(tái)車上，臺(tái)車按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，自動(dòng)運(yùn)行至上料系統(tǒng)吸盤的下方，然后自動(dòng)上料系統(tǒng)將板料吸起送至夾鉗上方，并下降至支撐料輥上，通過對(duì)中裝置將板料對(duì)中，再由夾鉗將板料夾緊，自動(dòng)找原點(diǎn)后，按照程序進(jìn)行沖孔。當(dāng)完成所有沖孔工作后，由下料系統(tǒng)將板料通過吸盤吸起，送至下料臺(tái)車上，當(dāng)臺(tái)車上的板料滿了以后，臺(tái)車自動(dòng)將板料移出線外，方便轉(zhuǎn)序。生產(chǎn)線控制方式有兩種：手動(dòng)控制方式和自動(dòng)控制方式。在手動(dòng)控制方式下，操作者通過操作面板上的按鍵以點(diǎn)動(dòng)的方式控制各部分的動(dòng)作；在自動(dòng)方式下，生產(chǎn)線將按照編好的加工程序自動(dòng)完成各種加工動(dòng)作。 ?。ㄒ唬┥狭吓_(tái)車 上料臺(tái)車用于裝運(yùn)需加工的板料，臺(tái)車長(zhǎng)10m，寬1m，******裝載質(zhì)量10 t。臺(tái)車可沿Y 向開出1.5m，實(shí)現(xiàn)機(jī)外吊運(yùn)上料。平板縱梁由天車吊運(yùn)至臺(tái)車上，沿臺(tái)車上X、Y 端靠山對(duì)齊，******裝料高度630mm。對(duì)于U 形縱梁，臺(tái)車長(zhǎng)12m，寬1.3m，******裝載質(zhì)量20t。臺(tái)車可沿Y 向開出1.5m，實(shí)現(xiàn)機(jī)外吊運(yùn)上料。當(dāng)沖壓U 型縱梁時(shí)，用戶需事先把U 型梁順序碼垛并疊放整齊在一個(gè)料槽內(nèi)，U 型開口向下。******裝料高度為630mm，順序排放，保證******槽梁可按6 層3列排放，如果槽梁寬度和高度尺寸較小，可排放更多數(shù)量。U 型縱梁的X 向端頭需與臺(tái)車靠近主機(jī)段邊沿對(duì)齊，U 型梁的層與層之間需用鋼板隔開。 ?。ǘ┳詣?dòng)上料系統(tǒng) 自動(dòng)上料系統(tǒng)由可上下移動(dòng)的掛架、前后移動(dòng)的橫梁、電磁鐵及相應(yīng)開關(guān)到位檢測(cè)裝置組成。吸持上料采用電永磁磁鐵吸持梁板，斷電吸附，確保安全。上下采用減速箱帶動(dòng)左右兩個(gè)小齒輪與齒條嚙合，從而帶動(dòng)一根掛著8 組電永磁磁鐵的掛架上下移動(dòng)。當(dāng)上料臺(tái)車到達(dá)指定區(qū)域時(shí)，感應(yīng)開關(guān)發(fā)訊，電磁鐵掛架下行；磁鐵觸到梁板后，感應(yīng)開關(guān)發(fā)訊，下行停止；磁鐵吸料，掛架上行到指定位置停止上行。掛架安裝于橫梁上，橫梁向橫向送料系統(tǒng)方向移動(dòng)，移動(dòng)到橫向送料系統(tǒng)的正上方停止。掛架下行，板料放置在橫向送料系統(tǒng)的滾輪上，磁鐵消磁，放下板料后，掛架回到初始位置，等待下一個(gè)工作循環(huán)。該吸持上料系統(tǒng)的電磁鐵采用電永磁方式，當(dāng)磁鐵產(chǎn)生磁性后，在不給出消磁信號(hào)前，磁鐵始終帶磁。所以當(dāng)吸持上料系統(tǒng)在運(yùn)行過程中碰到突然斷電這種意外狀況時(shí)，磁鐵也能吊住縱梁，杜絕縱梁掉下造成設(shè)備或人員損傷。 （三）橫向送料系統(tǒng) 橫向送料系統(tǒng)由下列部件組成：X1 橫向送料裝置、液壓夾鉗、對(duì)中裝置、銷定位裝置、輔助夾鉗、托料輥、X2 橫向送料裝置。  橫向送料系統(tǒng)由左、右兩部分組成，左側(cè)(X1)橫向送料裝置安置一只送料夾鉗，從板料的左端夾住板料，沿X 向向前推送梁板。