热成型工艺在汽车零件制造过程中的应用

科学发展　献　垮岛蛄寓　热成型工艺在汽车零件制造过程中的应用　季蕊　（上海大学）　摘要：近年来，热成型工艺在汽车领域加强零件制作过程中，运用越来越广泛。特别是保障汽车安全性能的零件采用此工艺的较多。采用热成型工　艺制作的零件具有诸多优点，强度超高，一次成型，质量轻，从而油耗低但丝毫不影响汽车的安全要求。此次论文阐述的是零件的制作工艺过程和工艺的　设备，以及整个工艺当中需注意的要点和难点。　关键词：热成型；工艺；设备　１．压机生产线描述　１．１生产线内容　１．１．１整体简介　压机生产线包含以下主要内容：１台料片拆垛装置，附带２个料架，使用１　台Ｄｅｓｔａｃｋｅｒ进行拆垛、打标记、传送料片进入加热炉，高温加热炉，１台给压　机上料的ＳｐｅｅｄＦｅｅｄｅｒ，１套换模系统，使用２个平台进行快速、节省空间的操　作，１台带有高速蓄能系统的液压机，１台下料的ＳｐｅｅｄＦｅｅｄｅｒ，１条成形零件的　退出传送带，热成形模具水冷却的监控模块和管道系统，料片／零件温度测　量系统，带有２台高温热成像仪，控制系统（Ｓｉｅｍｅ　，带有１个主控制面板对　整条生产线进行控制。　１．１．２料片信息　系统能够处理大范围的汽车车身零件的料片，尺寸如下：　最大料片尺寸：Ｌ＝１５００ｍｍ×Ｗ＝２ＯＯＯｍｍ最小料片尺寸：Ｌ＝３ＯＯｍｍ×　Ｗ＝２６５ｍｍ　护气氛的情况下，最大加热温度可达９８０￣Ｃ。可以通过可选的ＥＮＤＯ气体发　生器与安全设备获得高效的保护气氛。加热炉可选用Ａ）天然气加空气或Ｂ）　甲醇～氮气喷射系统之一。高质量的辊轮输送系统将料片传送通过加热炉　膛直至炉外的对中台。加热炉的加热段长度为２４米，炉膛宽度２．３米，可以加　热１个、２＋Ｂ柱，或并排４个零件。这种料片的布置方案在随后的文中称为一　“批”。　２．工艺要点　２．１拆垛装置　在拆垛装置所需要的一些特殊工艺要求有：　１．实现高速全自动换模，即要求有两台料片堆垛装置，一台用于生产　时，一台可用于人工装载料片。　２．Ｄｅｓｔａｃｋｅｒ￣＿载料片采用真空发生器装置，采用吸盘形式，真空度是考　核最关键标准，整个系统对于真空度有严格监测，严格防止料片没有吸牢，　吸盘损坏，机械手损坏等情况发生。　２．２加热装置　在加热装置所需要的一些特殊工艺要求有：　１．加热炉设备在断电模式下，要立刻进入后备电源保护模式，滚轮处于　运转阶段，但是其他设备处于断电模式。因为突然断电对于滚轮和加热元件　有致命损伤，所以备用方案尤为重要。　２．加热设备需要密封性优良，且高温加热需要恒温恒定，在小范围内波　动。这就需要加热辐射管燃烧次序上的选择排列；同时保护气氛（９５％氮气＋　料片厚度：０．８—２．５ｍｍ最大重量：２８　ｋｇ（１张、２张或４张料片）　最大料片堆垛高度：５００ｍｍ材料：Ｍｎ２２Ｂ５（￣镀层）和２２ＭｎＢ５一Ａ１Ｓｉ（５有　镀层）　１．２冲压设备　１．２．１整体简介　在机架上方的中心部分，使用厚板作为滑块油缸的安装基座。机架的下　部安放液压垫和台面。