镇流器铝壳在线铆接生产工艺的设计要求及整体结构的分析

林昶　於勇军　彭述生

摘  要：汽车电子零件部件的一些外壳，越来越多的采用薄壁铝壳作为保护罩，因为铝制品外壳有不生锈、重量轻等优点，铝壳自动铆接技术在我国冷冲压生产工艺过程中也是比较成熟的。该设计主要介绍的是一种新的铝壳铆压技术，由于是汽车电子元器件产品，为精密性能件，质量要求极高。该文就镇流器铝壳在线铆接生产工艺的设计要求及整体结构进行分析。

关键词：铆接  铝壳  整体结构

中图分类号：TH12    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）08（a）-0076-02

1  汽车氙气大灯的镇流器的工艺分析

汽车氙气大灯镇流器组成元件：PCB板、薄壁铝壳、高压包三部分组成。该文主要是围绕PCB板与高压包分别装入薄壁铝壳后将薄壁铝壳与PCB板自动铆压的过程进行详细分解。

1.1 汽车氙气大灯镇流器的生产现状介绍

原有的技术方案，通常采用两道翻边模具，第一道，将铝壳通过斜锲模具翻边成70°。第二道，采用压平模具，将铝壳翻边处压平。这样会出现两个问题：（1）铝壳会出现挤压的毛刺与毛屑，现在去除毛刺与毛屑的方法是工人用刮刀和毛刷一个产品一处产品手工除去;（2）增加两个工位，产线的长度拉长，增加产线成本;（3）两个工位完成同一部位动作，导致同个产品两次重复定位，带来产品受伤的风险。

1.2 汽车氙气大灯镇流器装配工艺方法的确定

原有的工艺要求无法满足高端品质产品的要求，需要对原有工艺进行改进。通过从单工位上试验得到的科学方法：采用旋转式机构对铝壳边进行翻边铆接设计。

新加工工艺：产品压紧机构将电子元件压紧后，两侧平移气缸将铆压头送入与产品接触部位，接触部位的位置尺寸按图纸尺寸控制，由锁止气缸限位。两侧翻转气缸伸出，按照机构的运动轨迹，通过翻转点作为支点将薄壁铝壳翻转90°（支点就是翻转的中心点，也正是产品折弯的拐点，需要根据产品图纸确定）。完成上述动作后，翻转气缸返回，锁止气缸松开，平移气缸将铆压头返回初始状态。由于与产品有压紧的动作，没有使产品摩擦，就不会出现毛刺和铝屑等影响产品质量的问题。

2  镇流器铝壳在线铆接生产工艺的设计要求及整体结构的分析

2.1 镇流器铝壳在线铆接装置的设计要求

2.1.1 产品工艺流程

（1）将产品PCB板压紧后分别将四边翻边至90°位置。

（2）翻边完成，将产品四面限位后，从上面将翻边后的产品压平至所需尺寸。

2.1.2 注意点

（1）工序完成后，不允许翻边的边角产生毛刺。

（2）翻边过程中，不允许在产品表面留下压痕等影响产品外观的因素。

（3）生产节拍：12s/pcs（整线节拍）。

（4）设备出现断电或其他故障时，要保证人员及设备安全。

（5）设备应有必要的安全防護设备，如安全罩和安全光栅等。

2.2 镇流器铝壳在线铆接装置的整体结构分析

2.2.1 整体机的分析

根据整线的产能节拍15s的要求，综合分析设备的每个动作时间，理论计算出单台设备24s，单台设备的UPH不能满足本条产线的生产要求。确定制作两台铆接设备得出产能整线12s>15s整线，可以满足产能要求。

为了调试方便，整线的总体规划，将两台翻边机布局成左、右各一边，两台翻边机的中间为总线的过道，翻边机的上下料直接可以进行总线上操作，台架采用6060钢管焊接而成，保证足够的刚性。桌面板采用45#板平面加工，平面度在0.02mm并表面镀硬铬，保护整个桌面的强度。上台架采用4545铝型材搭建而成，为维修方便3边设计成可开式门窗，并配套安全信号锁进行安全防护。

2.2.2 总体结构的设计

根据整体设备的要求进行总体结构的设计，运动机构主要采用气缸及气动元件进行动作，活动机构上的固定块采用密度轻的铝板进行安装，产品定位采用黑色POM进行定位，因为产品的材料为铝板，使它不易滑，并产品内部有PCB板则采用防静电的POM。到位信号采用传感器与磁性开关进行信号反馈。整平由于力比大采用1.5T气液增压缸进行整平操作。

2.2.3 镇流器铝壳在线铆接装置的工作循环分析

该机构分为上下两部分：上部分称为上模，由气液增压缸、活动导柱导套、斜锲机构与压平机构组合、桥架等组成。下部分为下模，由4个斜锲活动机构、产品送料机构、产品压紧机构、活动导柱导套、活动滑台、气缸等组成。铆接装置俯、仰视图如图1所示。

工作原理：将需要翻边的薄壁铝壳件放在产品送料机构的定位上（a点处），通过送料机构将产品送到指定地点（b点处），产品压紧机构从c点处移动到b点指定位置处，下压气缸将产品中的电子元件压平整（电子元件部分底部有弹簧片，没有压力作用，无法将其压平整）。由于位置受到限制，斜锲活动机构1、2、3、4不能同时工作。第一步：斜锲活动机构2、4两套机构同时沿b点方向移动到达指定位置时，机构上的翻转气缸先将两条边沿折边线翻转。完成后翻转气缸返回，两套机构退回到起始原点（可同时进行）。紧接着产品压紧机构上升平推气缸将它退回起始点c点处。第二步：斜锲活动机构1、3两套也同时沿b点方向移动到达指定位置时，机构上的翻转气缸也将两条边沿折边线翻转。完成后退回到起始原点。斜锲机构与压平机构通过气液增压缸下压到指定位置，斜锲机构通过下压将产品四周护紧，压平机构再将产品压平。完成后气液增压缸退回到起始状态。产品送料机构将薄壁铝壳产品送出到指定位置，完成一个循环。由于4套斜锲翻转机构上翻转气缸沿产品折线翻转，没有与产品产生摩擦，就不会产生毛刺，也不会刮伤产品。

3  结语

综上所述，由于薄壁（0.4～1.0mm）铝壳铆接，在汽车零部件或其他家电行业广泛应用，但是不同的行业、不同的品牌公司制作的工艺要求是不一样的，由于工艺不同，设计使用的非标设备也是不一样，特别是一些高端产品的高品质工艺要求。并且镇流器的薄壁铝外壳装配高压包后进行铆压，产品即要符合图纸要求，还不能产生一点毛刺。因此该文通过对镇流器铝壳在线铆接生产工艺的设计要求及整体结构的分析，希望进一步解决镇流器铝壳生产中存在的问题，从而提高高质量的铝壳。

参考文献

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