對汽車多工位傳動部件加工研究

郁火良

摘 要：根據(jù)汽車結(jié)構(gòu)件多工位傳動部件的生產(chǎn)工作特點，從自動線傳輸、沖壓工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計三個方面詳細分析了多工位的傳動部件生產(chǎn)工作和設(shè)計原理。本文詳細闡述了自動生產(chǎn)線機械手的工作原理以及抓取件的運動過程、多工位汽車傳動部件加工中心的設(shè)計等汽車零部件加工技術(shù)領(lǐng)域，特別對多工位汽車傳動部件加工針對性研究。

關(guān)鍵詞：多工位;汽車傳動部件;加工;研究

1背景

汽車動力傳動系統(tǒng)是汽車最主要的系統(tǒng)之一，主要由發(fā)動機、離合器、變速器、萬向節(jié)、傳動軸及車輪等組成。其中，傳動軸、萬向節(jié)（十字軸和等速萬向節(jié)）是純粹動力傳遞部件，在設(shè)計和產(chǎn)品檢驗中都要對其能夠承受的扭矩進行考核和試驗。本文多工位傳動部件加工研究是將一個工件的多個工序同時在一個壓機里沖壓完成，一次沖程后，由機械手將各工序件移動至下一工序，同時壓床完成一次行程，就會得到一個成品工件。多工位傳動部件加工大大節(jié)約了壓機設(shè)備和車間的操作空間，減少半成品工序件的運輸和儲存，極大地提高了生產(chǎn)效率，降低了沖壓件的成本。本文多工位傳動部件加工大多用于汽車領(lǐng)域中生產(chǎn)底盤類的結(jié)構(gòu)件。

2 多工位自動生產(chǎn)線的工作過程簡述

多工位傳動系統(tǒng)的自動化生產(chǎn)通常通過機械手實現(xiàn)。壓機兩側(cè)有兩個橫梁，機械手通過懸臂安裝在橫梁上，橫梁根據(jù)指定的步距進行往復運動，實現(xiàn)產(chǎn)品在各個工序的自動傳輸。機械手進入傳動部件加工在送料高度抓取制。

3 多工位傳動部件加工的沖壓工藝

3.1 沖壓工藝內(nèi)容設(shè)計

對于工序比較復雜的工件，通常會把所有工序分布在兩套或三套多工位傳動部件加工中，并將這些模具聯(lián)合安裝在一個沖壓機里進行工作。對于工序比較少的工件，可以把所有工序放在一套多工位傳動部件加工中進行工作。常規(guī)的多工位傳動部件加工工藝內(nèi)容排布如下：落料沖孔--拉延--修邊沖孔--修邊--翻邊整形--沖孔。根據(jù)不同的工件工序，第一次修邊工序的沖孔，是在工件兩個基準孔的位置沖兩個小于產(chǎn)品孔徑的孔，用于后序板料的定位，并在最后的沖孔工序?qū)⑦@兩個孔沖到產(chǎn)品尺寸。若產(chǎn)品形狀可以實現(xiàn)工件定位，則沒有必要在第一次修邊時沖這兩個定位孔。對于產(chǎn)品輪廓公差要求非常高的區(qū)域，用修邊展開的方式再進行翻邊整形是很難實現(xiàn)的，因此就需要在首次修邊時，展開的修邊線留一定的余量，翻邊整形后再對相應(yīng)區(qū)域進行精修，以保證產(chǎn)品的輪廓精度，需要在沖孔工序之后再加一道修邊工序，所有產(chǎn)品上的沖孔要在一個工序內(nèi)完成，這樣可以保證孔位的精度，對于一模雙件的工藝，最后一序還要加上切開工序。

3.2 自動化傳輸?shù)臎_壓工藝

多工位傳動部件加工的工件均需自動化傳輸，因此在沖壓工藝設(shè)計階段要充分考慮自動化的相關(guān)問題，以實現(xiàn)傳動部件加工在沖壓機里的運行，工件在沖壓機里工作以及傳輸過程中的狀態(tài)下模帶有頂件裝置或下壓料板時，工件有 3 個位置狀態(tài)即工作位置、送料位置、傳輸位置;反之，只有兩個狀態(tài)即工作位置（送料位置與其相同）、傳輸位置。在設(shè)計時候須考慮如下難題：

