汽車覆蓋件柔性沖壓技術
作者:admin 發(fā)布日期:2020-12-04
技術柔性已經(jīng)成為沖壓生產(chǎn)的主流。現(xiàn)代汽車工業(yè)具有規(guī)?;a(chǎn)、小批量車型、品種變化快、多車型共線生產(chǎn)的特點。汽車車身板件也具有大型化和集成化的特點。這些趨勢要求沖壓技術和設備向柔性化和自動化方向發(fā)展。高柔性、gaoxiao率的自動化沖壓設備正逐漸取代傳統(tǒng)的剛性生產(chǎn)線,成為世界沖壓生產(chǎn)的主流。
柔性沖壓設備給生產(chǎn)帶來了靈活性
沖壓設備包括各種壓力機、開卷、送料和調(diào)平裝置等。集成控制技術和伺服驅(qū)動技術在壓力機中的應用給沖壓生產(chǎn)帶來了更大的靈活性。大型多工位壓力機和靈活的自動沖壓生產(chǎn)線正在改寫沖壓生產(chǎn)的歷史。
目前zuixin的數(shù)控旋轉(zhuǎn)頭壓力機,步進打孔頻率dier老,工件移動速度可以達到以上。近年來,出現(xiàn)了一些新型柔性沖壓機床,其中多點成形壓力機和單點成形壓力機是典型的代表。多點壓力機的上下工作臺上有許多成對排列、高度獨立可控的柱狀單元,可以完成任意三維曲面工件的成形。
各種曲柄壓力機是zui廣泛使用的沖壓設備。它具有結(jié)構簡單、工作效率高的優(yōu)點,但主要缺點之一是缺乏“靈活性”?;瑝K的曲線是固定的,速度按照不可調(diào)節(jié)的正弦曲線,變化。近年來,交流伺服電機驅(qū)動技術的發(fā)展為解決這一問題帶來了希望。日本和其他國家已經(jīng)開發(fā)了基于這種技術的機械壓力機。運行速度可調(diào)的交流伺服電機取代了普通的調(diào)速感應電機。滑塊可實現(xiàn)任意運動曲線,實現(xiàn)不同的沖壓工作,如無聲落料、快速落料、分段壓制和jingmi壓制。除了改善工作環(huán)境、提高工作效率、延長模具壽命、節(jié)約能源外,它還特別適用于汽車chaogao強度鋼板的沖壓成形,減少回彈,提高成形精度。
電動伺服技術:伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方向、狀態(tài)等輸出受控量跟隨輸入目標值或給定值的任意變化的自動控制系統(tǒng)。
新型伺服壓力機采用適應性強的伺服驅(qū)動技術,將液壓機的靈活性和機械壓力機的gaoxiao率有機結(jié)合在一起。企業(yè)可以為用戶提供大小批量的各種沖壓件,生產(chǎn)能力大大提高。日本小松公司和德國舒勒公司先后開發(fā)生產(chǎn)了這種伺服壓力機,該設備已被一汽豐田汽車公司和廣州豐田汽車公司采用伺服驅(qū)動系統(tǒng)zuituchu的特點是電機直接與偏心曲柄齒輪相連。由于電機的轉(zhuǎn)速可以任意調(diào)節(jié),曲柄機構的移動速度可以任意調(diào)節(jié),沖壓速度可以任意加速或減速。
伺服壓力機的另一個特點是匹配度高。由于伺服壓力機的電機速度可以無級調(diào)節(jié),因此在沖壓過程中可以實現(xiàn)沖壓運動和沖裁力的無級調(diào)節(jié),使壓力機的工作曲線能夠適應各種應用要求。為了保證曲柄的準確運動,用戶可以通過減速拉伸實現(xiàn)或保持恒定的沖壓速度,不僅可以提高鈑金加工質(zhì)量,還可以延長模具的使用壽命。對伺服壓力機的變速和控制進行了合理的優(yōu)化,采用了模塊化結(jié)構的集成模塊。如果不需要伺服功能,機器可以像傳統(tǒng)壓力機一樣工作,保持恒定的功率和沖程。
電動伺服技術應用廣泛,主要是因為其控制方便靈活,驅(qū)動能量容易獲取,無公害,易于維護。特別是隨著電子技術和計算機軟件技術的發(fā)展,為電伺服技術的發(fā)展提供了廣闊的前景。
大型多工位壓力機是面板沖壓領域zuixianjin、zuigao效的沖壓設備,是自動化程度高、靈活性強的典型代表。它通常由卸垛機、大型壓力機、三坐標工件輸送系統(tǒng)和堆垛站組成。生產(chǎn)時間可達一次,是手動送料線的兩倍,單機自動生產(chǎn)線的兩倍。目前,世界已經(jīng)能夠生產(chǎn)大型多工位壓力機。多工位壓力機的技術進步主要體現(xiàn)在送料技術上。送料系統(tǒng)越穩(wěn)定,重復定位精度越高,輸出越高。所以要解決飼養(yǎng)的技術問題。
