卡車車架機器人鉚接工藝

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一、卡車車架鉚接工藝現(xiàn)狀

　　車架是卡車中最重要的零部件之一，卡車上幾乎所有的關鍵部件都裝配其上，是卡車的基礎部件之一，它承受著所裝載的全部重量，傳遞著全部驅動力和制動力，在汽車中發(fā)揮著重要作用。
　　卡車車架一般由縱梁、橫梁以及縱梁上的各種附件等通過鉚接設備（如：風動鉚接機、液壓鉚接機，機器人鉚接，鉚接自動化鉚鉗等）將各種規(guī)格鉚釘鉚接后拼裝而成。風動鉚接是通過壓縮空氣吹動風錘連續(xù)錘擊鉚釘窩使鉚釘桿墩粗并使釘帽成型。液壓鉚接是通過液壓泵產(chǎn)生高壓驅動油缸，通過由合金結構鋼做成的弓形鉚鉗將鉚釘壓合成形。與風動鉚接相比較，采用液壓鉚接具有以下優(yōu)點：1.噪音小。2.勞動強度低。3.鉚接速度快，約3秒鐘即可鉚接一只鉚釘。4.鉚接力大，冷熱鉚均可。5.鉚釘受力均勻，鉚接質(zhì)量好，可矯正車架局部變形。因此，目前國內(nèi)各卡車生產(chǎn)廠家均采用液壓鉚接工藝，也是本文所討論的重點。國外的公司使用定制的液壓鉚鉗配合專門開發(fā)的機器人程序和鉚接工裝，可以實現(xiàn)車架底盤，橫梁的全自動化無人值守鉚接，同時針對一個車架上多種鉚釘規(guī)格，他們還研發(fā)一套自動換鉚頭裝置，可以配合機器人和編程自動更換對應鉚釘直徑的鉚接頭，在volvo，iveco等重卡車上已經(jīng)有成條線的應用。在國內(nèi)武漢埃瑞特（IRIVET）也使用同步技術研發(fā)適合本土重卡車型的機器人鉚接線，也取得了一些新的突破。
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6 g- R* y, W- a- m　　二、卡車車架鉚接工藝存在的一些問題
4 ?1 j! [# C1 z+ {　　(1) 干涉問題：
$ f+ E, S$ D2 J* O　　通常一個生產(chǎn)制作完成后的車架上，分布著密密麻麻各種規(guī)格的數(shù)以百計的鉚釘，而有些鉚釘?shù)奈恢煤芴厥猓篴.緊貼縱梁（或橫梁）的翼面，鉚釘孔中心與翼面半徑方向過于狹小，從而造成鉚鉗活塞桿（或鉚模）在鉚接過程中干涉；b.在橫梁與縱梁連接處的三角地帶內(nèi)部，而內(nèi)部空間狹小使鉚鉗無法進入；c.在距離很近的兩橫梁之間，鉚鉗在兩橫梁之間無法活動。鉚鉗一般為弓形結構，在鉚接鉚釘時承受了巨大的壓力，在保證強度、剛性的情況下必須保持一定的體積形狀。從而出現(xiàn)了一方面鉚接空間狹小，需要減小鉚鉗體積形狀，而另一方面還要保證鉚鉗的強度和剛性，這兩方面的矛盾。

　　（2）操作問題：
　　鉚鉗鉚接分兩種形式；一種為臥鉚鉚接，就是將鉚鉗放在地上，工人將縱梁吊掛起來推到鉚鉗中間來進行鉚接。另一種為懸吊鉚接，就是車架放置在工作臺上，將鉚鉗懸掛在導軌上，移動鉚鉗來對車架進行鉚接。在車架鉚接制造過程中多采用懸吊鉚接方式。鉚鉗體的尺寸根據(jù)鉚釘大小，車架的不同而差別很大，重量一般在50~100公斤左右，大的甚至達到200公斤。所以在有些情況下需要2-3人才能操作一臺鉚鉗進行鉚接。直接影響效率。機器人鉚接，主要是通過合理的工裝設計，保證各部件固定并貼合到位，通過工人將鉚鉗插入鉚接孔后，機器人自動實現(xiàn)鉚接作業(yè)。如果沒有正確的工裝來固定需要鉚接的工件，則會出現(xiàn)掉釘，歪曲，翻轉，鉚偏，不牢靠等問題。

