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汽车纵梁数控三面冲孔生产

数控产品网 www.cncproduct.com   2014-06-12   来源:网络转载   阅读:650次

1 前言

  近几年来,我国重型汽车市场竞争已进入白热化,如何缩短产品开发周期,加快市场上适销对路新品的投放,成为各大汽车厂家扩大市场份额的关键。车型变(变在车架,特别是纵梁孔加工是生产最薄弱的环节,相当一部分重型车架纵梁孔是靠摇臂钻床手工钻孔来加工,不仅耗费大量人力、物力,产品质量也难以保证。

  为此,我公司针对汽车车架纵梁孔加工现状,参考国外先进技术,设计开发了重型车架纵梁数控三面冲孔生产线(图1)。生产线由) 台腹面冲压主机纵梁自动上料装置旋转滚轮进料液压系统: 轴送料装置控制系统和2台翼面冲压主机,使用直列式模具,分别对U型纵梁的三个面进行冲压加工。数控系统控制全线运行,不仅冲孔精度高(组孔精度可达±0.5mm),而且冲孔速度快,模具制造方便成本低。缩短了企业新品开发生产周期,增强了企业市场竞争力。* 型纵梁的坯料可以直接采购或自行辊压。

数控纵梁三面冲孔生产线 

2 纵梁数控三面生产线的结构

  2.1 纵梁坯料技术参数

纵梁坯料技术参数 

  2.2 设备数据参数

设备数据参数 
设备数据参数 

  2.3  生产线结构组成和加工方向

  生产线由以下部分组成:自动上下料装置、旋转滚轮进出料、2套X轴送料装置、1台腹面冲压主机、2台翼面冲压主机、铁屑运送机、液压及气动系统、控制系统和自动编程系统。

  纵梁加工方向:纵梁采取从左向右的送进方向,长度方向称为X轴,X轴的基准是纵梁的前端;腹面宽度方向是X轴,Y轴根据位置分为前侧和后侧;翼面高度方向是+ 轴。腹面孔的基准可以指定为前翼面或后翼面,翼面孔的基准为腹面。全线, 轴控制。

3 设备的加工过程

 

  3.1 纵梁的上料

  纵梁开口朝下与X轴平行的放置在料台上,料台一次可以摆放5到10根梁。上料电机启动,带动安装有自动推料装置的链条。推料装置运动到第一

  根梁的翼面,触动感应开关使装置正好停止在该梁下面,上料电机反转,推料装置推动梁靠到旋转滚轮组端部的Y向基准滚轮。见图2。

自动上料推料装置 
图2 自动上料推料装置

  3.2旋转滚轮进料

  一组旋转支撑滚轮将纵梁托起,气缸从侧面推动纵梁直到靠到竖直基准滚轮。摩擦驱动轮摩擦翼面带动纵梁沿X轴运动到零点进行定位。摩擦驱动轮是由变频电机驱动,工作时使用大扭矩启动梁,定位时则速度降低以保证定位可靠。见图3。

纵梁上料驱动装置 

  3.3在进、出料端的X轴送料装置

  X轴送料装置上的夹钳把纵梁腹面夹紧,在伺服电机的驱动下进行X轴定位,配合主机完成送料加工。为适应纵梁的翘曲变形,夹钳在Y和Z向是浮动的。夹钳的夹持力由油缸提供,为保证纵梁正常进入夹钳口,在油缸的侧面安装有导向轴承。送料装置采用滚珠丝杠和滚动导轨传动,可靠地保证了定位精度。

送进夹钳 

  3.4 纵梁腹面冲孔主机

  主机主要由活动床身、固定底座、模具、梁的测量装置等组成。整个装置可在底座上沿Y轴由伺服电机直联滚珠丝杠驱动。滑块上的模具采用直列式布置。滑块行程由电气通过控制一个气缸来准确控制。滑块上死点有两个位置:换模上死点,用于更换模具和维护;冲孔上死点,用于冲孔。公称力的确定:

 公式 

  对大模具使用斜刃冲压可大大降低冲压力。实际冲压中很少满负荷工作,1200KN的公称吨位完能满足要求。

  直列式模具具有选模快速,换模简便的特点。见图5。根据纵梁加工的需要,分别将模具布置成两排和单排。

直列式模具 

  因为纵梁存在翘曲和尺寸公差,所以每个工位冲孔前都要检测纵梁的偏差,并进行修正定位。根据腹面加工孔的位置基准要求,布置有前后两组位置检测传感器88磁致伸缩传感器。

  磁致伸缩测量技术自1995年进入中国后,由于其高精度及高可靠性,快速在各行业推广应用。磁致伸缩的原理是利用两个不同磁场相交时产生一个应

  变脉冲信号,然后计算这个信号被检测所需的时间周期,从而换算出准确的位置。工作中磁铁和传感器并无直接接触,因此(极恶劣的工业环境也不会受到影响。传感器输出信号为绝对数值,所以假使断电重接后也不会对数据接收构成问题,更无须重新归回零位。

  3.5 后侧基准翼面冲孔主机

  翼面冲孔主机整个装置可在底座上沿) 轴由伺服电机驱动滚珠丝杠移动,四根无隙导轨导向(图6)。滑块上的模具同样采用直列式布置。由于后侧翼面与+ 轴基准同侧,滑块的换模位置仅由一个气缸控制。由于工作状态是水平冲压,为了弥补梁的厚度偏差、弯曲及翼面角度偏差,有一个浮动装置,保证冲孔时纵梁翼面靠到凹模上而不会使梁变形,纵梁送进时又使凹模与纵梁翼面分开有间隙。同腹面主机一样,翼面主机也装有位置检测传感器,用来测量修正梁的腹面偏差。

翼面冲孔主机 

  3.6 前侧翼面冲孔主机

  与后侧基准翼面冲孔主机装置基本相同,但为了适应纵梁的宽度变化,前侧翼面的冲孔主机增加了Y轴方向的运动,使用伺服电机控制。纵梁宽度变化范围:200mm~400mm。

 3.7 旋转滚轮出料

  旋转滚轮出料装置将冲完孔的半成品梁倒放在自动下料装置上。通过调整出料装置的布置和数量,可以将下料装置转变为纵梁下一步加工工序的上料装置。

  3.8 自动上、下料装置

  自动下料装置由5组链轮链条机构组成,链条上安装有推料板,纵梁由其推动到堆料架中。在下料的同时,上料侧已经完成纵梁的上料和定位并开始冲压加工。

  3.9 铁屑运输

  在不同冲孔主机上都安装有铁屑运输装置,冲孔的废料被自动排除。

  3.10 液压系统(图7)

  全线液压系统主要包括:液压泵站及其附件、冷却装置、系统压力控制单元(1个)、冲压控制单元(3个)、压料控制单元(1 个)、送料夹紧控制单元(2个)、缓冲控制单元(2 个)以及电子控制卡(1个)。各控制单元由相应控制阀组、管路与油缸等组成控制油路。

 液压原理图 
图7 液压原理图

  液压油经各控制阀组主要控制5大执行机构(油缸)动作:送料夹紧油缸(2 个),腹板冲孔油缸(1个)及其压料油缸(2个),翼板冲孔油缸(2 个)及其压料油缸(4个)。

  3.11 控制系统和自动编程系统

  数控系统采用西门子840D,内置大容量PLC,6轴控制,具有监控报警、故障自诊断功能,全线采用了总线控制方式。

  公司专门开发了适应汽车纵梁数控冲孔特殊要求的自动编程软件。它可直接调用AUTOCAD的图形或其他!CAD软件生成的DXF、IGES格式的图形,通过友好的人机界面,完成机床加工程序的自动生成,节省了大量的时间,并能对绘制不合理的孔进行报警。自动编程计算机可设在机床附近(15m内,系统联网后不受限制),通过电缆和数控系统联结,实现程序的双向直接传输;也可以远离加工现场,通过软盘完成程序的交换。

4 结束语

  数控纵梁三面冲孔生产线改变了纵梁加工传统制造工艺,缓解了车架厂孔加工能力不足的情况,车架总成质量明显得到提高;柔性化制造技术的实践和应用,满足了车架厂由“单品种、大批量、少批次”向“多品种、小批量、多批次”转变的需要,缩短了新产品的开发周期,为企业占领市场赢得了时间,带来了明显的效益。

 

 

CncProduct.Com(编辑:小朱)
本文标签(Tag)数控 冲孔
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