鋁板沖壓工藝及裝備的發(fā)展

馬淑莉

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國(guó)的工業(yè)化水平也越來(lái)越發(fā)達(dá)。最近幾年汽車(chē)行業(yè)在全世界迅猛的發(fā)展起來(lái)，隨著汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展鋁板沖壓行業(yè)也備受?chē)?guó)內(nèi)外的機(jī)械行業(yè)關(guān)注。本文從鋁板分張技術(shù)開(kāi)始介紹，隨后又介紹了鋁板的傳輸，清洗以及廢料利用的問(wèn)題，從以上這些角度詳細(xì)的分析了鋁板材料的未來(lái)發(fā)展。鋁板沖壓工藝對(duì)汽車(chē)的制造有著非常重要的作用。它不僅可以滿足汽車(chē)硬件條件，比如性能，安全，環(huán)保和較長(zhǎng)的使用壽命以外，還能滿足其價(jià)格、節(jié)能及重量上的要求，不僅節(jié)省了資金還能保護(hù)環(huán)境，減少對(duì)環(huán)境的污染。鋁元素是元素周期表里第三周期的主族元素，它的原子量為26.9815，原子序數(shù)為13，密度僅為2.7g/cm3，僅僅為銅元素和鐵元素的1/3，有和其他有色金屬一樣的良好性能。由此可知，鋁合金材料是未來(lái)汽車(chē)輕量化制作的最理想材料之一。另外，鋁元素有著較強(qiáng)的高溫性能，其成型性能也非常良好，在切削加工性能和表面處理性能方面也占有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，所以鋁合金材料多用于我國(guó)的汽車(chē)制造，航海航空，橋梁建筑，電子電器，農(nóng)業(yè)排灌日用電器，日用文體等各種領(lǐng)域，應(yīng)用十分廣泛。希望通過(guò)鋁板沖壓工藝發(fā)展，我國(guó)的汽車(chē)制造業(yè)也能夠更好地發(fā)展，也希望可以給相關(guān)的文章一些借鑒作用。

關(guān)鍵詞：鋁板沖壓；工藝；裝備；發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：TG376.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0063-02

1 鋁板料垛的板料分張

鋼板是具有磁性的，磁性分張器的作用就是將鋼板進(jìn)行分張，原理就是用磁性分張器的強(qiáng)磁力來(lái)磁化鋼板從而使鋼板進(jìn)行分離，通過(guò)磁性分張器分張后的鋼板同面的磁力是相互排斥的，利用同名磁極相互排斥的原理來(lái)進(jìn)行分張。但是鋁板是不具有磁性的，所以它不能被磁性分張器進(jìn)行磁化處理，因此鋁板不可以通過(guò)這種方式來(lái)進(jìn)行分張，它的分張必須通過(guò)其他分張手段來(lái)進(jìn)行分張。

1.1 氣刀分張

氣刀分張是目前進(jìn)行鋁板分割的最普遍的手法。將空氣進(jìn)行高壓壓縮處理然后灌入氣刀，從板料邊緣吹進(jìn)，這時(shí)強(qiáng)大的氣流會(huì)讓板料的二分之一處吹開(kāi)。空氣被壓縮的程度越高，它對(duì)于鋁板的吹力就越大。壓縮空氣是目前普遍使用的。6bar以下的壓縮空氣一般作為壓線機(jī)的使用空氣，空壓機(jī)是必須要給氣刀單獨(dú)配置的。這是為了保證給氣刀足夠的大量的高壓空氣，在靠近氣刀的位置應(yīng)該再設(shè)有一個(gè)儲(chǔ)能器，用來(lái)滿足氣刀在一瞬間需求的大量空氣。蓄能器到氣刀的通氣管中，必須要考慮到所有氣刀同時(shí)開(kāi)啟時(shí)所需要的最大能量為多少，否則的話如果氣刀使用數(shù)量多時(shí)，空氣氣壓降的幅度太大，就會(huì)造成氣刀吹擊力度不夠，讓分張效果下降。但是為了最大程度的節(jié)省資源，每一個(gè)氣刀都應(yīng)該配一個(gè)專(zhuān)門(mén)控制它的電閘。這樣的話每一個(gè)氣刀的開(kāi)始，關(guān)閉都有了很好的控制空間。

氣刀的設(shè)計(jì)時(shí)多種多樣的，其中最常見(jiàn)的就是圓形和長(zhǎng)條形氣刀。工作范圍較大的就是長(zhǎng)條形氣刀，但是它的耗能很大，空氣進(jìn)入后的降壓程度也大，適合在一張不易剝離的板材上進(jìn)行使用。工作區(qū)域較小的是圓形氣刀，它空氣進(jìn)入時(shí)十分集中，而且氣壓下降程度也小，對(duì)于能源的消耗程度也少。正是因?yàn)樗淖饔脜^(qū)域特別小，就要求氣刀噴嘴必須精準(zhǔn)的對(duì)著板料的最上一層。

由于鋁板和鋼板對(duì)潤(rùn)滑劑有不同的要求，鋁板要求的介質(zhì)粘度較高，一般除了清洗機(jī)外還需要配置一臺(tái)涂油機(jī)。涂油機(jī)對(duì)于涂油的厚度及范圍有很好的控制。濕式清洗機(jī)對(duì)油膜厚度和清洗粘度都有限制。