橫梁中間放置兩組對(duì)中機(jī)構(gòu)，并間隔放置一系列支撐用托料輥。加工U 型梁時(shí)，料輥支撐住梁底。主機(jī)右邊的橫向送料系統(tǒng)(X2)上面也有一只夾鉗，正常停留在靠近主機(jī)一側(cè)，當(dāng)對(duì)面的板料穿過主機(jī)后到達(dá)這只夾鉗位置時(shí)，兩只夾鉗同時(shí)夾住板料同步移動(dòng)。對(duì)中機(jī)構(gòu)有兩組，其作用是板料定位，放置在上料側(cè)的橫向送料裝置中間。靠近主機(jī)的對(duì)中裝置，正常位置固定；遠(yuǎn)離主機(jī)的對(duì)中機(jī)構(gòu)隨板梁長(zhǎng)度不同，可手動(dòng)調(diào)整位置，其調(diào)整范圍可達(dá)9m。 （四）沖孔主機(jī) 沖孔主機(jī)由壓料導(dǎo)向裝置、沖孔機(jī)構(gòu)、Y 向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、模具選擇機(jī)構(gòu)、廢料輸出機(jī)構(gòu)組成。沖孔主機(jī)采用液壓主傳動(dòng)。由主油缸帶動(dòng)主滑塊及安裝在滑塊上的上模向下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)沖壓動(dòng)作。在主機(jī)兩側(cè)安裝有兩組壓料導(dǎo)向裝置，用以減輕縱梁的振動(dòng)，使沖壓順利進(jìn)行。沖壓模具為沿X 向直線排布，中間布置5 副大模具，兩邊模具分兩排各放置10 副。沖壓時(shí)模具的選擇通過氣缸推動(dòng)滑塊來完成。 沖壓采用隨動(dòng)壓料沖裁方式，沖孔前先由壓邊缸動(dòng)作將壓料架壓緊在縱梁腹底后，再由主油缸動(dòng)作完成沖孔，當(dāng)沖頭回程時(shí)強(qiáng)制將沖模從板料中完全退出后，壓料架在彈簧作用下才復(fù)位，接著下一個(gè)送進(jìn)動(dòng)作才開始。由于采用液壓壓料沖孔工藝，壓料架的壓力不隨時(shí)間和沖孔行程而變化，可杜絕帶料現(xiàn)象產(chǎn)生。壓料力由兩只液壓缸提供。 Y向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用重載導(dǎo)軌導(dǎo)向，由一根絲杠驅(qū)動(dòng)。壓料導(dǎo)向輥在板料進(jìn)入主機(jī)后，下托料輥由彈簧支撐， 沖出的廢料由鏈?zhǔn)綇U料輸送裝置送出至廢料車中。 ?。ㄎ澹?shù)控系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)采用FANUC 公司的0i-PC 系統(tǒng)控制。該系統(tǒng)帶有10.4 inch彩色液晶顯示器，并具有標(biāo)準(zhǔn)RS232 串行接口，可與PC 機(jī)通信，如程序參數(shù)的傳遞。彩色液晶顯示頁面還具有自診斷、自動(dòng)報(bào)警功能，另外還可以在英文及中文之間進(jìn)行顯示切換。為實(shí)現(xiàn)斷電續(xù)沖功能，我們采用的0i-PC 系統(tǒng)，其記憶功能可記住當(dāng)前各軸的值，通電后可進(jìn)行特殊功能調(diào)用，讓坐標(biāo)自動(dòng)跳到斷點(diǎn)處執(zhí)行。采用美國(guó)Teksoft 公司的Teksoft CAD/CAM 自動(dòng)圖形編程軟件，能很好地滿足用戶要求。 ?。┢渌? 液壓系統(tǒng)采用全套進(jìn)口德國(guó)博世力士樂公司產(chǎn)品。該HNC 控制的系統(tǒng)是專為大噸位數(shù)控壓力機(jī)開發(fā)的液壓系統(tǒng)，采用了當(dāng)今*********的電液伺服控制方式，沖頭油缸通過伺服閥驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，主要適合于汽車大梁類厚型板料的沖壓加工。 