鎮流器鋁殼在線鉚接生產工藝的設計要求及整體結構的分析

林昶　於勇軍　彭述生

摘? 要：汽車電子零件部件的一些外殼，越來越多的采用薄壁鋁殼作為保護罩，因為鋁制品外殼有不生銹、重量輕等優點，鋁殼自動鉚接技術在我國冷沖壓生產工藝過程中也是比較成熟的。該設計主要介紹的是一種新的鋁殼鉚壓技術，由于是汽車電子元器件產品，為精密性能件，質量要求極高。該文就鎮流器鋁殼在線鉚接生產工藝的設計要求及整體結構進行分析。

關鍵詞：鉚接? 鋁殼? 整體結構

中圖分類號：TH12 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（a）-0076-02

1? 汽車氙氣大燈的鎮流器的工藝分析

汽車氙氣大燈鎮流器組成元件：PCB板、薄壁鋁殼、高壓包三部分組成。該文主要是圍繞PCB板與高壓包分別裝入薄壁鋁殼后將薄壁鋁殼與PCB板自動鉚壓的過程進行詳細分解。

1.1 汽車氙氣大燈鎮流器的生產現狀介紹

原有的技術方案，通常采用兩道翻邊模具，第一道，將鋁殼通過斜鍥模具翻邊成70°。第二道，采用壓平模具，將鋁殼翻邊處壓平。這樣會出現兩個問題：（1）鋁殼會出現擠壓的毛刺與毛屑，現在去除毛刺與毛屑的方法是工人用刮刀和毛刷一個產品一處產品手工除去;（2）增加兩個工位，產線的長度拉長，增加產線成本;（3）兩個工位完成同一部位動作，導致同個產品兩次重復定位，帶來產品受傷的風險。

1.2 汽車氙氣大燈鎮流器裝配工藝方法的確定

原有的工藝要求無法滿足高端品質產品的要求，需要對原有工藝進行改進。通過從單工位上試驗得到的科學方法：采用旋轉式機構對鋁殼邊進行翻邊鉚接設計。

新加工工藝：產品壓緊機構將電子元件壓緊后，兩側平移氣缸將鉚壓頭送入與產品接觸部位，接觸部位的位置尺寸按圖紙尺寸控制，由鎖止氣缸限位。兩側翻轉氣缸伸出，按照機構的運動軌跡，通過翻轉點作為支點將薄壁鋁殼翻轉90°（支點就是翻轉的中心點，也正是產品折彎的拐點，需要根據產品圖紙確定）。完成上述動作后，翻轉氣缸返回，鎖止氣缸松開，平移氣缸將鉚壓頭返回初始狀態。由于與產品有壓緊的動作，沒有使產品摩擦，就不會出現毛刺和鋁屑等影響產品質量的問題。

2? 鎮流器鋁殼在線鉚接生產工藝的設計要求及整體結構的分析

2.1 鎮流器鋁殼在線鉚接裝置的設計要求

2.1.1 產品工藝流程

（1）將產品PCB板壓緊后分別將四邊翻邊至90°位置。

（2）翻邊完成，將產品四面限位后，從上面將翻邊后的產品壓平至所需尺寸。

2.1.2 注意點

（1）工序完成后，不允許翻邊的邊角產生毛刺。

（2）翻邊過程中，不允許在產品表面留下壓痕等影響產品外觀的因素。

（3）生產節拍：12s/pcs（整線節拍）。

（4）設備出現斷電或其他故障時，要保證人員及設備安全。

（5）設備應有必要的安全防護設備，如安全罩和安全光柵等。

2.2 鎮流器鋁殼在線鉚接裝置的整體結構分析

2.2.1 整體機的分析

根據整線的產能節拍15s的要求，綜合分析設備的每個動作時間，理論計算出單臺設備24s，單臺設備的UPH不能滿足本條產線的生產要求。確定制作兩臺鉚接設備得出產能整線12s>15s整線，可以滿足產能要求。

為了調試方便，整線的總體規劃，將兩臺翻邊機布局成左、右各一邊，兩臺翻邊機的中間為總線的過道，翻邊機的上下料直接可以進行總線上操作，臺架采用6060鋼管焊接而成，保證足夠的剛性。桌面板采用45#板平面加工，平面度在0.02mm并表面鍍硬鉻，保護整個桌面的強度。上臺架采用4545鋁型材搭建而成，為維修方便3邊設計成可開式門窗，并配套安全信號鎖進行安全防護。

2.2.2 總體結構的設計

根據整體設備的要求進行總體結構的設計，運動機構主要采用氣缸及氣動元件進行動作，活動機構上的固定塊采用密度輕的鋁板進行安裝，產品定位采用黑色POM進行定位，因為產品的材料為鋁板，使它不易滑，并產品內部有PCB板則采用防靜電的POM。到位信號采用傳感器與磁性開關進行信號反饋。整平由于力比大采用1.5T氣液增壓缸進行整平操作。

2.2.3 鎮流器鋁殼在線鉚接裝置的工作循環分析

該機構分為上下兩部分：上部分稱為上模，由氣液增壓缸、活動導柱導套、斜鍥機構與壓平機構組合、橋架等組成。下部分為下模，由4個斜鍥活動機構、產品送料機構、產品壓緊機構、活動導柱導套、活動滑臺、氣缸等組成。鉚接裝置俯、仰視圖如圖1所示。

工作原理：將需要翻邊的薄壁鋁殼件放在產品送料機構的定位上（a點處），通過送料機構將產品送到指定地點（b點處），產品壓緊機構從c點處移動到b點指定位置處，下壓氣缸將產品中的電子元件壓平整（電子元件部分底部有彈簧片，沒有壓力作用，無法將其壓平整）。由于位置受到限制，斜鍥活動機構1、2、3、4不能同時工作。第一步：斜鍥活動機構2、4兩套機構同時沿b點方向移動到達指定位置時，機構上的翻轉氣缸先將兩條邊沿折邊線翻轉。完成后翻轉氣缸返回，兩套機構退回到起始原點（可同時進行）。緊接著產品壓緊機構上升平推氣缸將它退回起始點c點處。第二步：斜鍥活動機構1、3兩套也同時沿b點方向移動到達指定位置時，機構上的翻轉氣缸也將兩條邊沿折邊線翻轉。完成后退回到起始原點。斜鍥機構與壓平機構通過氣液增壓缸下壓到指定位置，斜鍥機構通過下壓將產品四周護緊，壓平機構再將產品壓平。完成后氣液增壓缸退回到起始狀態。產品送料機構將薄壁鋁殼產品送出到指定位置，完成一個循環。由于4套斜鍥翻轉機構上翻轉氣缸沿產品折線翻轉，沒有與產品產生摩擦，就不會產生毛刺，也不會刮傷產品。

3? 結語

綜上所述，由于薄壁（0.4～1.0mm）鋁殼鉚接，在汽車零部件或其他家電行業廣泛應用，但是不同的行業、不同的品牌公司制作的工藝要求是不一樣的，由于工藝不同，設計使用的非標設備也是不一樣，特別是一些高端產品的高品質工藝要求。并且鎮流器的薄壁鋁外殼裝配高壓包后進行鉚壓，產品即要符合圖紙要求，還不能產生一點毛刺。因此該文通過對鎮流器鋁殼在線鉚接生產工藝的設計要求及整體結構的分析，希望進一步解決鎮流器鋁殼生產中存在的問題，從而提高高質量的鋁殼。

參考文獻

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