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超大型去毛刺機(jī)-Gigala 新能源汽車一體壓鑄車身自動去毛刺解決方案
發(fā)布時間：
2022-03-14 00:00
來源：
目前新能源汽車發(fā)展是現(xiàn)今社會的大趨向，電動新能源汽車對比傳統(tǒng)燃油汽車，續(xù)航里程是關(guān)鍵要素，在攻堅電池技術(shù)革命的同時，新能源汽車輕量化是另外一個重要的發(fā)展方向。針對減輕汽車車身重量方面，新能源汽車的制造工藝的創(chuàng)新也顯得越來越重要的作用，其中車身一體式壓鑄就成為新能源汽車廠商努力的重要方向之一。例如，新能源汽車特斯拉早在2020年9月就宣布了Model Y車型采用一體式壓鑄后地板總成，原來通過沖壓以及焊接的總成可通過6000T超大型壓鑄機(jī)一次壓鑄成型，為此減少79個部件，同時較少了這些部件制造和管理環(huán)節(jié)，使制造成本下降40%。這是車身制造工藝的偉大革新。
新能源汽車構(gòu)成圖
超大型壓鑄件成為一種發(fā)展潮流，制造和加工同樣也面臨革新，針對壓鑄后去毛刺工藝流程也帶來了新的挑戰(zhàn)。廣州太威機(jī)械有限公司（TechnoWave）一直致力于開發(fā)和制造汽車零部件的自動化去毛刺設(shè)備，省人化設(shè)備。2021年10月，廣州太威和力勁集團(tuán)成為戰(zhàn)略合作伙伴，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，開始對超大型壓鑄件去毛刺的難題進(jìn)行探討和研究。針對超大型壓鑄件去毛刺，太威率先和新能源汽車廠商交流和研究去毛刺方案。今天提案能對應(yīng)超大型壓鑄件的去毛刺機(jī)-Gigala。
Gigala 去毛刺機(jī)構(gòu)想圖
一體壓鑄車身零部件尺寸大，是自動化去毛刺面臨的難點之一。如，后底盤總成零件最大工件尺寸達(dá)到1700mm長，1500mm寬，700mm高,同時產(chǎn)品重量超過50Kg。產(chǎn)品正面、底面、兩側(cè)面均有去毛刺的區(qū)域，去毛刺部位多，加工尺寸范圍大，傳統(tǒng)的機(jī)器人去毛刺方案無法對應(yīng)。由于產(chǎn)品設(shè)計為薄壁結(jié)構(gòu)件，尺寸跨度大，變形量也大，特別是兩側(cè)輪罩區(qū)域，變形量超過5mm，這是自動化去毛刺面臨的另外一個難點。以6000T壓鑄機(jī)為例，壓鑄節(jié)拍大概在120秒。自動去毛刺也必須能匹配上壓鑄的節(jié)拍，不然需要很大的區(qū)域積放產(chǎn)品。產(chǎn)品毛刺主要為合模線的隔皮飛邊，頂針飛邊，渣包口和澆注口，去毛刺期間還需要對產(chǎn)品進(jìn)行翻轉(zhuǎn)和流轉(zhuǎn)，按照人工去毛刺作業(yè)效率計算，需要4至5人才能在壓鑄節(jié)拍內(nèi)完成去毛刺作業(yè)。
新能源汽車后底板總成示意圖
針對超大型壓鑄件的去毛刺遇到的技術(shù)難點，廣州太威提案全新的機(jī)器人去毛刺方案。為滿足去毛刺量大，滿足加工節(jié)拍上考慮，設(shè)置了多臺機(jī)器人同時加工。產(chǎn)品正面反面都要滿足去毛刺的要求，設(shè)置了兩個加工工位同時加工，其中一個工位，固定定位產(chǎn)品背面，多臺機(jī)器人去除產(chǎn)品正面毛刺。另外一個工位，固定定位產(chǎn)品正面，在背面設(shè)置多臺機(jī)器人進(jìn)行去毛刺。這樣多機(jī)器人，多工位的方案，從加工節(jié)拍和加工空間范圍上能滿足現(xiàn)有去毛刺的要求和節(jié)拍要求。
Gigala去毛刺機(jī)布局圖
Gigala去毛刺機(jī)設(shè)計成3個工位，采用環(huán)形軌道吊裝產(chǎn)品工件，配合壓鑄生產(chǎn)線上下料機(jī)器人實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)作業(yè)。環(huán)形軌道負(fù)責(zé)產(chǎn)品工件流轉(zhuǎn)，進(jìn)行工位切換。巧妙之處是回旋中心也能設(shè)置加工機(jī)器人和工裝治具，兩個加工工位剛好分配正面加工和背面加工。兩個工位治具均采用移動式主動夾持方案，確保產(chǎn)品工件在加工時有精確定位，同時使產(chǎn)品工件流轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)變得簡單、可靠。
另外超大型壓鑄件存在變形大的問題，對去毛刺加工帶來更大的挑戰(zhàn)。廣州太威（TechnoWave）自主技術(shù)的浮動去毛刺主軸，目前可以解決大部分產(chǎn)品變形的場合，浮動去毛刺主軸在徑向最大能進(jìn)行浮動±5°，折算到加工刀具預(yù)壓量可以達(dá)到3-5mm。局部變形量較大的區(qū)域有可能會超出浮動工具適應(yīng)預(yù)壓的范圍，需結(jié)合測量后加工技術(shù)，自動修正機(jī)器人加工軌跡，從而適應(yīng)產(chǎn)品變形的問題。除此以外，Gigala還專門設(shè)計了切屑自動排出機(jī)構(gòu)，超大型壓鑄件飛邊、隔皮、切屑量也非常大，而且有呈現(xiàn)大片狀，可靠的切屑排出裝置能確保設(shè)備穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。
新能源汽車一體壓鑄車身已經(jīng)是未來發(fā)展的趨勢，一體壓鑄設(shè)備也越來越大型化，超大型壓鑄件去毛刺的需求也會越來越迫切。Gigala超大型去毛刺機(jī)提供了新的解決方案，一起助力新能源汽車生產(chǎn)工藝的革新。
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