隨著液壓機部分關鍵技術的突破,液壓機在沖壓方面的優(yōu)勢和潛力得到充分發(fā)揮,生產(chǎn)率明顯提高,行程同步、與輸送機聯(lián)動等問題得到圓滿解決。沖壓生產(chǎn)線可以全是液壓機,也可以混有機械壓力機,但由機械壓力機組成的沖壓生產(chǎn)線畢竟還是主流。
批量生產(chǎn)的汽車沖壓企業(yè)應為每條大型自動化沖壓生產(chǎn)線配置調(diào)試壓機,以縮短金屬成型模具的測試時間,提高大型沖壓生產(chǎn)線的啟動率。調(diào)試壓力機主要選擇液壓高速試驗壓力機和拉伸機械壓力機,特別是可以減少生產(chǎn)機械壓力機的試模時間,具有很大的應用價值。
為了滿足柔性生產(chǎn)的要求,壓力機的所有控制功能都要進行集成,以實現(xiàn)整套模具的菜單管理,包括滑塊行程、平衡器氣壓、氣墊行程的調(diào)整和自動控制系統(tǒng)的參數(shù)設置。現(xiàn)場總線技術具有現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡、現(xiàn)場設備互聯(lián)、交互可操作性、功能模塊分散、功能開放等特點,是壓力控制技術的發(fā)展方向,對自動化有明顯的促進作用。目前,我國生產(chǎn)的用于制造大型汽車面板的大型沖壓線已達到當代國際先進水平。采用多環(huán)節(jié)精度優(yōu)化補償技術、網(wǎng)絡化全自動模具快速更換技術、矢量交流變頻調(diào)速主傳動技術和多點液壓過載保護卸荷控制技術等。網(wǎng)絡技術的應用可以與生產(chǎn)聯(lián)網(wǎng),實時監(jiān)控設備狀態(tài)。整線支持快速送料系統(tǒng),具有遠程通訊和遠程故障診斷功能,每分鐘可生產(chǎn)一個大型汽車面板。
數(shù)控多工位壓力機被認為是大型沖壓設備的革命性產(chǎn)品,是國外發(fā)達國家的主要汽車制造商。以上美國高達均采用多工位壓力機進行板材沖壓生產(chǎn)。由于這類設備技術含量高,核心技術不為中國企業(yè)所掌握,現(xiàn)在都是靠進口,加上價格高,在國內(nèi)應用的quzhikeshu。預計到2010年,國內(nèi)市場容量將在臺灣套左右,銷售額將達到1億元,市場前景廣闊。
提高汽車外觀質(zhì)量的zuiyouxiao途徑
用工業(yè)機器人機械手代替人工操作,形成自動化生產(chǎn)單元或全自動生產(chǎn)線,是高速、gaoxiao、高質(zhì)量沖壓生產(chǎn)的有效方法,也是現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)技術的重要發(fā)展方向。機器人沖壓生產(chǎn)線在國外已經(jīng)使用了很多年,但在國內(nèi)卻很少見,尤其是集成了總線控制、網(wǎng)絡數(shù)字通信等國際先進技術的自動化機器人沖壓生產(chǎn)線。
大多數(shù)柔性沖壓自動線由雙作用拉伸壓力機或多連桿單作用拉伸壓力機和單作用壓力機組成,可以生產(chǎn)anquan性高、沖壓質(zhì)量好的大型車身板件。生產(chǎn)線上設有自動裝卸系統(tǒng),由卸垛機、清洗涂油機、定心上料機、裝卸機械手機器人和穿梭、翻轉(zhuǎn)、輸送自動輸送機組成,從毛坯的裝載到?jīng)_壓件的卸載全部自動完成。zuigao生產(chǎn)節(jié)拍是一次。整個沖壓線都長大了。部分企業(yè)采用國際先進的高速緊湊型沖壓線,可快速提高燙金機的生產(chǎn)效率。當今先進的光學攝像系統(tǒng)用于鈑金對齊。
拉伸機選用數(shù)控液壓拉伸墊,每個先進的自動化單元配有機械手,節(jié)省了梭子傳動裝置,縮短了輸送距離,減少了壓機之間的距離,達到了老生產(chǎn)時間。隨著中國汽車市場競爭的日益激烈,汽車的外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量已經(jīng)成為汽車制造商爭奪市場的先決條件,這是不爭的事實。因此,采用機械化和自動化的生產(chǎn)方法進行沖壓生產(chǎn)是提高汽車外觀質(zhì)量的zuiyouxiao途徑。
