車輪是汽車必不可少的一部分，在工作中承受著較大的垂直負(fù)荷、橫向力、驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)扭矩。而輪輞作為車輪的關(guān)鍵承力件,其成形質(zhì)量直接影響車輪的性能。隨著叉車銷量的不斷增加和工業(yè)水平的不斷提高，傳統(tǒng)的輪輞生產(chǎn)方式需要進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。本文通過開發(fā)適合自動(dòng)化生產(chǎn)的新型落料模、研究上下料自動(dòng)化技術(shù)以及快速換模機(jī)構(gòu)，在輪輞落料工序?qū)崿F(xiàn)了材料供給、廢料排出、成品出料及碼垛、沖床的聯(lián)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、沖壓過程異常狀況的監(jiān)控等作業(yè)過程的自動(dòng)化，同時(shí)使用了快速換模機(jī)構(gòu)，使換模效率和模具定位精度有效提高。
傳統(tǒng)生產(chǎn)模式
采用傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式通常由3 名操作工協(xié)同工作：一人負(fù)責(zé)送料，一人負(fù)責(zé)接料，一人操作設(shè)備，這種模式存在的問題主要有采用落后的手動(dòng)生產(chǎn)模式，人工上料、取廢料及成品原料，勞動(dòng)強(qiáng)度大；生產(chǎn)時(shí)需要人與機(jī)器協(xié)調(diào)作業(yè)，精度不能保證，同時(shí)危險(xiǎn)系數(shù)高；換模時(shí)，需一人操作叉車，兩人對模，效率低，模具定位不可靠，不僅影響模具使用壽命，還可能導(dǎo)致同批次產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。為解決以上較為惡劣的工作環(huán)境和執(zhí)行難度較大、生產(chǎn)效率低下的問題，將工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)引入到輪輞落料工序中。
在設(shè)計(jì)自動(dòng)化解決方案前，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況需要考慮以下幾點(diǎn)：
⑴由于落成品圓片厚度為5 ～ 6mm，直徑為460mm，廢料變形較大，兩端翹曲達(dá)40 ～ 50mm，出廢料的結(jié)構(gòu)需要有較大的兼容性。
⑵原材料為采購的定尺剪板料，尺寸誤差較大，寬度尺寸的誤差一般為±2mm。送料結(jié)構(gòu)需要有較大的兼容性。
⑶設(shè)備周邊的場地有限（周邊約2.5m 的范圍可用），而工作內(nèi)容較多，需要合理布局。
⑷現(xiàn)有的模具結(jié)構(gòu)大部分為上出料形式，成品圓片落成后在上下模之間出料。設(shè)備的裝模高度為600mm，接近模具的閉合尺寸，不利于自動(dòng)化取料的實(shí)施，模具結(jié)構(gòu)需要改進(jìn)。
自動(dòng)化解決方案
借鑒汽車行業(yè)成熟的自動(dòng)化方案，將輪輞落料的沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一套完整的閉環(huán)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，由一套板料拆垛機(jī)構(gòu)，一套板料對中機(jī)構(gòu)，一套進(jìn)料機(jī)構(gòu)，一套出廢料機(jī)構(gòu)，一套成品出料及碼料機(jī)構(gòu)，附屬機(jī)構(gòu)等組成，工序內(nèi)全部自動(dòng)完成，機(jī)構(gòu)可涵蓋現(xiàn)有規(guī)格的輪輞落料生產(chǎn)，適應(yīng)相關(guān)部門的柔性化生產(chǎn)要求，自動(dòng)化加工過程流程圖。
