彩客网足彩比分直播百度:汽車開閉件滾邊連接技術

彩客网足彩比分直播现场 www.yyuhj.icu 網絡 2018-12-17 21:21:52

車門是汽車車身總裝配的開閉件分總成,裝配后要求與周邊零件保持均勻的門縫間隙和良好的形狀面差。

因汽車門蓋等外覆蓋件對外觀要求非常高加之目前汽車輕量化的發展,大多汽車制造商采用鋼鋁混合白車身來進行減重,例如車門采用鋼板與鋁板貼合的工藝。

所以汽車白車身開閉件總成在生產中通常情況下不進行焊接,而是靠內外板之間的滾邊進行固定,故現汽車門蓋件制造通常都使用滾邊工藝。

滾邊一般是指對兩個鈑金件裝配(主要是門蓋類開閉件的內外板合裝)時,采用一個零件的折邊包裹住另一個零件周邊的方式連接。

車門滾邊是車門總成制造中一項比較特殊的工藝,滾邊后要求總成表面光順、平整,沒有壓傷、凸凹等外表缺陷,還要保證車門形狀面和沿周整體尺寸精確穩定。

因此,對設備、工裝要求很高,同時對車門外板、內板等相關零件的要求也很高,這樣才能制造出高質量的車門總成。

滾邊工裝

滾邊工藝分類

滾邊的主要類型有:手工鈑金滾邊;胎具+手工鈑金滾邊;胎具+手持式滾邊機滾邊;機械自動滾邊或車門滾邊生產線。

前三種用于單件或小批量生產,通常使用在汽車產品制造的OTS階段,待正式批量生產需改為第四種生產方式。今天我們重點介紹節拍下生產的機械滾邊工藝。

機械自動滾邊的方式如下所示:

(1)模具滾邊

由液壓機或壓床和滾邊模組成,液壓機是通用,滾邊模是專用。通過液壓機的一次成形,由模具完成45°和90°包邊,模具滾邊在日本的一些汽車廠被廣泛采用,江淮汽車公司的商用車和乘用車,絕大部分的車門都是依靠專用的滾邊模具完成包邊的。其優點是占地小,更換品種方便,適合多品種生產。

(2)液壓式自動滾邊機

該機構是由液壓缸通過連桿機構驅動包邊鑲塊,完成45°和90°包邊。

這種包邊機有兩種類型,一種是將45°和90°包邊分成兩套或三套包邊機,通過傳輸裝置或機器人連接,目前神龍汽車公司正在使用該種方法。

另一種是將45°和90°包邊合在一套包邊機上,一次完成車門包邊,東風汽車公司輕型車廠和南京躍進汽車廠等廠家都有使用。

(3)電動機式自動滾邊機

該機構是由電動機通過減速器和連桿機構,驅動45°和90°滾邊鑲塊,并有立式框架安裝氣缸式壓緊裝置。一次完成45°和90°滾邊,也可以僅進行壓緊或僅進行45°滾邊。

該機構便于調整,滾邊質量良好,工作狀態穩定,但造價高。江淮汽車公司輕卡廠有使用。

4)機器人滾邊

由機器人手臂驅動滾輪將折邊輥壓并包裹住另一個零件,以實現裝配。滾邊過程一般為兩個或三個階段完成。

機器人滾邊步驟

為適應現在各汽車制造廠一線多品的汽車門蓋生產線,實現門蓋總成生產的柔性化,節約生產線占地空間,降低調試及制造成本,同時改善包邊質量,并提高整個制造過程的自動化,機器人滾邊的使用已成為門蓋滾邊生產的發展方向,并在生產中陸續取代壓機及滾邊模。

為了更好地使用機器人滾邊技術,提高門蓋的包邊質量,需要有針對性地對機器人滾邊工藝進行優化。

機器人滾邊

滾邊通常有壓邊和滾邊兩種實現形式。

壓邊是傳統的模具滾邊,使用壓力機或一些氣缸驅動壓塊將折邊壓緊,包裹另一個零件達到裝配的目的。

滾邊則是采用滾輪(一般通過機器人手臂驅動)將折邊輥壓并包裹住另一個零件,以實現裝配。

通過機器人滾邊,不僅可以提高零件(包邊部位)成形的外觀質量,實現外表面光整平滑,沒有壓痕、凹陷等缺陷,而且在增加整體強度和剛性的同時,還可以達到保證作業面積小、柔性化制造、縮短調試周期、設備一次性投入較小以及后期的維護維修成本低的目的。