（1）步距。即相鄰兩個工序之間的距離，工序之間的距離必須一致。通常壓機設(shè)備會有幾檔布局可供選擇。步距的確定需根據(jù)工件尺寸、壓機臺面尺寸、工序數(shù)量、工序內(nèi)容所需要的空間等因素進行綜合考慮。

（2）工作高度。工件在工作時的高度，應(yīng)考慮修邊工序的結(jié)構(gòu)設(shè)計有足夠的空間保證廢料滑道在25°以上，使廢料流出順暢。

（3）送料高度。送料高度要求各個工序必須一致。在沒有下模壓料板或頂件裝置的情況下，送料高度即為工作高度。

（4）傳輸高度。傳輸高度要求各個工序必須一致。并且要考慮在傳輸過程中不要與下模型面干涉，形狀起伏特別大的工件要特別注意。

（5）機械手位置。機械手的位置要保證工件的平衡，根據(jù)工件寬度的不同，一般每側(cè)使用 1～2個機械手抓取工件。同時，對于修邊工序要考慮盡可能使修邊區(qū)域遠離機械手來保證修邊刃口的強度，如果無法實現(xiàn)，就需要頂件裝置來實現(xiàn)機械手躲避。最終沖壓工藝輸出傳輸圖，指導傳動部件加工設(shè)計。

4、多工位汽車傳動部件加工創(chuàng)新點

4.1技術(shù)方案

為了克服現(xiàn)有技術(shù)加工效率低的缺點，本文提出多工位汽車傳動部件加工中心，加工效率高，該技術(shù)主要采用以下技術(shù)方案：多工位汽車傳動部件加工中心，包括用于擺放物料的工作臺、物料加工機構(gòu)、升降機構(gòu);加工機構(gòu)由轉(zhuǎn)軸、電機、鉆頭以及夾持組件構(gòu)成;其中夾持組件包括底板、夾持部、凹槽、滑槽等組成，產(chǎn)品具備多個加工機構(gòu)，能同時對多個物料進行加工。

4.2結(jié)構(gòu)介紹：

工作臺上方設(shè)計了用于支撐加工機構(gòu)的箱體，升降機構(gòu)包括與箱體轉(zhuǎn)動連接的絲杠、用于轉(zhuǎn)動絲杠的絲杠電機，同時設(shè)計了給加工機構(gòu)更換鉆頭的換頭機構(gòu);換頭機構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤、伺服電機、用于夾持待換鉆頭的第一夾子、用于取下加工機構(gòu)的鉆頭的第二夾子、用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤朝向加工機構(gòu)運動的氣缸;第一夾子和第二夾子沿著轉(zhuǎn)盤的邊緣間隔布置，巧妙的在第一夾子中間布置第二夾子，結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時，實現(xiàn)快速換鉆頭，實現(xiàn)自動化。加工機構(gòu)的數(shù)量為三個，第一夾子和第二夾子的數(shù)量均為十二個，每相鄰三個第一夾子為一組，每相鄰三個第二夾子為一組，其中一組第二夾子朝向加工機構(gòu)，當轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)10度后，其中一組第一夾子朝向加工機構(gòu)。第二電機的重心位于轉(zhuǎn)軸的軸線上。減小離心力。限位凸起位于轉(zhuǎn)軸內(nèi)，限位凸起呈圓環(huán)形。

5 結(jié)語

對汽車多工位傳動部件加工研究，是當前汽車產(chǎn)業(yè)中的熱點問題，對汽車產(chǎn)業(yè)的影響非常大。該技術(shù)能夠提高車身工藝產(chǎn)品的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。該技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用，能夠有效的提升汽車制造企業(yè)的市場競爭能力，因此在汽車制造企業(yè)中，對該技術(shù)的推廣與使用是非常有意義的。

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