鋁板沖壓工藝及裝備的發(fā)展

馬淑莉

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國的工業(yè)化水平也越來越發(fā)達(dá)。最近幾年汽車行業(yè)在全世界迅猛的發(fā)展起來，隨著汽車行業(yè)的發(fā)展鋁板沖壓行業(yè)也備受國內(nèi)外的機(jī)械行業(yè)關(guān)注。本文從鋁板分張技術(shù)開始介紹，隨后又介紹了鋁板的傳輸，清洗以及廢料利用的問題，從以上這些角度詳細(xì)的分析了鋁板材料的未來發(fā)展。鋁板沖壓工藝對(duì)汽車的制造有著非常重要的作用。它不僅可以滿足汽車硬件條件，比如性能，安全，環(huán)保和較長的使用壽命以外，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，鋁合金材料是未來汽車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，所以鋁合金材料多用于我國的汽車制造，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。希望通過鋁板沖壓工藝發(fā)展，我國的汽車制造業(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)磁力來磁化鋼板從而使鋼板進(jìn)行分離，通過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這種方式來進(jìn)行分張，它的分張必須通過其他分張手段來進(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。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)專門控制它的電閘。這樣的話每一個(gè)氣刀的開始，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，其中最常見的就是圓形和長條形氣刀。工作范圍較大的就是長條形氣刀，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，所以車廠在使用鋁板的時(shí)候會(huì)選擇直接購買成品鋁板，但是板料從購置回來到展開使用的時(shí)間又很長，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)，在鋁板之間的潤滑劑由于長時(shí)間的放置，其潤滑度降低粘度升高，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：氣缸通過靠近邊緣的吸盤進(jìn)行輔助作業(yè)，將板料吸取完成后，在其中間的吸盤牢牢壓住板料，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板本身沒有磁性，所以正常情況下無法固定在皮帶下方。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

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，我國的汽車制造業(yè)也發(fā)展的越來越迅速。鋁板沖壓工藝是發(fā)展輕型汽車的首選材料之一，有著廣泛的應(yīng)用。相信隨著汽車輕量化的發(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)我國汽車制造業(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.