1.2 機(jī)械分張

氣刀分張的能源損耗十分高，并且還要配設(shè)獨(dú)立的高壓系統(tǒng)作為輔助，所以設(shè)備投資就非常高，但是近幾年的鋸齒形分張機(jī)已經(jīng)面世。它的工作原理就是通過(guò)鋸齒狀刀頭將板材的最上層和垛料進(jìn)行分離。它的效果和氣刀相比之下，鋸齒分張機(jī)的效率更高，并且能耗還少，不足之處就是鋁板的質(zhì)地很軟，讓鋸齒形分張機(jī)的刀頭與板料相觸時(shí)，碎屑就會(huì)隨之產(chǎn)生，這就會(huì)造成板料的不完整。所以，在鋸齒分張機(jī)使用的同時(shí)還必須配有一個(gè)線清洗機(jī)，用來(lái)確保板料的清潔程度達(dá)到要求。但由于鋸齒型分張機(jī)與磁性分張機(jī)的組合難度非常大，可以用不可能組合到一起來(lái)形容，同時(shí)鋸齒形分張機(jī)的分張效果還不如磁性分張機(jī)效果好，因此鋸齒形分張機(jī)很少被人們所使用。

1.3 端拾器輔助分張

鋁板在現(xiàn)實(shí)生活中的使用情況十分的少，所以車(chē)廠在使用鋁板的時(shí)候會(huì)選擇直接購(gòu)買(mǎi)成品鋁板，但是板料從購(gòu)置回來(lái)到展開(kāi)使用的時(shí)間又很長(zhǎng)，板料之間還存在著壓力，所以板料之間的空氣慢慢的被擠出，最后板料之間形成了近乎真空的狀態(tài)，其之間的吸附力十分大。與此同時(shí)，在鋁板之間的潤(rùn)滑劑由于長(zhǎng)時(shí)間的放置，其潤(rùn)滑度降低粘度升高，同樣也增加了板料之間的吸附力。當(dāng)使用氣刀對(duì)鋁板進(jìn)行分割的時(shí)候，雙料的情況也會(huì)出現(xiàn)。為了減少或者避免這種情況的發(fā)生，單單靠氣刀來(lái)對(duì)鋁板進(jìn)行分割是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，端拾器這時(shí)就發(fā)揮了它的重要作用。端拾器的工作原理詳細(xì)如下：氣缸通過(guò)靠近邊緣的吸盤(pán)進(jìn)行輔助作業(yè)，將板料吸取完成后，在其中間的吸盤(pán)牢牢壓住板料，使氣缸得到快速提升，這時(shí)板料被四周的吸盤(pán)吸起，從而使得板料進(jìn)行分離。

2 鋁板拆垛

鋁板拆垛技術(shù)一共有兩種方案，分別是頂置磁性皮帶方案和機(jī)器人/機(jī)械手拆垛方案。

2.1 頂置磁性皮帶方案

所謂頂置磁性皮帶拆垛方案就是利用氣罐把鋁板材料從拆垛小車(chē)上吸到磁性皮帶下方，依靠磁性皮帶的吸力吸住鋁板的辦法。因?yàn)殇X板本身沒(méi)有磁性，所以正常情況下無(wú)法固定在皮帶下方。如果使用磁性皮帶作為真空皮帶，那么該皮帶既具有磁性，又有真空的效果，還可以輕而易舉的把鋁板固定在皮帶下方。頂置磁性皮帶方案通常是用于老線改造，其改動(dòng)的地方少，改造時(shí)間短都是頂置磁性皮帶方案的優(yōu)點(diǎn)，可以提升工作效率。但磁性皮帶的耗能高是其重要的缺點(diǎn)之一。

2.2 機(jī)器人/機(jī)械手拆垛方案

機(jī)器人/機(jī)械手拆垛方案與頂置磁性皮帶方案不同，它是直接將鋁板放置在皮帶機(jī)上。這樣不僅可以滿足鋁板的生產(chǎn)需要，還可以滿足鋼板的生產(chǎn)需要。但是由于鋁板并沒(méi)有磁性，同時(shí)質(zhì)量較輕，所以鋁板和皮帶之間的摩擦力就會(huì)變得很小。通常情況下不足以滿足大皮帶的加速度對(duì)整個(gè)生產(chǎn)效率有著一定的影響。

3 清洗機(jī)、涂油機(jī)

鋁板對(duì)清潔度的要求十分高，所以無(wú)論是在安裝鋁板還是維修鋁板的時(shí)候，都要對(duì)鋁板進(jìn)行全面的清洗，否則表面的污漬和灰塵會(huì)影響工作的質(zhì)量和效率。利用清洗機(jī)和涂油機(jī)進(jìn)行鋁板的清潔是非常高效的辦法，不僅可以有效的去除鋁板上的污漬和灰塵，而且不會(huì)給鋁板帶來(lái)任何的損傷。另外，清洗機(jī)和涂油機(jī)更加節(jié)約能源和資源，避免了不必要的浪費(fèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)水平的提高，我國(guó)的汽車(chē)制造業(yè)也發(fā)展的越來(lái)越迅速。鋁板沖壓工藝是發(fā)展輕型汽車(chē)的首選材料之一，有著廣泛的應(yīng)用。相信隨著汽車(chē)輕量化的發(fā)展，鋁板沖壓技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)越來(lái)越廣泛，所以鋁板沖壓裝備也能得到快速的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)和工業(yè)水平的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]王秀葉，陳朝華.板材沖壓自動(dòng)拆垛上料技術(shù)[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2004，（06）：35-37.

[2]王秀葉，陳朝華.板材沖壓自動(dòng)拆垛上料技術(shù)[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2004，（06）：35-37.

[3]居躍峰.沖壓裝備自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2013，48（01）：10-12.