四門兩蓋滾邊分析

王賀炳

埃夫特智能裝備股份有限公司 蕪湖 241060

汽車主機(jī)廠生產(chǎn)線目前應(yīng)用的主流包邊形式有專機(jī)包邊（table top）、壓機(jī)包邊（液壓機(jī)+包邊模）和機(jī)器人滾邊三種。為適應(yīng)市場(chǎng)變化，實(shí)現(xiàn)多車型小批量生產(chǎn)，增加生產(chǎn)線柔性，降低生產(chǎn)線投資，采用機(jī)器人進(jìn)行“四門兩蓋”滾邊方案的用戶越來越多。

三種包邊形式優(yōu)缺點(diǎn)的比較見表1[1，2]。

表1 包邊方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

滾邊分析過程

機(jī)器人滾邊設(shè)備一般由滾邊機(jī)器人、滾邊頭、滾邊胎模、電氣控制系統(tǒng)和安全防護(hù)設(shè)備等組成。

滾邊胎模由上模和下模組成，上模壓緊零件的方式一般有三種：

1）上模從下模上方滑移至下模，壓緊零件，如圖1a所示。

2）上模由機(jī)器人放置在下模上，壓緊零件，如圖1b所示。

3）上模從下模上方或側(cè)方翻轉(zhuǎn)至下模，壓緊零件，如圖1c所示。

圖1 上模壓緊方式

壓緊零件后，機(jī)器人進(jìn)行滾邊。為獲得較好的滾邊質(zhì)量，需對(duì)門蓋內(nèi)板總成與外板的合拼方式進(jìn)行分析，對(duì)外板法蘭高度、角度及門蓋總成包邊區(qū)域的特征截面進(jìn)行分析，并對(duì)滾邊道數(shù)進(jìn)行分析。

1.合拼方式分析

將門蓋內(nèi)板總成與外板扣合時(shí)，有線性合拼、旋轉(zhuǎn)合拼和硬性合拼3種方式。

（1）線性合拼 沿著內(nèi)外板之間某一直線，內(nèi)板總成向外板線性靠近并扣合，此時(shí)外板法蘭高度、角度對(duì)內(nèi)板總成與外板扣合無干涉。例如四門內(nèi)板總成與外板扣合，外板法蘭角度一般大于90°，對(duì)扣合無影響。

我國(guó)會(huì)計(jì)監(jiān)督工作的成效、問題和未來展望——基于財(cái)政部2018年會(huì)計(jì)信息質(zhì)量檢查公告的研究劉勝良22-8

（2）旋轉(zhuǎn)合拼 當(dāng)線性合拼扣合干涉時(shí)，可采用旋轉(zhuǎn)合拼。首先將內(nèi)板總成傾斜放入外板法蘭某條邊內(nèi)，使內(nèi)板總成沿此邊旋轉(zhuǎn)靠近外板，將內(nèi)板總成與外板扣合。例如四門可采用外板法蘭上或下某條邊旋轉(zhuǎn)合拼，前后蓋可采用外板前或后某條邊旋轉(zhuǎn)合拼。

（3）硬性合拼 旋轉(zhuǎn)合拼時(shí)，若內(nèi)板總成與外板干涉且干涉量＜2mm，建議采用硬性合拼。

1）若采用人工扣合，需要額外增加合拼臺(tái)，在外板上與內(nèi)板總成扣合干涉處設(shè)計(jì)吸盤。工人上件外板，并啟動(dòng)吸盤，外板在吸盤的拉力作用下產(chǎn)生彈性形變。此時(shí)工人可將內(nèi)板總成與彈性形變外板扣合，然后關(guān)閉吸盤，外板彈性形變恢復(fù)。由此可見，由于會(huì)引起外板彈性變形，所以硬性合拼無法在滾邊胎模上實(shí)現(xiàn)。

2）若采用機(jī)器人抓手扣合，可在機(jī)器人外板抓手上增加吸盤，使外板產(chǎn)生彈性形變，然后將內(nèi)板總成與外板扣合。若內(nèi)外板干涉量大于2mm，建議優(yōu)化外板法蘭高度和角度。

2.截面分析

以某主機(jī)廠門蓋滾邊分析為例，對(duì)外板法蘭高度、角度及門蓋總成包邊區(qū)域的特征截面進(jìn)行分析。將門蓋外板沖壓件數(shù)模與門蓋總成數(shù)模置于同一坐標(biāo)系下，并在包邊區(qū)域數(shù)模不同特征處分別建立截面，分析相關(guān)參數(shù)變化情況。

（1）截面中性面及增加值分析 外板滾邊前后截面中性面如圖2所示，分析外板中性面滾邊前長(zhǎng)度L1與外板中性面滾邊后長(zhǎng)度L2是否相等。包邊前后增加值變化如圖3所示，四門增加值應(yīng)在0～0.3mm，前后蓋增加值應(yīng)在0～0.5mm。

圖2 外板中性面滾邊前后示意

圖3 滾邊前后增加值變化

（2）總成件截面狀態(tài)分析 總成件截面如圖4所示。若為平角滾邊，截面各參數(shù)建議值如圖4a所示；若為水滴滾邊，截面各參數(shù)建議值如圖4b所示。

圖4 總成件截面

（3）半包邊全包邊分析 某一區(qū)域?qū)儆诎氚呥€是全包邊，需根據(jù)門蓋產(chǎn)品數(shù)據(jù)具體分析確定。

圖5 包邊特征示意

圖6 外板法蘭高度

2）若包邊特征處7mm＜R＜40mm，建議確定為全包邊。此時(shí)，若7mm＜R＜13mm，建議h=4±0.5mm；若13mm＜R＜40mm，建議h=5±0.5mm。同樣，外板法蘭高度=h+外板厚度。

3）若包邊處40mm＜R＜350mm，建議確定為全包邊，但此時(shí)建議h=6±0.5mm。同樣，外板法蘭高度=h+外板厚度。

4）半包邊與全包邊過渡區(qū)域的長(zhǎng)度建議至少達(dá)到40mm。若長(zhǎng)度較短，滾邊后過渡區(qū)域易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

3.滾邊道數(shù)分析

分析滾邊道數(shù)時(shí)，根據(jù)外板法蘭角度考慮是否需要預(yù)滾邊。

1）當(dāng)外板法蘭角度α＜105°時(shí)，無需預(yù)滾邊。

2）當(dāng)105°＜α＜125°時(shí)，需視具體情況具體分析。當(dāng)105°＜α＜117°時(shí)，建議取消預(yù)滾邊；當(dāng)117°＜α＜125°，增加預(yù)滾邊。

3）當(dāng)125°＜α＜145°時(shí)，因外板法蘭角度較大，此時(shí)外板法蘭r角未形成，需增加預(yù)滾邊形成r角。

結(jié)語

機(jī)器人滾邊現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試可采用機(jī)器人離線程序，提高調(diào)試效率。為進(jìn)一步保證滾邊精度，可將機(jī)器人和滾邊胎膜置于同一平臺(tái)上，保持機(jī)器人與胎膜相對(duì)位置不變，不受地面沉降及伸縮縫等因素影響。總之，經(jīng)四門兩蓋的滾邊理論分析后，需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)滾邊調(diào)試結(jié)果，逐漸積累調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)再修正理論。