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  • 三種包邊技術在汽車行業的應用

    發布時間2016-10-26 12:00:24

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    包邊,就是施加一定的外力,使鈑金件邊緣向內側翻入,將另一鈑金件包住,使兩種鈑金牢靠的連接在一起。包邊過程如圖1所示。包邊成型后一般有兩種形式:平直包邊和圓環包邊,如圖2、3所示。


    目前汽車制造行業大量使用包邊技術,尤其是在門蓋總成生產中被廣泛應用。目前常見的包邊技術有三種:壓機包邊(HEMMING PRESS),專機包邊(Table Top HEMMING),機器人滾輪包邊(ROBOT HEMMING SYSTEM)。下面對這三種不同的包邊技術進行詳細的介紹。


    一、壓機包邊


    1、系統組成

    壓機包邊系統由壓機、上下模具、輸送機構、電控系統組成,輸送機構可以是手動操作機械手,也可以是自動機械手,還可以是機器人搬運。

    包邊成型原理?

    包邊成型壓力?

    壓機包邊分類,尺寸,代表廠家

    注:一般需要天車、地面安裝導軌用于切換維修模具,對地面承載強度和廠房高度有要求。


    2、制造成本

    以發動機罩為例,一道工序完成,需要1套壓機系統約260萬元人民幣,1套上下模具130萬元人民幣,合計390萬元。


    3、占地面積

    壓機一般尺寸?以發動機罩為例,發動機罩總成輪廓尺寸1100mm×1500mm,則上下模具輪廓尺寸約為?,系統占地面積?

    本文舉例的是150t,41段式。2000mm×2000mm。

     

    4、生產節拍

    注:工作節拍為不考慮設備可動率的工作時間,從一個系統循環開始至一個系統循環結束。

    壓機包邊系統工作節拍與工件翻邊角度成正比,一般翻邊角度<105°時,需要1道工序;翻邊角度>105°時,需要2道工序(第一道工序予包邊,第二道工序包邊)。拐角處處理起來比較容易。


    5、柔性化

    生產柔性化:柔性非常好,更換品種時,只需更換包邊模具即可。更換時間短,一般只需要10min。需要建儲。

    搬遷柔性化:壓機對土建承載要求很高。一般不做搬遷,安裝時需要注意哪些事情?較長時間才能恢復生產?


    6、產品質量

    此處產品質量包含兩方面:對來件產品質量的要求和包邊成型后質量狀態。

    A、對來件產品質量的要求?

    B、包邊成型后質量狀態

    壓機包邊,周邊輪廓一次成型,壓力均勻的施加在工件上,所以工件外表面質量高、成型質量好,產品質量穩定性好。

    但是正由于其適應性差,成型產品一旦出現質量缺陷后,需要很長時間修整模具才能消除質量缺陷。


    7、調試周期及調試成本

    正如前面提到的,包邊成型來源于上下模具??梢栽趬簷C外修整模具,而不會影響壓機生產其他品種的工件。一般來說,在沖壓件批次穩定的情況下,調試出合格成品需要約1周時間,需要調試件30~50件。


    8、生產維護


    A、設備維修            電機維修、系統電氣維修

    B、工裝維修            模具修整

    C、人員需求            熟練模修、系統電氣程序識讀



     

    二、專機包邊


    1、系統組成

    專機壓合系統由壓合模具、輸送機構、電控系統組成,輸送機構可以是手動操作機械手,也可以是自動機械手,還可以是機器人搬運。



    注:工作節拍為不考慮設備可動率的工作時間,從一個系統循環開始至一個系統循環結束。


    包邊過程有很多種,主要是上模、下模運動或靜止。舉例如下:

    類似于傳統的壓機壓合,有上下模,但是上模是由電機驅動。


    2、制造成本

    以發動機罩為例,一道工序完成,1套專機壓合系統約需要400萬元人民幣。


    3、占地面積

    以發動機罩為例,發動機罩總成輪廓尺寸1100mm×1500mm,則壓合模具輪廓尺寸約為2600mm×3100mm,系統占地面積3345mm×11425mm。


    4、生產節拍

    注:工作節拍為不考慮設備可動率的工作時間,從系統循環開始至系統循環結束。

    專機包邊系統工作節拍與工件翻邊角度成正比的,一般翻邊角度<105°時,需要1道工序;翻邊角度>105°時,需要2道工序(第一道工序予包邊,第二道工序包邊)。拐角處處理起來比較容易。