　�。�3）其它問題：

在鉚鉗的設計和制造方面，國內(nèi)產(chǎn)品與國外品牌差距不大。
　　a..安全性：鉚鉗的每一次鉚接動作，都要承受幾十噸的壓力，而且動作非常頻繁，如果鉚鉗材質(zhì)內(nèi)部有缺陷，可能會發(fā)生疲勞斷裂。
　　b.漏油問題：液壓設備的漏油問題一直是個技術難題，在高壓狀態(tài)下，各種密封件的壽命都不長，很容易漏油，污染環(huán)境。
3 V2 c) G3 k! i0 _5 o7 A7 [" |　　三、未來車架鉚接制造工藝發(fā)展趨勢
　　（1） 替代螺栓連接工藝：
: M8 q, g- s  o, h( s　　工人使用氣動扳手通過高強度螺栓將橫梁與縱梁以及附件連接在一起，這種制造工藝優(yōu)勢在于：a、在通過螺栓連接橫梁與縱梁時，一側用開口扳手固定高強度螺母，另一側用氣動（或電動）扳手將螺栓快速擰緊。由于扳手體積很小，不用像鉚鉗鉚接那樣過多考慮干涉問題。b、操作方便，速度快。由于扳手體積小、重量輕，工人使用起來比用鉚鉗方便很多（雖然鉚鉗懸掛裝置上有彈簧平衡器），也容易上手。也較為安全。但是這種工藝也存在一些問題需要解決：a、生產(chǎn)成本高：車架螺接都采用高強度螺栓和高強度螺母，才能承受大的載荷。而一個高強螺栓和螺母的價格是一個鉚釘?shù)膸妆渡踔潦畮妆�，在一個車架上（特別是加長的一些重卡車型上）分布著數(shù)以百計的螺栓。因此，在大批量生產(chǎn)中這種螺接與鉚接的成本差距是顯而易見的。b、螺栓的.放松問題：車架在車輛運輸、行駛過程中因震動、變載、沖擊等動載荷或溫度發(fā)生較大變化時可使螺栓連接產(chǎn)生松動。由松動產(chǎn)生失效，由失效會產(chǎn)生嚴重的后果。而鉚接相對來說就比較穩(wěn)定。 特別是近年來機器人的引用和可定制化的鉚鉗，讓這一工作變得格外輕松，只需要一個工人值守，即可全天24小時作業(yè)，不論哪種批次的產(chǎn)品，只需要前期根據(jù)所有種類的車架做好定制，即可實現(xiàn)一條生產(chǎn)線全覆蓋。
　　(2) 替代焊接工藝：
# D  y, E, J' o9 b0 n8 O　　焊接工藝在轎車和輕卡的車架制造上是應用很廣泛的，在中、重卡上只是在一些不太重要的車架附件上進行焊接。焊接工藝的優(yōu)勢在于：無需在縱梁和橫梁上打孔或沖孔，這樣就不會對車架的強度造成影響。但是，在焊接后都會產(chǎn)生不同程度的應力集中，產(chǎn)生整體或局部的變形，尤其是車架這樣的薄板焊接就更為嚴重。為了防止車架變形和增加效率，需要為車架焊接制作專用的工裝夾具，然而車架的種類很多，車型的更新?lián)Q代很快，這樣就無疑在車架焊接的工裝夾具上的制造成本是非常巨大的。并且對于車架的焊接質(zhì)量的控制也很難，與鉚接和螺接相比較，檢查車架的焊接質(zhì)量需要專用設備，投入的成本高。而鉚接和螺接在質(zhì)量控制方面就更加的方便、直觀和經(jīng)濟。
　　四、結語
" {, [! a1 Z' h0 |! m- _5 R　　機器人鉚接技術在輕、中、重卡車架制造過程中將會占據(jù)越來越主導的地位。他避免了傳統(tǒng)工人勞作帶來的高強度，低效率，高次品率。從而使車架制造工藝方面更加高效、合理，最終形成高質(zhì)量、低成本的生產(chǎn)模式。

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