二、生產(chǎn)線性能特點(diǎn) ?。ㄒ唬_孔主機(jī)采用C 型開式機(jī)身，機(jī)身可三面靠近，方便維修；整機(jī)重量較輕，移動(dòng)時(shí)慣量小，易獲得較大的加速度，有效提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；機(jī)身強(qiáng)度足夠保證機(jī)床在沖壓時(shí)有穩(wěn)定的受力狀態(tài)，能使模具間隙保持良好。 （二）沖孔主機(jī)機(jī)身采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，經(jīng)退火、振動(dòng)時(shí)效處理，使內(nèi)應(yīng)力去除較為徹底，避免因應(yīng)力消除不徹底而引起機(jī)身變形。  （三）采用液壓壓料沖孔工藝，沖孔前有壓料板將板料平穩(wěn)壓緊，完成沖孔后，當(dāng)沖頭回程時(shí)強(qiáng)制將沖模從板料中完全退出后，壓料板抬起復(fù)位。壓邊油缸活塞桿長(zhǎng)度可調(diào)，適應(yīng)板料厚度，以免過度壓緊板料，減小油缸偏載。 ?。ㄋ模┠＞卟捎弥本€式結(jié)構(gòu)，通過氣缸推動(dòng)模塊機(jī)構(gòu)選擇不同的模具參與沖壓，加快了選模速度，提高了工效；整體式上下模腔成對(duì)加工，保證了模具同心度，極大地延長(zhǎng)了模具的使用壽命；上模中空，采用彈簧桿退料結(jié)構(gòu)，杜絕廢料反彈。 ?。ㄎ澹┠＞呒瓤梢哉w更換，也能夠單個(gè)更換。 ?。┽槍?duì)汽車縱梁長(zhǎng)度長(zhǎng)、重量重、精度高的特點(diǎn)，采用了高精度、長(zhǎng)行程齒輪、齒條傳動(dòng)的方式。齒條帶有消隙機(jī)構(gòu)，保證精度可靠。 ?。ㄆ撸?duì)于U 型縱梁加工采用適時(shí)位置補(bǔ)償系統(tǒng)，加工精度高。 ?。ò耍┎捎昧艘簤簥A緊可浮動(dòng)夾鉗，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壓力供應(yīng)便捷。夾鉗開口大，夾鉗可上、下浮動(dòng)，以適應(yīng)板的蹺曲，保證加工無死區(qū)。 ?。ň牛?配有集中自動(dòng)潤(rùn)滑裝置，可將潤(rùn)滑油直接送入各潤(rùn)滑點(diǎn)，減少了運(yùn)動(dòng)磨擦，提高了運(yùn)動(dòng)部位的可靠性，延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命。 ?。ㄊ┤詣?dòng)上下料系統(tǒng)的使用，改善了搬運(yùn)條件，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。毛坯和半成品采用移動(dòng)臺(tái)，方便天車送進(jìn)毛坯和輸出半成品。吸盤采用電永磁吸盤，避免因突然斷電造成事故。 （十一）高質(zhì)量、高水平的美國(guó)TEKSOFT 自動(dòng)編程軟件的使用使得加工路徑最優(yōu)化。 ?。ㄊ┛筛鶕?jù)需求選配模具折斷檢測(cè)裝置，模具折斷后，機(jī)床將停機(jī)。 （十三） 既可實(shí)現(xiàn)平板縱梁的沖孔，也可通過調(diào)整部分附件實(shí)現(xiàn)對(duì)“U”形縱梁腹底的沖孔，做到一機(jī)多用。 三、結(jié)束語 汽車縱梁數(shù)控沖孔生產(chǎn)線的研制，改變了以往的加工工藝，提高了特殊梁的加工效率。具有較大的柔性，特別適合多品種、小批量的制造模式?？商岣咂囍圃鞆S的快速反應(yīng)能力，增加了市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，可產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益。 |
