热冲压工艺的特殊性，自动化辅具在热冲压生产中占有十分重要的作用。辅具设计的好坏决定着生产的稳定性，甚至成为自动化生产及节拍提升的瓶颈。热冲压自动化辅具包含拆垛端拾器、上料端拾器、取件端拾器、激光切割支具、抛丸挂具。
; N: I! Q1 F( R# Q1 ~8 J) |$ ~
面对全球能源危机和环境保护的压力，节能减排已经成了汽车制造业的发展趋势，通过使用高强度板热冲压生产制造技术，同时实现车体轻量化和碰撞安全性，成了近年来汽车制造业研究的热点。热冲压技术国内起步较晚，一直处于在各大学或研究院等研究单位试验阶段，但随着汽车企业的介入，热冲压技术得到了快速发展，目前热冲压工艺已经应用到汽车生产制造工业，并且实现批量化生产。自动化辅具作为热冲压生产的一部分，其结构设计对产品质量和生产的保证有着决定性作用。
4 X& {7 t4 S; l _
热冲压成形生产线的拆垛端拾器由骨架、电气元件、安装组件组成。结构与冷冲压自动化生产线基本相同，同样采用吸盘吸取板料。冷冲压线板料多为方料，端拾器骨架及吸盘为规则阵列布置，实现不同料的通用；而热冲压件基本为A柱、B柱等，不规则料较多，且一般为细长件，吸盘一般随形布置，一列即可，通用具有局限性。
冷冲压拆垛端拾器示意
热冲压拆垛端拾器示意
: s7 F0 I' }5 o% F( Y1 i
热冲压线拆垛端拾器为实现不同制件间通用，在骨架设计上，将吸盘固定结构设计为可前、后、左、右移动式，吸盘可在横梁上左右移动，横梁可在主梁上前后移动，以适用不同形状、不同尺寸的板料。
1、主梁 2、横梁 3、吸盘 4、料片
/ R; Z1 H m9 X6 F 热冲压生产中，由于加热后的钢板处于高温状态，无法用吸盘抓取，故其上料端拾器上采用特定制作的夹持器（气缸带动夹钳）。热冲压生产线的上料端拾器由骨架、电气元件、夹钳、防护板及安装组件组成。此部分是热冲压线最关键的工位，需保证板料抓取位置精确性及稳定性。根据料片形状复杂程度，可采用不同的结构设计。
形状规则简单的板料，如方形料、梯形料，可采用一个气缸带动多个夹钳形式，如图2-1所示。此方式可保证夹钳动作的一致性，减少气缸使用，降低制作成本。但需注意夹钳的运动方向与加热炉送料辊子的角度。在工艺设计阶段，需考虑生产中板料的抓取方向，平行送料辊抓取为最佳状态；如θ过大，夹钳打开、夹紧与送料辊有干涉风险。
运用此种形式，夹钳结构分连接和夹持两部，夹持部分可前后调节，使一个气缸上多个夹钳根据料片轮廓小范围调整至最佳位置。
1、旋转横梁 2、连接部分 3、夹持部分
1 o- @0 _' Z) u$ w8 P; C
实际生产中，热冲压件多为A柱、B柱等内加强件，板料形状多弧形不规则料，此时一般设计一个气缸带动一个夹钳，夹钳根据料片轮廓布置，在允许范围内，还可根据料边曲线法线方向设置角度，不受其他夹钳限制，可实现板料的最佳夹持状态。
独立夹钳布置及结构示意
热冲压成形生产线的拆垛端拾器由骨架、电气元件及安装组件组成。加热后板料经模具压制和保压冷却后，温度降至200℃左右，此时仍不能用普通胶质吸盘取件。一般设计为永磁吸盘。端拾器重量与自动化生产节拍成反比，故设计时除骨架主结构保证刚度，其他部分均减重设计。
' V) u; W) a0 j7 r$ J4 V/ C
热冲压成形后，板料成为半成品。因制件材料机械性能较高，无法通过模具加工，故需采用激光切割进行制件修边冲孔，激光切割支具是支撑和定位制件、保证切割制件精度和稳定性的辅助工装，由骨架、支撑定位结构、夹紧单元、电气元件及安装组件组成。
, t2 `. R8 @* p. C! m
目前普遍使用的为旋转工作台式激光切割设备，制件切割过程中，产生大量的烟尘，设备有废料输送及排烟尘系统，支具结构设计中，支撑、定位等安装面尽量做小，留有漏空保证上下通气流。如安装面为一整块BASE板，则设计上留出空间开孔。
对于制件的支撑、定位结构，因制件成型后与产品数模存在一定差别，且热冲压工艺制件型面特征一般较为简单，如只依靠型面定位，制件稳定性差，切割后制件一致性不能保证。这种问题可通过以下两种方法进行改进：
①设计明显的特征，如凸点、凹包等。因热冲压是在板料加热后压制成型，故凹包等明显特征在成型后表面会有缺陷，减薄率较大，故特征一般设置在工艺补充区域，激光切割将此部分去除。
②设计定位工艺孔。采用定位孔可精确定位制件，是最为理想的定位方式。
, R* S2 O* G2 z4 K( D" U* l
此定位孔设计位置需遵循以下三方面原则：
①为保证激光切割制件精度，成型工序同样使用此定位孔定位，需考虑定位孔设置位置及形式不影响上料；
②如设置在产品区外部，不能降低原材料利用率；
③设置在成型过程中不走料区域，孔无变形，保证精确性。
发表于 2018-2-24 20:34:38
