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碳纖維及其復(fù)合材料是快速發(fā)展而成長起來的新型材料，具有高比強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能。汽車零部件的輕量化促使汽車工業(yè)對(duì)復(fù)合材料的市場需求量與日俱增，促進(jìn)了碳纖維復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展。
合鍛智能研發(fā)了滿足多種復(fù)合材料成型工藝成套設(shè)備，從市場上常見的工藝到先進(jìn)批量成型工藝，自動(dòng)化量產(chǎn)工藝滿足高效率生產(chǎn)需求。復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品一體化成型，連續(xù)性生產(chǎn)工藝降低了成本。目前，我們已成功交付適用于RTM成型工藝的液壓機(jī)及生產(chǎn)線數(shù)十臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了零件的批量生產(chǎn)，成型質(zhì)量達(dá)到了預(yù)期的效果。
復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝
復(fù)合材料成型工藝主要有手糊工藝、 真空袋工藝、熱壓罐工藝、 RTM工藝、模壓成形工藝、拉擠成型工藝、纏繞成型工藝等。其中汽車輕量化零件常用的生產(chǎn)工藝為RTM工藝。RTM樹脂傳遞模塑(Resin Transfer Molding)法，它是將液態(tài)樹脂注入閉合模具中浸潤增強(qiáng)材料并固化成型的工藝方法，成型后零件接近最終形狀，基本無需后續(xù)加工。近年來發(fā)展比較迅速的為HP-RTM高壓-樹脂傳遞模塑法。
原有復(fù)合材料預(yù)成型的技術(shù)方案
由人工在模具上一層層的鋪覆碳纖維織物，然后各層中間使用3m膠進(jìn)行粘結(jié)，然后再打真空袋，進(jìn)行抽真空預(yù)成型。此技術(shù)方案的缺點(diǎn)為生產(chǎn)效率慢，同時(shí)產(chǎn)品尺寸精度不高，產(chǎn)品表面質(zhì)量不高。
合鍛智能提供全新的復(fù)合材料預(yù)成型自動(dòng)化生產(chǎn)線
針對(duì)復(fù)合材料成形工藝需求，合鍛智能專門研發(fā)生產(chǎn)了一種結(jié)構(gòu)簡單合理的復(fù)合材料預(yù)成型自動(dòng)化生產(chǎn)線，該自動(dòng)化生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍快，產(chǎn)品質(zhì)量高，降低了人工成本，生產(chǎn)安全性高。
生產(chǎn)線由垛料上料小車(包含托盤及導(dǎo)向桿)、二維碼掃碼系統(tǒng)及模組、機(jī)械手R1/R2、拆垛上料端拾器、下料端拾器、電加熱系統(tǒng)、下料滑臺(tái)、預(yù)壓液壓機(jī)、安全防護(hù)圍欄電氣控制等組成，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)生產(chǎn)，并對(duì)每個(gè)工件進(jìn)行打碼，掃碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可追溯，與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素
1、復(fù)合材料預(yù)成型自動(dòng)化生產(chǎn)線，由上料組件，外部上料平臺(tái)、內(nèi)部上料平臺(tái)和自動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)組成，外部上料平臺(tái)、內(nèi)部上料平臺(tái)與自動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接；
2、加熱平臺(tái)，其布設(shè)在上料組件的下游，該加熱平臺(tái)通過PID比例調(diào)節(jié)控制溫度，整個(gè)加熱平臺(tái)溫差小于6℃，下平臺(tái)和該下平臺(tái)上的多排鋼絲可以在加熱復(fù)合材料織布后將材料頂起以方便抓??；
3、加熱平臺(tái)的下一工序?yàn)轭A(yù)成型壓機(jī)，通過預(yù)成型模具將二維層疊件壓制成三維預(yù)制體；壓制后，通過下料機(jī)械手取件放置在下料皮帶機(jī)上。
自動(dòng)化方案
1、整線采用先進(jìn)的plc，對(duì)上料機(jī)械手的4個(gè)伺服電機(jī)進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)控制，使其滿足生產(chǎn)的工藝需求；
2、機(jī)械手端拾器抓料放棄了傳統(tǒng)的吸盤和夾爪方式，采用了更適合符合材料生產(chǎn)抓取的插針式氣缸，通過調(diào)整幾組交叉傾斜布置氣缸伸縮排針的頂出量，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同厚度的復(fù)合材料織布進(jìn)行精準(zhǔn)抓??；
3、在復(fù)合材料預(yù)成型體熱壓過程中，機(jī)械手可以抓取材料周邊進(jìn)行浮動(dòng)壓制。即在壓制過程中，機(jī)械手可以與滑塊隨動(dòng)，滿足客戶對(duì)產(chǎn)品工藝的要求，保證預(yù)成型體的質(zhì)量。
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