    5、柔性化

    生產柔性化:沒有柔性,上摸雖然可以拆卸,但是一旦拆卸,再次安裝便需要大量時間修整模具,才能生產合格件,較長時間才能恢復生產。不適合售后備品生產。

    搬遷柔性化:不需要土建。不宜搬遷,不僅需要調平壓合臺,還需要精確安裝調整傳送機構,搬遷實際上相當于新設備安裝調試。較長時間才能恢復生產。


    6、產品質量

    此處產品質量包含兩方面:對來件產品質量的要求和包邊成型后質量狀態。

    a、 對來件產品質量的要求          

    專機包邊技術,是非常敏感的系統,不能克服來件質量中的一些小缺陷,例如翻邊長度、翻邊角度的變化。來件缺陷適應性差。

    b、包邊成型后質量狀態       

    專機包邊,周邊輪廓一次成型,壓力均勻的施加在工件上,所以在工件外表面質量較高。產品質量穩定性較好。但是正由于其適應性差,成型產品一旦出現質量缺陷后,需要很長時間修整模具才能消除質量缺陷。


    7、附屬設備

    工件不可以使用人工搬入,必須借用專用的輸送機構完成工件的搬運,例如機械手、機器人、往復機構等。


    8、調試周期及調試成本

    正如前面提到的,工件包邊成型來源于上模。這樣,必須等待系統安裝完畢后,才能修整模具。一般來說,在沖壓件批次穩定的情況下,調試出合格成品需要約1周時間,需要調試件30~50件。


    9、生產維護


    A、設備維修            電機維修、系統電氣維修

    B、工裝維修            模具修整

    C、人員需求            熟練模修、系統電氣程序識讀



    三、機器人滾輪包邊


    1、系統組成

    機器人滾輪包邊系統由機器人、下模、滾輪、電控系統組成。

    2、制造成本

    以發動機罩為例,1套機器人滾輪包邊系統約需要200萬元人民幣。


    3、占地面積

    以發動機罩為例,發動機罩總成輪廓尺寸1100mm×1500mm,則壓合模具輪廓尺寸約為R=1000mm,系統占地面積3000mm×4500mm。

    4、生產節拍

    注:工作節拍為不考慮設備可動率的工作時間,從系統循環開始至系統循環結束。

    機器人滾輪包邊工作節拍與工件翻邊角度和工件翻邊曲面復雜程度成正比的,一般翻邊角度<105°時,需要滾輪包邊3次;翻邊角度>105°時,需要滾輪包邊>3次。


    5、柔性化

    生產柔性化:機器人滾輪包邊系統中,包邊是由機器人完成的,而機器人的軌跡可以通過程序示教完成,更換壓合模具,重新示教包邊程序,就可以實現柔性化生產。當然,此處的柔性化是針對車型換型時說的,在車型量產周期內,是不能反復更換壓合模具的,因為更換模具需要花費相當長的時間,而且每更換一次模具就會使質量發生變化。此處的柔性化還適合車型停產后,為售后提供備品。

    搬遷柔性化:不需要土建。搬遷方便,使用叉車,整體搬遷,只需要調平工作臺,程序確認,一般不需要修改程序,最多局部修改,短時間內重新投入生產。


    6、產品質量

    此處產品質量包含兩方面:對來件產品質量的要求和包邊成型后質量狀態。

    a、對來件產品質量的要求

    b、機器人攜帶滾輪包邊,能夠克服來件質量中的一些小缺陷,例如油污、毛刺、翻邊長度變短<2mm、翻邊角度變大<10°。來件缺陷適應性強。

    包邊成型后質量狀態       機器人攜帶滾輪包邊,周邊輪廓不是一次成型,而是分段逐步。



    7、調試周期及調試成本

    正如前面提到的,包邊成型來源于機器人程序軌跡。這樣,可以提前對機器人進行離線仿真編程,待安裝完畢后,將已經仿真好的程序直接寫入機器人控制器,只需要局部修改程序軌跡即可。一般來說,在沖壓件批次穩定的情況下,調試出合格成品需要約3天時間,需要調試件10~20件。


    8、生產維護


    A、設備維修            機器人維修、系統電氣維修

    B、工裝維修            模具修整

    C、人員需求            熟練機器人程序示教、系統電氣程序識讀





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