[发明专利]一种开卷落料成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车板卷材加工领域，特别是指一种开卷落料成形方法，将汽车板卷材加工为三维冲压板材。

背景技术

一条传统的汽车板模具开卷落料线生产节拍在每分钟25片左右，年产量可达400-600万片，通过模具落料获得平面毛坯料片后，需要经过冲压成形线获得冲压汽车板零件。根据不同的投资与生产规模对应相应的冲压成形线以获得三维零件，而国内常用的机器人冲压生产线每分钟节拍为5片左右，单臂横杆机械手冲压线每分钟节拍在10片左右，手工上料的冲压线节拍更慢，每分钟仅为3-5片。这意味着，一条开卷落料线需要对应多条冲压成形生产线。这种方式在加工中心与整车厂应用普遍，厂房面积大，投资规模大。

在小规格易拉罐盖冲压零件生产中，例如中国专利CN200920171407.5归纳了易拉罐盖现有生产方案并提出了多通道自动冲压方法，其中涉及的二台冲床同步工作方案或多通道冲压方案适合小零件生产，而针对汽车板冲压生产无疑会带来巨大投资压力与设计实现的困难。

传统开卷落料线在落料后需要有堆垛工序，堆垛完成的成捆料片料片需要中转至多条冲压线以分工作业，每条冲压线又需要配置叉车、牵引平板车或转运车等频繁的物流中转手段进行衔接，然后经过拆垛、抓料上料等冲压的前道工序进入冲压线，一般采用多台压机方式构成冲压线，或者使用多模压机，获得成品零件。简而言之，实现成形工艺需要二条生产线，分别为开卷落料线及冲压成形线，需要反复移动片料零件降低了工作效率，同时需要配置更多堆放、输运空间，最终获得成形零件。

为了解决模具落料产生的巨额模具费用，维护与保有成本，以及实现落料方式的灵活性，激光落料已经成为一种可实施方法，但是激光落料达到传统模具落料的节拍目前仍是一项技术瓶颈，即使配置多个切割头实现模具落料对等产量，也会带来诸多技术困难与投资风险。

目前，满足落料质量下，一条激光开卷落料线常规节拍可在每分钟数十片以内，较低的产量恰恰满足了一些新型车型、个性化车型及车型改款的需求，不再需要为此类车型投入巨额的模具开发费用和冗长的试模周期。同时，这样的作业节拍恰恰与常用冲压成形线节拍吻合。这使得将激光落料线与冲压线合并的方法成为可行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开卷落料成形方法，可实现落料线与冲压成形线串接，并实现匹配。通过此方法，减少了片料和冲压成形工件的堆垛、打包、运输、定位、拆包、搬运、位置对中等中间环节以及周转场地，将工艺流程进行了简化并串接在一起，通过激光落料直接从卷料，加工成的成形件。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种开卷落料成形方法，包括如下步骤：

1)钢卷开卷

钢卷开卷后的钢带进入清洗、矫直，通过夹送辊进入落料区域；

2)激光落料，

钢卷进入落料区域，采用激光落料方式，通过激光切割头切割形成所需形状的料片，废料下落输出；

3)料片输出

料片通过磁性伸缩输送皮带机接料后输送，再选择机械手或带外部轴的机器人搬运的方式搬运至冲压工序，并将料片放入冲压下模；或，料片的输送搬运直接由带外部轴的机器人抓取输送后到冲压工序，并将料片放入冲压下模；

4)冲压成形

将料片冲压加工成一定形状尺寸工件，并进行切边冲孔与整形；

5)检验

成形工件出件、检验，最后入库。

进一步，步骤1)中，矫直与夹送辊之间设置活套装置。

步骤2)中，料片在切割过程中可动态移动，也可静态进行切割。

步骤2)中，采用至少一个激光光源与激光切割头进行激光切割落料。

步骤2)中，采用两个激光切割头进行板材静态切割作业。

步骤2)中，废料下落输出采用废料溜槽，结合废料输送链至废料收集箱。

步骤3)中，冲压前进行料片预处理，预处理包括板料涂油。

步骤3)中，料片先经过对中处理，再由机械手或机器人抓取、搬运至冲压下模上。

步骤4)中，冲压成形根据生产零件简单分为手工生产和自动化生产；其中，自动化生产的上下料形式采用机器人或机械手；机械手包括单臂横杆机械手、双臂横杆机械手。

步骤5)中，成形工件的出件与检测为机器人取料并通过表面质量检测与形位检测，采用目视与视觉检测方式检测毛刺与零件缺陷，检测工具采用游标卡尺、千分尺、检验夹具，以离线方式检查或3D在线检测方式进行形位检查。

本发明的优点在于：