一種汽車內飾件成形液壓機

李 巖 ，張海杰 ，陳 峰

（1.高端成形機床成套裝備安徽省技術創新中心，安徽 合肥 230123；2.合肥合鍛智能制造股份有限公司，安徽 合肥 230123；3.蘇美達股份有限公司，江蘇 南京 210018）

汽車內飾件成形工藝流程為蒙皮、發泡、澆注、合模、成形+保壓、冷卻。采用發泡機與幾臺成形壓機組成生產單元，壓機一般采用四柱壓機，存在生產節拍較慢、保壓時間長、壓力不穩定等問題。

汽車內飾件成形液壓機，采用專門的移動工作臺實現成形之間的各工序之間的全自動轉換，提高的生產效率，減輕了人工勞動強度。同時，采用精度較高的框架式結構，滑塊導向采用可調式導軌，閉環壓力控制技術等新技術的應用提高產品成形質量。

1 內飾件成形工藝簡介

如圖1所示，汽車內飾件成形生產工藝為：一臺澆注機器人與8臺成形液壓機組成一個生產單元。工人在操作區進行蒙皮、取成品零件等工藝操作。當蒙皮操作完成后，啟動壓機可實現由壓機移動工作臺將已蒙皮下模移動到澆注機器人一側，并發信號給澆注機器人。澆注機器人自動移動到澆注位置進行澆注，澆注完成后由機器人發信號給壓機，壓機移動臺將已澆注完成的下模快速移動到壓機內，并自動實現壓制、合模、保壓。完成后，壓機自動回程、開模、移動臺自動開出至操作工位，工人取下成品，進入下次循環。

2 主要技術特點

2.1 移動臺移動速度快

發泡料從澆注開始到壓機合模完成僅需60s左右，而整個澆注過程需40s。因此壓機移動臺由澆注位移動到壓機內以及壓機合?？偣矁H有20s時間。移動臺的移動速度必須達到200mm/s才能滿足生產工藝要求。這對移動臺加速、減速、停止、定位都有很高要求，為此專門研發的移動臺驅動、導向、定位裝置。

2.2 設備保壓時間長壓力精度要求高

根據汽車內飾件成形工藝的要求，零件的保壓時間最長需要15min，并且壓力波動不得超過0.5MPa。為了滿足超長時間的保壓要求，液壓控制系統采用了閉環保壓控制技術。

2.3 設備精度要求高

由于液壓機的垂直度、壓制過程中的平行度、滑塊的定位精度對零件成形質量具有很大影響。因此，該設備采用整體框架設計，精度達到JB/T 7343-2010單雙動薄板沖壓液壓機標準中的一級精度標準。

3 主要結構方案

針對汽車內飾件成形對設備的特殊移動臺移動速度快、設備精度高、保壓時間長且壓力精度要求高以及對生產工藝過程的詳細研究分析。進而優化設計，充分利用各種內外部資源，實現了設備的高精度、高效率、節能環保。

液壓機機身框架采用整體箱型焊接機身，焊后采用退火徹底消除焊接應力。保證了機身的強度和剛度。根據汽車內飾件成形的特點：零件較大，應力較為分散，滑塊采用雙活塞缸加壓的形式有效的適應應力均布的使用工況。

圖1 汽車內飾件成形工藝布局圖

滑塊本體采用鋼板焊接成箱型結構，同時采用有限元進行分析和優化，具有足夠的剛度和強度，焊后退火消除焊接應力?；瑝K的導向采用斜楔式四角八面導軌導向，該導向調整精度高，剛性好，調整后不易發生精度偏離現象，精度保持性好，抗偏載能力強，從而保證滑塊的運行精度并能承受較大的偏心載荷。機身立柱上的導向板42CrMo經滲氮處理，硬度高，耐磨性能好，使用壽命長。滑塊導板材料采用錫青銅制成，耐磨性好。

根據移動臺移動速度較快的特點，采用液壓馬達齒輪齒條驅動，在壓機外采用滾動導軌，壓機內與壓機底座之間采用耐磨板摩擦。這樣，在壓機外側為滾動摩擦，摩擦力小移動臺加速較快；在壓機內側為滑動摩擦，摩擦力較大可以較快減速、定位、停止等。液壓馬達及齒輪同樣可起到快速制動效果，液壓馬達的控制采用比例閥實現速度的調節。如圖2所示。

圖2 移動臺驅動示意圖

汽車內飾件成形液壓機保壓壓力采用閉環比例壓力控制技術，實現的較高的壓力精度。壓力控制過程采用PLC控制，同時，實現壓機與自動澆注機器人之間的無縫連接，實現了整改生產過程的自動化，提高了生產效率和產品質量。

4 實踐結果

該汽車內飾件成形液壓機的研發成功，對汽車內飾件成形的自動化生產，提高生產效率，提高擠壓成形的質量，減少后續處理工序都有著非常積極的意義。如圖3所示，此設備已經在用戶處穩定運行超過五年，并且已經與澆注機器人聯機生產，提高了產品質量的穩定性，提高了生產效率。

圖3 設備在用戶現場照片