張坤 楊曉東
摘 要:隨著消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)表面感受度和高品質(zhì)要求的提升,四門(mén)門(mén)鎖安裝形式也進(jìn)行了升級(jí),由平頭圓孔安裝形式發(fā)展為錐型孔安裝形式。本文介紹了錐型孔的常見(jiàn)工藝工序種類(lèi),機(jī)器人錐型孔設(shè)備應(yīng)用,常見(jiàn)問(wèn)題,典型問(wèn)題解決方案等。汽車(chē)四門(mén)錐型孔技術(shù)采用機(jī)器人沖孔系統(tǒng),得到了更穩(wěn)定、更優(yōu)異的產(chǎn)品,在汽車(chē)制造業(yè)具有先進(jìn)性和指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:錐型孔 機(jī)器人 模具
Research on the Technology of Four-door Cone Hole in Automobile
Zhang Kun,Yang Xiaodong
Abstract:With the improvement of consumers' requirements for car surface perception and high quality, the four-door lock installation form has also been upgraded, from a flat round hole installation form to a tapered hole installation form. This article introduces the common process types of tapered holes, the application of robot tapered hole equipment, common problems, solutions to typical problems, etc. The four-door cone hole technology of the automobile adopts the robot punching system, and has obtained a more stable and superior product, which has advanced and guiding significance in the automobile manufacturing industry.
Key words:cone-shaped hole, robot, mold
1 引言
中國(guó)汽車(chē)制造業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的階段,其中產(chǎn)品制造已經(jīng)逐漸完成從手工制造向自動(dòng)化制造的發(fā)展升級(jí),這對(duì)于產(chǎn)品本身可以獲得更穩(wěn)定、更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量。伴隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的高質(zhì)量、高科技、高美觀度不斷提升。汽車(chē)四門(mén)是消費(fèi)者使用度最高的汽車(chē)部件之一,開(kāi)門(mén)后門(mén)鎖位置是消費(fèi)者首先看到的,并且是感官較強(qiáng)的位置。門(mén)鎖安裝形式是影響消費(fèi)者感官的重要因素,所以門(mén)鎖的安裝形式從平頭圓孔到錐型孔安裝(如圖1)也是發(fā)展趨勢(shì)。
2 錐型孔成型常見(jiàn)工藝工序種類(lèi)
四門(mén)錐型孔成型是一種將平面鈑金中間穿孔并通過(guò)沖壓形式完成錐型形狀(漏斗形狀)的一種鈑金成型工藝。
目前完成錐型孔成型工藝的方式基本可以分為3種:正面沖壓一體成型、反面沖壓一體成型、先沖平面圓孔再錐型成型(如圖2)。其中正面、反面沖壓一體成型由于鈑金的延展性以及一體成型的模具復(fù)雜性,會(huì)導(dǎo)致錐型孔成型后,產(chǎn)品出現(xiàn)成型后鈑金邊緣有不規(guī)則毛邊情況,產(chǎn)品表面有輕微壓印等問(wèn)題,模具的磨損相對(duì)較快。先沖平面圓孔再錐型成型,是將此工藝分成2個(gè)步驟,在平面鈑金先沖圓孔,再進(jìn)行錐型成型,合理的解決了鈑金毛邊、壓印等問(wèn)題,是近年來(lái)隨著工藝發(fā)展普遍采用的一種工藝工序方式。
3 錐型孔機(jī)器人設(shè)備應(yīng)用
先沖平面圓孔再錐型成型這種工藝工序中,第一步平面圓孔沖孔主要是采用鈑金沖壓工藝完成;第二步在鈑金圓孔基礎(chǔ)上再進(jìn)行鈑金錐型成型。為保證錐型成型質(zhì)量,目前行業(yè)內(nèi)主要采用機(jī)器人配備高精度抓手,再通過(guò)機(jī)器人將零件抓到對(duì)應(yīng)沖孔成型設(shè)備上,完成最后的成型工作。
機(jī)器人抓件錐型孔成型是隨著汽車(chē)行業(yè)自動(dòng)化程度越來(lái)越高,應(yīng)運(yùn)而生的一種高精度、高穩(wěn)定性、高自動(dòng)化應(yīng)用。機(jī)器人本身的高精度配合使用高精度抓手,從設(shè)備方面保證了產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性、穩(wěn)定性,再加上對(duì)零件尺寸、軌跡調(diào)試、沖孔設(shè)備的良好配合,可以保證錐型孔成型工藝的產(chǎn)品質(zhì)量,相對(duì)于其他工藝形式具有明顯優(yōu)勢(shì)。
錐型孔機(jī)器人設(shè)備應(yīng)用主要可以分為3個(gè)硬件部分,分別是機(jī)器人、高精度抓手、沖孔設(shè)備(如圖3)。
4 錐型孔成型常見(jiàn)問(wèn)題
4.1 質(zhì)量問(wèn)題定義
錐型孔成型工藝因獨(dú)特的錐型形狀,在運(yùn)行過(guò)程中由于各種原因,對(duì)工藝進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估后,具體將各質(zhì)量問(wèn)題定義如下:
A、錐型孔未成型(漏沖):由于設(shè)備程序問(wèn)題及人為原因等,可能造成未執(zhí)行成型操作,此情況較少出現(xiàn)。
B、錐型孔成型不完整:由于設(shè)備程序、人為操作、動(dòng)力能源不充足等原因,可能造成錐型孔在成型過(guò)程中,未完全完成成型工藝,中途中斷,導(dǎo)致成型不完整。
C、錐型孔成型邊緣毛邊:由于沖孔設(shè)備模具損耗或者鈑金圓孔上存在不規(guī)則毛邊,導(dǎo)致成型后產(chǎn)生目視可見(jiàn)(不借助放大鏡)的鈑金邊緣毛邊。
D、錐型孔成型中心偏移:由于鈑金圓孔中心未能與沖孔設(shè)備模具中心對(duì)齊,導(dǎo)致鈑金成型后,其錐型形狀向一側(cè)偏移。
E、錐型孔成型孔徑超差:由于鈑金圓孔孔徑不達(dá)標(biāo)、沖孔設(shè)備力行程不足、沖孔設(shè)備模具尺寸問(wèn)題等,都會(huì)導(dǎo)致錐型孔成型后,其孔徑與門(mén)鎖安裝需要的尺寸產(chǎn)生差異。
4.2 常見(jiàn)設(shè)備問(wèn)題
錐型孔成型工藝由機(jī)器人、抓手、沖孔設(shè)備組成,其設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些常見(jiàn)問(wèn)題:
A、沖孔設(shè)備模具磨損:錐型孔成型工藝是對(duì)鈑金進(jìn)行機(jī)械式物理形變的過(guò)程,在鈑金與模具之間的擠壓過(guò)程中,相互作用力對(duì)模具有一定的磨損,正常條件下模具的壽命可以達(dá)到10萬(wàn)次沖壓過(guò)程;當(dāng)模具固定松動(dòng)、沖壓過(guò)程中有雜物存在等特殊情況,沖壓過(guò)程會(huì)對(duì)模具產(chǎn)生不可逆的損壞。
B、沖孔設(shè)備無(wú)快進(jìn)行程:當(dāng)設(shè)備快進(jìn)行程調(diào)速閥調(diào)節(jié)不適當(dāng)或者設(shè)備的活塞桿被卡住時(shí),會(huì)出現(xiàn)此問(wèn)題。
C、沖孔設(shè)備無(wú)力行程:當(dāng)沖孔設(shè)備所需的沖壓力大于設(shè)備的最大沖壓力,模具空行程反作用力大于快進(jìn)力,力行程轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)不對(duì),液壓油耗過(guò)多等情況時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)此問(wèn)題。
D、沖壓設(shè)備無(wú)返回行程:沖壓設(shè)備壓力開(kāi)關(guān)無(wú)信號(hào),返程阻力大于返程力,返程節(jié)流閥調(diào)節(jié)不當(dāng),活塞桿被卡住時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)此問(wèn)題。
5 典型問(wèn)題解決方案
錐型孔成型工藝最終是要在汽車(chē)裝配時(shí)與車(chē)門(mén)鎖和螺栓良好配合,安裝到位才能完成其功能。在整個(gè)工藝過(guò)程中,最典型的問(wèn)題:螺栓安裝后在錐型孔周邊產(chǎn)生細(xì)小的油漆裂紋(如圖4)。
5.1 問(wèn)題原因分析
對(duì)錐型孔成型典型問(wèn)題油漆裂紋從各個(gè)方面進(jìn)行原因分析并通過(guò)各種手段對(duì)原因進(jìn)行驗(yàn)證。主要的分析方面和末端原因有以下幾個(gè):
A、錐型孔沖孔設(shè)備模具是否磨損。
B、成型鈑金的表面是否有油污導(dǎo)致油漆附著力差。
C、鈑金未成型前圓孔直徑超出標(biāo)準(zhǔn)。
D、錐型孔沖孔設(shè)備油壓設(shè)置不合理。
E、錐型孔沖孔設(shè)備模具內(nèi)外徑尺寸不合理。
F、錐型孔沖孔設(shè)備模具傾斜角有偏差。
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析和驗(yàn)證后,確定影響此問(wèn)題的要因是錐型孔沖孔設(shè)備模具的內(nèi)外徑和傾斜角存在偏差。
5.2 問(wèn)題解決方案
對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生的原因逐一分析后,根據(jù)錐型孔成型后與門(mén)鎖、螺栓配合模型進(jìn)行研究,分析理論影響狀態(tài),如圖5。
通過(guò)對(duì)錐型孔成型沖壓設(shè)備的模具進(jìn)行調(diào)整,修改模具的內(nèi)外孔徑及傾斜角,讓鈑金錐型成型后,達(dá)到理論的配合狀態(tài),徹底將此問(wèn)題解決。
6 結(jié)語(yǔ)
汽車(chē)四門(mén)錐型孔成型工藝對(duì)于整車(chē)美觀度和消費(fèi)者的感受度,有了很大的改善和提高。錐型孔成型工藝中應(yīng)用機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)能提供高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的汽車(chē)產(chǎn)品,符合汽車(chē)行業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。在我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)高速蓬勃發(fā)展的今天,對(duì)于機(jī)器人自動(dòng)化以及其他先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用研究就顯得尤為重要。這是推動(dòng)制造業(yè)優(yōu)化升級(jí)的具體落腳點(diǎn),更能增強(qiáng)汽車(chē)制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
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