近年來,沖壓生產(chǎn)智能控制技術發(fā)展迅速。它以材料和工藝的集成為基礎,根據(jù)現(xiàn)有的材料和工藝數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)沖壓工藝的在線控制或智能控制,稱為“自適應控制”。首先,建立材料或工藝參數(shù)的在線檢測系統(tǒng)。當材料性能或工藝參數(shù)發(fā)生變化或波動時,由自動檢測系統(tǒng)和信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的傳感器在線確定相關參數(shù)的瞬時值,通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法、專家系統(tǒng)等計算機仿真分析和優(yōu)化軟件確定參數(shù)變化后的zuijia工藝參數(shù)組合。自動控制系統(tǒng)調(diào)整工藝參數(shù)后,可以實現(xiàn)沖壓過程的自適應控制。新的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的積累可以進一步成為后續(xù)加工過程優(yōu)化的基礎。自動沖壓生產(chǎn)線的研發(fā),沖壓生產(chǎn)線的機械改造,汽車側(cè)板大型真空送料沖壓機床的制造,推動了汽車工業(yè)的快速發(fā)展。對于國內(nèi)汽車沖壓件制造商來說,zui有價值的技術改進集中在沖壓件的自動運輸、自動傳動裝置、沖壓設備的自動送料和面向產(chǎn)品的沖壓生產(chǎn)工藝上。因為液壓技術的ji限在變形加工過程中不容易突破,所以只能從機械自動化中尋求利益,不僅是在沖壓過程中,在沖壓技術以外的領域,新的沖壓件交付模式和沖壓件離線模式中,都可以從能獲得經(jīng)濟效益的各個領域中尋求利益。新的集成快速轉(zhuǎn)移系統(tǒng)可以直接在印刷機之間轉(zhuǎn)移,生產(chǎn)節(jié)奏可以達到一次。
機械臂的末端可以自動編程來調(diào)整角度,以適應模具的凹槽位置。在大型和特大型沖壓件的生產(chǎn)過程中,這種堅固而強大的沖壓件輸送機構不僅可以廣泛應用于大型工件沖壓和雙沖壓兩種成品的生產(chǎn)過程中,也可以廣泛應用于汽車零部件的生產(chǎn)過程中。擺臂式?jīng)_壓件輸送系統(tǒng)將為快速更換模具的沖壓設備提供很大的支持和幫助。實現(xiàn)了沖壓模具和工件的同步輸出,為實現(xiàn)多功能沖壓生產(chǎn)線奠定了基礎。
汽車沖壓件加工工藝的技術變革
在世界汽車產(chǎn)品多元化的時代,模具多元化、模具更換周期短的特點變得尤為突出。同時,對沖壓工藝提出了新的要求,帶來了汽車沖壓件生產(chǎn)加工工藝的變革。
汽車沖壓件具有良好的工藝性和經(jīng)濟性,衡量其水平的重要指標是沖壓件工序數(shù)量、車身總成塊數(shù)和尺寸、沖壓件結(jié)構等因素。減少沖壓過程中的工序數(shù)意味著減少沖壓零件的數(shù)量,節(jié)省工裝的數(shù)量,簡化沖壓過程中的傳動裝置,減少操作人員和設備的占用面積等。這是一項節(jié)省投資和能源消耗的jijia措施。因此,沖壓制造商可以將沖壓工序的設計作為降低汽車制造成本的重要途徑,甚至可以以改進產(chǎn)品設計來滿足制造技術的要求為代價,同時采用盡可能大尺寸的合理的總車身部件。比如車身整體的左右側(cè)板和頂蓋,可以使汽車外觀更加美觀實用,減少空氣阻力,減少沖壓件和焊點數(shù)量,有效降低成本。
在制定工件沖壓工藝時,分散和集中加工工序是一個復雜的問題。這取決于批量大小、結(jié)構、形狀、質(zhì)量要求、工藝特點等。對于通常大量生產(chǎn)的汽車沖壓件,需要采用工序集中的方案,采用復合或級進模進行沖壓,以提高生產(chǎn)率,實現(xiàn)anquan生產(chǎn)。實踐經(jīng)驗表明,對于復合模具,集中在一對模具上的工序數(shù)不宜過多,一般為一個工序,工序數(shù)zui多;對于級進模,集中工序的數(shù)量可以更多,因為模具結(jié)構的布局范圍更加自由。點擊進入圖片評論
隨著中gaodang車身整體側(cè)壁沖壓件技術的普及和沖壓臺的增加,沖壓技術也發(fā)展迅速。車門、擋泥板等沖壓件過去已經(jīng)從一模發(fā)展到雙槽模生產(chǎn),生產(chǎn)效率翻了一番。zui近門的內(nèi)外面板都是四槽模具生產(chǎn),生產(chǎn)效率又翻了一倍。產(chǎn)量較大時,可通過同時沖壓多件來降低模具成本、材料成本和加工成本。在成形過程中,材料的應力和應變對稱均勻,提高了生產(chǎn)效率,降低了能耗。兩件式生產(chǎn)的zuixin發(fā)展趨勢是內(nèi)外板同步生產(chǎn),具有生產(chǎn)數(shù)量匹配、同時送到焊接線上及時壓制、物流順暢方便的優(yōu)點。