摘 要: 通过先进的工艺技术,开发一款在线冲孔机构,改机构可直接在夹具上增加不同形式的冲孔机构,从而代替冲压冲孔模具,通过此方法减少了冲孔模的开发成本,为了吸收焊装零件焊接公差累计及焊接变形,在车身总体焊接完成之后对于冲压件上的某些孔位取代以往冲压冲孔模,直接在焊装生产线上实现同步冲孔的一种技术。
关键词:在线冲孔;焊装;白车身精度
1 前言
随着汽车制造水平的提升与进步,对车身安装孔的精度要求也越来越高。传统的钣金生产方式是先冲压出各类定位孔和安装孔[1],然后再按工序流程卡进行拼接。但在由于焊装生产工序多,公差逐级累积,致使后期在总装进行装配时,孔位偏差大,影响总装安装。而在线冲孔技术是在焊装生产的白车身上,
针对冲压件上的特殊孔位,直接在焊装生产线上采用冲孔的技术,将减少了工序之间的公差累积,使安装孔精度大幅度提高,减少总装因安装孔偏差而导致的抱怨[2,3]。本文以减震器安装孔进行在线冲孔为分析对象,传统工艺焊接后减震器安装孔与在线冲孔的偏差大小,阐述此机构的类型及其优缺点。如图1。
2 在线冲孔设备介绍
在汽车行业内焊装车间动力通常以压缩空气为主,一个较大的气缸缸径所产生的最大力值也很难达到9800N(如缸径100mm气缸输出最大力仅为3920N)。而针对汽车常用钣金进行在线冲孔的最小冲裁力也需在万牛顿以上,故若要焊装车间实现以压缩空气为动力的在线冲孔,侧这样在较大程度放大冲击力的机构;
在线冲孔机构以压缩空气作为动力源,动力输出为直线运动且力度大小存在不稳定因素。如果以简单的冲孔杠杆原理增加臂长,
整个冲孔机构占用场地空间较大,而且气缸
输出动力也始终与杠杆保持垂直,冲孔机构
较为复杂,安全性能比较差,因此采用以压
缩空气为动力源的冲孔设备不符合技术要求,
需要重新开发一套可满足以上几条技术要求
的冲孔机构。运用此机构可将气缸输出力扩
大若干倍,从而获得最终冲裁力,并且较好
的作用到冲孔局部位置,当机构运行到冲孔
位置时,在线冲孔设备的反作用力也不会对
气缸产生过多影响,从而增加了冲孔设备的
可靠性和安全系数。
在线冲孔设备的工艺及其特点:1、精度高、
一致性好,单件单孔的精度在±0.1mm,整车
单件孔精度在X、Y向±0.5mm,整车的精
度在X、Y向±0.8mm,Z向在±1.0mm;
传统车型整车定义X/Y向±1.2,Z向在
±1.5mm;从以上数据对比发现:采用在线
冲孔车身安装孔精度单孔提升了0.5mm左
右。2、在线冲孔设备重复精度高:冲孔、定
位单元通过底板连接固定在工位基准板从而
就保证了冲孔单元的定位精度,冲孔机的重
复精度能达到0.1mm;3、使用寿命长设备
使用寿命:100万次;冲头使用寿命:10万
冲击次数.4、冲孔设备平衡稳定性强:通过
有一定预紧力的高强弹簧跟冲孔器执行机构
浮动连接,在零件有误差的情况下,保证冲
孔的最初阶段使冲模跟工件压紧,从而获得
较好的冲孔质量。5、冲孔设备冲孔位置柔性
强:可调整冲孔设备的X、Y、Z三向调整,
由线体供应商设计的夹具保证整个冲孔设备
作为一个单元连接在线体商的夹具上,在中
间连接的机械结构中设计成三向可调。6、高
精度安装、定位孔可做装具等搭载辅具RPS
使用在线冲孔便捷,并且精度高,可做定位
装具自定位孔,满足定位装具定位的一致性,
保证装具装配稳定性。
在线冲孔主要采用以下固定液压式、固
定气动式和机械臂式三种,以下阐述三种方
式的优缺点:
2.1 固定液压式:优点结构简单,输出图1 在线冲孔本体示意图
1.凹模底座
2.凹模
3.凸模
4.油压缸工作滑
轨 5.油压缸 6.油压缸工作气缸 7.冲孔设备
滑轨 8.工作台
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