1.开发背景
汽车悬架控制臂衬套轴(以下简称衬套轴)两端由高强度螺栓连接于副车架,中间部位嵌套于控制臂衬套内。该连接结构承受车辆运行的导向和载荷传递。当收到外力冲击的时候,会导致衬套轴变形或者脱落;在极端情况下可能导致汽车失控等安全隐患。其加工方法主要采用钢铸件、钢锻件,或者铝合金压铸成形,极个别企业采用液压机锻造铝合金成形工艺,但仍然采用传统的单机手动操作的模式。传统的锻压生产模式主要是依靠人力完成,存在设备能力过剩、布局分散、利用率低;设备的自动化程度低,生产效率较低;人工投入量大,工人技术经验不足、缺乏系统性培训;工人劳动强度大、劳动条件差;锻件加工余量大;各类高级专业人才匮乏;车间内基础设施不完善等问题,导致锻压生产很难满足日益发展的汽车产业生产需求,锻压企业急需进行设备自动化升级及生产条件的改善,以满足不断增长的汽车制造业的需要。
2. 结构说明
本项目在分析衬套轴设计和制造时所需高强度、良好的连接性能、低成本、轻量化的要求后,选用6082铝合金材料进行锻压成形,并根据其工艺过程设计了锻压自动化生产线,主要包括下料工位、加热工位、锻造工位、切边工位和码垛工位,设备主要包括锯床、加热炉、锻床、机械臂和电气控制系统。其中,下料机构和加热炉以及成型模具均为项目组自主研发,并申请了相应的专利。
团队设计的实物目前已在苏州银涛精密锻造有限公司开展应用。
3. 功能和使用说明
各工位的具体功能描述如下:
(1) 下料工位:自动上料与下料,无需人工搬运;
(2) 加热工位:实时监控加热炉内的温度和棒料的加工情况,并进行二次检测与筛选;
(3) 锻造工位:完成产品锻造成型;
(4) 切边工位:完成锻造飞边的切除;
(5) 码垛工位:完成产品的自动马码垛和搬运。