機器人滾邊技術廣泛應用于汽車車身的四門兩蓋、翼子板、天窗、C柱及輪罩上。

機器人滾邊壓合系統

機器人滾邊系統主要包括三大部分:滾邊夾具系統、滾輪系統、機器人及其控制系統。

(1)滾邊夾具系統

滾邊夾具系統是采用機器人滾邊技術進行柔性化生產的中心區域,此系統由滾邊胎模及定位夾緊部分組。

胎模和夾具

利用機器人進行滾邊時,內板件的定位夾緊方式有以下幾種方式:

1)胎模上的夾具夾緊:直接用胎模上的夾具夾緊上板件和下板件。

2)外部氣缸夾緊:外部氣缸帶動夾緊單元,壓緊工件內板。

3)上胎模夾緊:上胎模壓緊工件內板,底模上夾具壓緊上胎模。

4)擺臂式夾具夾緊:擺臂帶動夾具夾緊上板件和下板件。

5)定位抓具夾緊:利用定位抓具壓緊工件內板。

6)滾輪夾緊:兩滾輪壓緊工件,同時滾壓。

(2)滾輪系統

滾輪系統是完成零件成形的關鍵機械部件,該系統的優劣將會影響到滾邊壓合的質量和生產節拍。滾輪系統有連接組件和滾輪組件兩部分構成,不同的壓合形式可使用不同的滾輪。a、b、c分別表示某車型前后蓋及車門滾邊有阿和所用滾輪。

由于滾邊技術本身的特點,滾邊過程一般分2~4次完成。因此滾輪通常設計為90°輪、60°輪、30°輪、成形輪和專用特殊輪。

江淮汽車公司根據產品結構和生產節拍的需求,完成90°的滾邊一般分為45°包邊和90°包邊兩個階段或者30°包邊、60°包邊和90°包邊三個階段。

滾頭壓緊力一般有三種調整方式,彈簧片調整、氣缸緩沖調整和彈簧調整。

滾輪系統的部分結構

某車型滾輪工具

3) 機器人及其控制系統

機器人滾邊工藝由機器人抓持滾輪工具安預定的程序和軌??刂乒雎止ぞ咴碩?,將工件按相應程序進行翻邊處理,一次完成整個板件滾邊。

針對不同的零件,機器人可以調用不同程序,因此適用于不同的產品,這也是機器人柔性化的一個重要方面。

機器人控制程序不但用于控制機器人,還可以控制滾邊夾具的動作、機器人與滾邊夾具、安全光柵等之間的通信,控制協調整個滾邊工作站系統中所有工作單元間的動作及順序,并對整個系統進行故障檢測及報警監視。

作為最為重要的滾邊工藝技術,機器人控制程序不但用于控制機器人,還可以控制滾邊夾具的動作、機器人與滾邊夾具、安全光柵等之間的通信,控制協調整個滾邊工作站系統中所有工作單元間的動作及順序,并對整個系統進行故障檢測及報警監視。

滾邊工藝

機器人滾邊工藝是指采用智能機械臂,通過編制程序,沿預設路線,使位于機械臂終端的滾輪沿車門輪廓進行滾動,同時機械臂在滾輪上施加壓合力,這樣滾輪在車門輪廓運動的同時將車門外板的翻邊向內翻折180° 彎曲。

門蓋外板在沖壓成型以后,外邊緣有整周的翻邊(高度7~12mm),翻邊與外板本體成90° (實際角度參考包邊生產時,內板能否順利投入外板中,以及外板沖壓模具的工序數量兩個方面綜合考慮)。

包邊過程一般分為三步:

①定位夾緊:將焊接好的內板總成放入已涂好折邊膠的外板總成中,通過夾具進行定位夾緊。

②預包邊:使用機器人45° 滾輪將外板翻邊由90° 內折成45° 包住內板。

③包邊壓合:使用滾邊機器人0° 滾輪將剩余的45° 翻邊繼續內折至0°,使內外板壓緊貼合,實現內外板裝配。如圖所示。

①定位夾緊 ②預包邊

機器人滾邊工藝過程

工藝影響因素

影響滾邊工藝質量主要有以下三方面因素:

(1)零件自身幾何特征因素

沖壓件翻邊高度高易起皺,翻邊高度低則會產生包不住,難以滿足產品設計要求。

(2)機器人滾邊程序編制及參數設定的合理性

滾邊壓力大會造成零件滾邊開裂,滾邊壓力小則會造成包邊過松,滾邊起皺。

滾邊壓力控制不勻也易造成涂密封膠過油漆烘烤之后出現氣泡,影響滾邊零件外觀質量。

滾壓速度快會導致零件滾壓部位產生起皺,滾壓速度慢會增加零件制造時間,從而提高制造成本。

(3)胎模設計及定位精度

胎模設計形式影響滾邊壓力穩定性,胎模及滾輪表面質量直接影響滾壓件外板的表面質量;定位機構的精度直接影響包邊前零件的內外板相互關系,從而影響最終包邊的質量。

質量控制方法

由于機器人滾邊技術的應用越來越多,一些原應用于模具滾邊(含滾邊機)的沖壓件要求及涂膠工藝要求也需進行優化以適應機器人滾邊,避免相應的質量問題。

通過在機器人滾邊多年的實際應用,筆者將這一工藝所需優化事項進行一些簡單的介紹。

(1)門板形狀的要求

由于機器人滾邊工具(滾輪)一般采用標準化、統一化,同時為了提高生產效率,在不同門蓋滾邊的時候,滾輪通常不變,這就造成在造型突變時,由于滾輪直徑較大,翻邊滾壓不到的情形,當外形設計不可避免的時候,需從工藝進行改善,比如減小翻邊,增加涂膠量。

車門、機蓋等的尖銳角處(R≤5mm),棱線等復雜造型區域容易造成褶皺,一般不做包邊,可使用滾輪對此處的90° 翻邊進行45°~60°的內折,同時與翻邊區做光順過渡。

銳角邊翻邊復雜棱線翻邊

(2)門外板沖壓件翻邊的要求

機器人滾邊與模具包邊在進行內外板壓合時,外板的受力情況會有很大不同?;魅斯霰呤?,滾輪沿外板輪廓進行滾動壓合,瞬時壓合力為一點,且壓合力相對較??;模具包邊(含包邊機)時,外板整個翻邊同時受力,且壓合力相對較大。

故機器人滾邊對外板翻邊的要求與包邊模具對翻邊的要求有差異,反映在車門外板在沖壓成型的工藝要求,如圖所示。

模具包邊(含包邊機) 機器人滾邊時

單側要求偏差量0.5mm 單側要求偏差量0.25mm

(3)滾邊處內外板空隙要求

由于門蓋件內外板之間不能僅靠折邊進行固定連接,為了增強門蓋件內外板之間的連接強度,減少噪聲,在包邊前,需在外板翻邊內側與內板外周邊涂布折邊膠的工藝。

由于機器人滾邊時,機械臂終端的滾輪壓合力相對模具包邊較小。所以進行機器人滾邊時需增大折邊膠的容積,提高內外板結合強度,如圖所示。

(4)門蓋內板定位孔要求

由于機器人滾邊時,機械臂帶動滾輪沿門蓋外輪廓進行壓合,門蓋在滾邊過程中,定位孔的受力非常不均衡,各個方向在不同的時期都受力,這時原適用于模具滾邊(含滾邊機)的圓形定位孔很容易產生變形。

所以當確定門蓋滾邊使用機器人滾邊工藝時,需設計專用定位孔,形狀為方形,并且孔的尺寸相對較大,同時充分考慮定位孔的位置,使其受力分布狀況比較好,在滾邊過程中不易產生變形。

總 結

全新奧迪A8車身結構部位的鋁合金板材、熱成型超高強度鋼和普通鋼通過滾邊連接方式貼合在一起。同時使用粘合劑連接和鉚釘連接以確保連接緊固。

例如B柱部位材料連接采用了滾邊連接和粘合劑連接的封邊技術。同時,由于不同材質間熱脹冷縮程度的差異,還采用Piece-locking連接技術在滾邊處間隔固定距離打上凹坑,使三層材料全部貼合。

此外,在車輛的A柱、C柱和車頂位置,也采用了相同的連接方式,這些冷連接工藝將不同材質有效地固定在一起。對于汽車開閉件的滾邊連接技術更加提高一個層次。

當前我國汽車工業正處于蓬勃發展期,機器人滾邊工藝作為新型的技術工藝,具有產品外觀光順、制造柔性化、生產環境優良、調試及維護成本低、周期短、作業占地面積小等優點,隨著該項技術的逐步成熟,越來越多的制造技術人員同時也開展了相應的工藝研究,將不斷地優化發展機器人滾邊工藝。

在保證了中國的汽車制造業技術升級的同時,能夠進行更多的自主創新趕超國外汽車企業。

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