机器人滚压包边DPCA-F12-001-2008

机器人滚压包边DPCA-F12-001-2008GB××××—××××PAGE2内部使用神龙汽车有限公司发布神龙汽车有限公司企业标准Q/DPCA2008内部使用神龙汽车有限公司发布神龙汽车有限公司企业标准Q/DPCA2008—11—12实施2008—11—12发布机器人滚压包边SertissagerobotisealamoletteDPCAF120001—2008OR：2007/12/19PAGE34内部使用前言自B53项目引进机器人滚压包边工艺以来，该工艺方案因其成本低廉、柔性好、调试周期短等特点，逐渐取代传统包边技术，广泛应用于开启件生产线，根据DPCA几年来机器人滚压包边技术运用情况进行总结而形成本标准。本标准于2008年11月12日首次发布。本标准自发布之日开始实施。本标准由技术中心整车部车身产品及工艺设计分部提出。本标准由技术中心整车部整车综合分部标准法规室归口。本标准由技术中心整车部车身产品及工艺设计分部焊装工艺室负责解释。

标准演变版本号日期更改内容OR2008/11/12创建标准OR：2008/11/12PAGE10内部使用开启件包边机器人液压包边范围本标准规定了神龙汽车有限公司焊装生产准备项目及现生产项目中关于白车身开启件的包边技术：机器人滚压包边技术的相关规范。本标准用于指导和规范机器人滚压包边工艺及设备调试。规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。B130200白车身翻边连接的验收标准AS-150包边工艺PEEO6/REEO6机器人滚压包边设备的功能验证PSA-FER-127包边设备的制造和设计术语和定义下列术语和定义适用本标准。3.1包边是一种将零件上冲压产生的上翻边或下翻边压平后，使零件的内、外板连接在一起的装配工艺（通过折弯），一般用于装配零件的内、外板（通常是开启件）。3.2DFN产品数字化定义。3.3DFNIE冲压工业化数字化定义。3.4包边角度包边前，翻边部分与零件形成的角度，如图1中的A。3.5包边高度待翻边部分的高度，一般的包边工艺对应的标准高度为8mm。3.6折弯半径钢板经冲压折弯成型时，自然形成的园角，分内圆弧和外圆弧，见图1。A AA外圆弧半径R2DFNIE（PPC）A AA外圆弧半径R2DFNIE（PPC）翻边高度折弯半径R1图13.7包边厚度完成翻边后，几层钢板叠加的厚度及涂胶厚度之和（见图2）：E3=[2×E1＋E2＋（2×E1+E2）×6%＋C1]对于有玻璃球的胶：C1=150μm+0/-50μm3.8包卷值：翻边后，外轮廓的垂直切面偏离定义DFNIE的值，见图2。包卷值包边半径=E3/2包卷值包边半径=E3/2图23.9机器人滚边以机器人为载体，通过机器人滚压头上的滚轮在金属薄板边上以不同的角度移动而使薄板边发生弯曲，以达到所期望的包边角度。3.10滚压头装在机器人第六轴上，直接施力在零件上的标准工装。3.11滚轮装在滚压头上，以滚动的方式对零件实施滚压的工具。包边的概述4.1包边产品的DFN由PPC/ESO提供的DFN应是总成零件的DFN，包括如下数据（如图3所示）