滑块的导向是通过机架中的四个淬火钢制导向装置　来实现的。机架的上、下部分都装有起吊装置。滑块运行是由双动油缸控制　的。　１．２．２液压系统　５％天燃气）的充入可以使炉内无氧气或者多余少量氧气的燃烧消耗。炉内　没有氧气就意味着料片上面没有氧化皮，保证零件质量。　３．对中台采用ｆｉｎｇｅｒ形式，对已经加热到９３Ｏ℃的料片进行快速对中定　位，采用Ｆｅｓｍ的气动伺服气缸系统控制。　液压系统安装在机座的上方后部，并拥有先进的设计。多路液压系统是　参照ＤＩＮ标准制造。插装阀提供一个特快速、可靠、无冲击的液压系统。通过　使用多路结构，管道工作的数量被保持在一个最小数量。系统能够做到基本　无泄漏，而且液压元件便于调整和维护。低噪音运行的轴向柱塞泵驱动整个　液压系统。每个泵配备了电驱动调节设备和比例控制压力和流量调节单元。　压力和流量可以控制调节。通过一个比例流量阀，压机控制系统可以对　每个油缸进行个别调节。　１．３自动化设备　１．３．１上料　２．３压机装置　１．滑块的迅速下滑，成形，回程是压机要素，采用ＰＣＨ技术可以达到　８００ｍｍ／ｓ是国际领先水平。　２．对于模具内的料片成形，可选择的ｃ￣１ｓｈｉｏｌｌ中垫可以达到完美的成形　效果。　３．压机冷却速度要求高，一般冷却时间约６ｓ。提高ＳＰＭ故需要ＰＣＨ：ｉ￣术　支持。　４．整个液压系统采用伺服阀，比例阀控制，都是采用国际知名品牌力士　乐Ｒ．ｅｘｒｏｔｈ或者ＭＯＯＧ。所以精确的液压控制和位置反馈使得液压系统快　速，准确，稳定。　２．４　Ｆｅｅｄｅｒ装置　使用铲车将料片放入料架中。复位安全围栏后，Ｆｅｅｄｅｒ￣开始拆垛料片　了。当一个料架清空后，Ｆｅｅｄｅｒ￣自动转向另一个料架进行工作。抓好的料　片会被打钢印和进行双料片检测。如果被检测到有双料，此料片就会被堆放　在打钢印和炉口间的区域。正常的料片会放在传送皮带上传送至炉内。　１．３．２出料　个输出传送皮带用来传送成型料片。这个传送带有一个带滚轮的刚　架，易于传送。传送带尾部装有～个操作盒。这个盒子包括一个急停按钮和　一１．采用三轴即ｘ轴（横向）Ｙ轴（纵向）ｚ轴（上下方向）机械手伺服系统　控制，达到快速，准确定位的要求。从而满足料片能够迅速进入压机进行冷　却和准确抓料的要求。　２．Ｌｏａｄ　Ｆｅｅｄｅｒ￣Ｕｎｌｏａｄ　Ｆｅｅｄｅｒ采用耦合同步方式，目的是防止两机械　手碰撞出错。　２．５水冷机装置　１．２５０冷吨的制冷量才能满足炎炎夏日６秒的冷却时间里面降低至　２００ｑＣ左右的要求。　个选择模式开关。位于出料位置的传感器系统用来检测传送带上是否清　空才能进行卸料　另一个传感器系统用来检测输出尾部是否有料片。如果任　意一个传感器检测到有料片，整线将会自动停止直至传感器检测到无料。　一１．４加热设备　１．４．１描述　２．水流量需要达￣３０００Ｌ＇２的容积才能满足冷却量的要求。一　加热平面料片的高温加热炉的加热范围大致从２Ｏ℃至９３０￣Ｃ。在没有保　１．《新时期边防群众工作》刘殿玉主编　２．《边防研究》１９９７年第１期　＊６６　３　《边防研字　１９９９年第６期