新型包边机总体设计方案与控制的实现

                                           夏凤鸣,刘英,眭蓓蓓,房友盼

                             (南京林业大学 机械电子工程学院，江苏 南京210037)

针对旧包边机存在的问题，提出了新型包边机的总体设计方案。采用上模块运动到位形成一个完整的型面之后再由底模托着工件向上运动的技术方案，解决了旧包边机各模块运动不一致的难题。在此基础上，采用PLC对包边机的各动作进行实时控制。新型包边机加工工件质量高，包边平顺严实，无折皱现象。

    随着我国汽车工业的发展，车型更新日新月异，汽车的质量在不断提高。车门包边质量的好坏直接影响汽车车身的外观质量。一般汽车车门由内板总成和外板构成，内板总成主要是由车门内板、窗框、加强小件、防撞杆等件通过焊接而成。车门包边是先将内、外板扣合，然后使车门外板边缘塑性变形将内板总成的一部分边缘包住，包边量在5~15mm。有的车门包边完成后还需要采用弧焊或点焊的方法进行补焊［1-3］。

    目前国内外中高档汽车门的包边方法主要有模压包边、台式机包边和机器人滚压包边。模压包边需配大型压机，造价高且占地面积大、噪声大，因此一般厂家不采用此法。台式机包边是将机电一体化技术运用于专用台式机，用于汽车门包边，结构紧凑、效率高、成本适中、质量稳定，缺点是设备专用性强，通用程度低。机器人滚压包边，是通过机器人手臂上安装的辊子进行滚压包边，其灵活性强，包边精度高，但与模压包边相比工作效率较低，因此只适用于产能要求不高的生产线［4-6］。

    目前国内生产企业主要采用的是液压包边机，该机以其生产效率高、包边质量好、设备占地面积小、设备投资少、维修方便等特点成为汽车生产企业的首选。本文研究的新型包边机亦属于液压包边机。

1包边工艺介绍

    汽车门盖类零件的成形工艺主要是包边，即将汽车门盖外板的外缘部分压弯覆盖在内板上，这样不仅可以保证外观光洁，而且可以提高车门的刚度和强度。

    为保证包边的质量，在包边之前会对内板进行定位，包边时一般很难将90°的翻边一步就翻折至0°，因此将包边步骤分为两步：首先是将翻边从90°翻折至45°，称之为预包边;然后再从45°处翻折至0°并压实，称之为终包边。包边过程见表1。汽车车门包边效果如图1所示。

                      
                                            图1车门包边效果图

2新型包边机的总体结构设计

    新型包边机主机主要由以下几个部分组成：举升装置、压紧定位装置、外模框、包边组件（包含预包边上模和终包边上模等）。具体结构如图2所示。

    新型包边机采用龙门架式结构，龙门架固定在大底板上，其顶端设有气缸，在包边过程中由气缸驱动压紧装置对包边件内板进行定位、压紧。大底板上还固定有外模框和3个起驱动作用的油缸。底模底部和外模框之间设有导向装置，底模四周和。。。。。。

基金项目：南京市科技型中小企业创新基金科技计划项目（2012创基028）

作者简介：〖HTSS〗夏凤鸣（1990—），男，江苏淮安人，南京林业大学硕士研究生，主要研究方向为机电一体化。

（文章来源《机械设计与制造工程》如需详细资料请联系江苏机械门户网）