：——包边零件的翻边圆角半径；——包边区和非包边区的过度区；——功能的限制（周边，厚度，钢板……）。1.5mm+料厚外板DFN（ESO）造型半径（1.5mm+料厚外板DFN（ESO）造型半径（ESO）如包边工艺需遵守特殊功能，则由ESO确定DFN除特殊情况外，周边理论间隙1.5mm内板DFN（ESO）图34.2DFNIE参数确定的原则4.2.1一般的水平包边（机器人滚压包边）1：R1=0.4mm~0.8mm，当钢板厚度为0.7mm时，R2=1.1mm~1.5mm。2：翻边的高度标准要求为8mm，在开启件转角或拐角处出，根据实际情况定，但最小不得小于3mm。3：包卷值为0.1mm~0.2mm。4：包边角度可以达到180度。4.2.2水滴包边（机器人滚压包边）1：R1=1.8mm，当钢板厚度为0.7mm时，R2=2.5mm。2：翻边的高度标准要求为13mm，最小不得小于11mm，否则无法实现水滴包边。3：包卷值为0mm~0.2mm。4：包边角度一般为90度，见图4。工作方向13mm工作方向13mm图4根据这些数据，PPC的不同专业将确定包边前翻边的几何尺寸，以保证：——冲压工艺翻边的可行性。——内外板的合装的可行性。——包边工艺性。——密封胶的涂敷。这些内容具体体现在PPP（冲压零件图），它包含了DFNIE的全部信息。包边的各种形式标准B130200中定义了各种包边的形式：水平包边，不完全包边，水滴包边，打开包边，车门下部的开式包边，预包边，反嵌入式包边。具体定义及形式可参见该标准。产品滚边后应满足的要求6.1功能尺寸：滚边后应确保油漆的功能。6.2厚度：符合产品对对各种包边形式的厚度定义及装配的要求。6.3外观：符合QCP对产品的各种缺陷的扣分要求。6.4间隙和面差：符合PPC/QOP专业对开启件装配后相对与车身的间隙和面差的规定。滚压包边的基本工艺对于翻边角度为90°的开启件,采用三次滚边成型即可，此时要求钢板的厚度为0.8mm左右。第一次滚成60°，第二次滚成30°，第三次压平，见图5。图5当翻边角度为105°时，通常仍采用三次滚边。但当翻边角度为120°时，采用三次滚边易产生波纹，所以一般采用四次滚边的工艺。对于角部的包边工艺，最终角度根据经验，一般是30°到40°不等，这取决于包边高度和产品的其他参数。每次滚边时滚边的方向与上一次方向相反，以避免产生大的波纹。滚边从一个角开始逐渐展开于下一角的前面完成，见图6。图6机器人滚压包边设备8.1机器人滚边设备的构成不同的汽车厂家使用的滚压包边技术不尽相同，但其基本原理均一样，即以机器人为载体，在机器人的第六轴上安装滚压头，用滚压头对开启件实施滚边。滚压包边机器人的工艺结构，见图7。图7对各部件的描述如下：回转工作台：固定在地面，与胎膜连接，可以带动胎膜旋转，当机器人手臂不能伸到远离机器人一侧时，回转工作台可以将工件旋转到机器人的内侧，完成滚边。如果机器人对开启件一次可以完成滚边，则不需要此部件。胎模：对开启件的内板和外板可靠定位。胎膜型面将根据冲压的数字化定义（DFNIE）加工成型。成型器：将内板和外板合装后，从其他工位搬运到此工位。并能够确定内外板的位置关系，是保证滚边质量的重要部件。外板：开启件的外板与胎膜完全贴合。内板：内板的定位和抓举由成型器完成。滚压头：有两种类型的滚压头，属于通用部件。根据需要选择一种或两种安装在机器人上，机器人运动时，完成对开启件的包边。滚压头上的滚轮可以根据产品的特点而设计。机器人：根据滚边负荷对机器人选型。8.2滚压头的技术要求滚压头没有特殊的技术要求，只要能够产品的包边的特点进行合理地选择即可。目前在我公司使用的三家供应商的滚压头均不相同，但运用效果均达到要求。1：ABB的滚压头分两种（图8）：图8.a为受压滚压头，图8.b为受拉压的滚压头，。ab图8不论产品和滚边部位如何变化，滚压头的主体是一样的，不同的是滚轮需要重新设计。2：EDAG的滚压头EDAG的滚压头分两种：手动控制机器人位置的滚压头和自动控制机器人位置的滚压头，见图9。图9另一种可进行180度翻边的滚压头，主要用于顶盖的翻边，见图10。图103：CFER的滚压头类似EDAG的滚压头，没有特殊的结构和功能。4：COMAU的滚压头一般产品的滚边所用的滚压头基本类似。有一种用于预包角的滚压头，见图11。目前，在DPCA未使用，但在其他汽车厂家已经开始运用。图118.3胎膜的材料及热处理机器人滚边技术是近几年发展起来的新的开启件包边技术，对于滚边胎膜材料的标准正在制定中，在欧洲，最初的滚边胎膜材料源用了传统机械包边的材料铸钢材料50CD4（法国材料牌号），在DPCA首次使用机器人包边技术的车型如B53，T11/T21开启件中也使用了该材料。随着该技术的国产化，在后续的车型中使用了国产化的机器人滚边技术，随之，胎摸的材料也发生了演变，目前在国内汽车厂家广泛采用铸铁材料GGG70L（德国材料牌号），相当于国产材料QT700-18。同时，法国也在制定新的机器人滚边胎膜的材料，在新的规范中使用了材料FCS700-2，等同于中国材料QT700-18。对比铸钢材料的返修，铸铁材料的返修工艺要求更加严格，返修的时间也长。通过多个项目的实践，及材料热处理后的晶向分析，证实了GGG70L材料的表面硬度、机械强度及机械拉应力均符合要求。因此，除了使用50CD4外,也可以使用GGG70L或等同材料。GGG70L：热处理：表面采用激光淬火或高频淬火均可，淬火表面深度0.8mm。硬度要求：工作区域周边20mmHRC48~HRC52，非工作区域HRC24~HRC28。滚边胎膜的返修工艺调试过程及正常生产过程中的返修GGG70L铸造胎膜的返修工艺见表1。

表1返修工艺使用焊丝日亚HM-5R焊道要求无气孔、裂纹硬度补焊厚度在2mm以上时，硬度大于45HRC使用要点设备：氩弧焊机电流：直流70A左右补焊前将母材表面擦干净。如果母材表面要修补裂纹，需先将裂纹打掉。焊接时一定要控制电流，如果补焊区域在边界棱角处，尽量避免把棱角熔掉。对于各焊道敲击去应力。禁止使用大电流，使应力释放不够，在热影响区产生裂纹。一般不需要预热，冬天可200－300度预热对防止裂纹有效。返修的步骤：1：用记号笔对要修补的部分进行标记，然后用激光测量仪进行采点，记录下原始DFN数据（图12.a）。2：对标记出的区域用打磨机，至少3mm深以上（图12.b）。3：补焊：在进行每次焊接（从下至上）完成后，用锤子敲打直道应力释放，然后继续往上堆焊，每次都进行捶打，直至与上平面平起为止。按照此方法，完成第二次，第三次，直至完成所有的补焊（图12.c）。4：打磨焊接区域，边打磨边测量，直至到原始记录的数据。5：用便携式硬度计测量硬度。6：如果不合格，继续返修，直至合格（图12.d）。a)b)c)d)图12控制胎膜出现缺陷的方法对于采用GGG70L铸造的胎膜，如果我们从源头开始控制，最终的结果应该是满足各项要求的，并且可以避免前期工作不到位而产生的缺陷。1：从结构设计上进行控制，避免出现尖角和结构壁薄的现象。2：对铸造厂家进行控制，选用实力强的厂家。3：铸造完成后，对其进行探伤检测，确定铸件是否存在问题。4：热处理完成后，再对其进行探伤检测，确定热处理是否导致了缺陷的产生。滚边的缺陷及解决方法在机器人滚边的过程中会产生各种缺陷，我们应分析缺陷的类型，并针对不同类型缺陷找出解决问题的办法，以下是现场经验的总结，但不限于下述缺陷。缺陷1：包边后未完全闭和，在内板和外板之间存在缝隙。1)

注意这种情况，它有可能不经意间就掩盖了内板和外板不平行的问题2)

检查第一道滚边是否已经压得足够有力，直线区域的包边角度不应太大。3)

检查确认比例阀的运行情况是否正常。缺陷2：外板上出现很明显的波纹1)

确认内板上是否有波纹。2)

检查翻边的高度H是否合格。规范要求直线段小于9mm。大圆弧50mm＜R＜200mm，H值等于6mm。对于尖角H值等于4mm。3)

检查滚压头的轴是否弯曲。4)

检查第一次包边时这种波纹是否非常严重，重新调整包边的角度缺陷3：角没有完全闭和或者角上有小尖尖。1)

翻边高度太大或者翻边高度不稳定。2)

第一次或第二次包边时包边角度太大，甚至最后一次包边也一样。调整包边角度，最终成型角度在40度左右。缺陷4：包边后包边圆角半径过大，或者不规则。1)

外板的折边内径过大且同时包边力量太弱。2)

第一次和/或第二次包边不完整或者包边压力太弱。3)

最后一次包边压力太弱。缺陷5：局部宽度过大（在检具上表现间隙小）1)

内板太宽，内板正好抵住外板的折边内角。2)

第一道包边时包出的半径过大。此时要压低滚压头。3)

内板的大小尺寸应该确保外板折边后其内角与内板边缘存在2mm的间距。缺陷6：包边后的