工艺在空调钣金零件加工中的应用分析

工艺在空调钣金零件加工中的应用分析

石华锋

珠海格力精密模具有限公司 广东省珠海市 519000

摘要：目前，空调钣金零件中焊接使用的各种电气及连接的元件大部分产品均直接采用到了电阻点焊工艺， TOX铆接成型焊接工艺是主要指采用机械冲压或化学挤压两种成形焊接原理可直接地实现两种金属板材部件相互接触流动，形成金属铆点，从而达到有效地实现金属各种形状板材部件间的安全高效的可靠焊接无缝成型连接，不仅有利于降低劳动力成本而且可以起到极大程度改善金属车间焊接作业生产工艺环境，而且使它更具有焊缝成型焊缝质量稳定性相比较好、能耗低、效率等级也相对高、可实现快速焊接实现全工厂全自动化连续作业焊接等多种显著优点。论述分析了TOX铆接加工成形的工艺特性及其他工艺在制冷与空调钣金零件的精密装配加工及成型制造中曾得到大量的应用成功及应用，并多经多次通过用户现场应用试验证明并最终确认产品使用的效果良好。

关键词：应用；零件加工；TOX钣金工艺

一、传统连接工艺

目前，空调钣金零件对焊接电极的焊接机械或连接机械装置大部分采用仍为采用高压电阻式点接焊机组以进行对焊接的点压对焊处理及切削加工，其连接机械工作原理大致即为首先要将两个对焊件分别压紧和连接固定在相邻两块焊接的电极板块之间，进行了点式电阻点焊工艺的二次加工，其电阻焊接的工作原理一般是为先直接将一个待接焊件压紧地接绕在相邻两列金属电极板片之间，施加一个电极压力，随后在利用一个电阻焊变压器直接地向两个待焊接件工作区内同时输入了一个有强大工作电流输出的电阻焊接工作电流，在工件与被焊件的接触区面板片上瞬间熔化后形成的了一个真实的金属物理接触点，传统的电阻焊接点钎焊的加工成型方式焊接中仍然存在着一些较多焊接工艺中质量控制与技术难点矛盾冲突和技术质量问题，包括：焊点缺陷不仅很可能会严重造成焊接破坏板件表面形成镀锌钝化层，而且更易造成使焊其表面形成凹凸不平的缺口并使长期焊留置产生有强烈腐蚀性焊剂渣，焊点表面产生的缺陷焊接后外观粗糙而不甚光洁美观，影响到焊接工艺产品具有良好的焊接整体外观质量性能表现和顾客满意度。塑变质能料与高温热能的共同相互作用将会形成熔接焊触点材料中的金属原子将不断地重复被加热激活，继续在高温中加热激发后会形成一个金属原子熔化的熔核。

二、TOX铆接工艺

TOX铆接机冲压成型工艺原理主要是指通过使用一个气液增力缸子来直接提供一个液压动力，带动每一个冲压凸模来进行垂直向下的旋转和冲压，将两个已被冲压连接起来的板材件依次挤压和送进到两个有相应冲压宽度间隔的冲压凹模。在此进一步地旋转与挤压等动力作用条件下，凸模侧的板件材料可继续旋转挤压至该凹模侧的材料，材料就将可以在该凹模范周围时间内进行自由旋转流动变形而发生变形，如此连续旋转挤压即可连续的产生出了这样一个表面既无任何明显的棱边、又表面光滑且无产生任何毛刺现象的TOX连接圆点。对于同时镶装有带漆层钢板的和带有镀锌漆层钢板焊接的钢板，因为焊接其带漆层钢板和带有镀锌漆层的同时钢板也是在随之地产生流动性的弯曲变形，而钢基体是不会再轻易地被锈蚀或损坏，所以即使在此连接点上也将不会在轻易地影响到钢板钣金材料表面的防锈与抗腐蚀性加工等性能。

改善焊工艺前一般可以尝试采用人工点电弧焊等工艺方式来一次性地完成多达23个焊点组件间的焊接。通过对空调底盘组件系统内的各个单元零件结构特点进行的焊接技术分析，基脚、挡块零件间焊接的所有连接工艺方法均可自行选择采用TOX铆接工艺取代点焊工艺。

空调钣金零件中的机械连接的加工制作过程中主要是有下面两种的生产方式：一种主要是采用单件连接生产，即把一个零件局部机械连接，加强一个产品零部件的整个机械强度；另一种说法是组件式生产，即将多个零件进行连接，组成另一个产品组件。TOX铆接机冲压成型工艺原理主要是指通过使用一个气液增力缸子来直接提供一个液压动力，带动每一个冲压凸模来进行垂直向下的旋转和冲压，将两个已被冲压连接起来的板材件依次挤压和送进到两个有相应冲压宽度间隔的冲压凹模。在此进一步地旋转与挤压等动力作用条件下，凸模侧的板件材料可继续旋转挤压至该凹模侧的材料，材料就将可以在该凹模范周围时间内进行自由旋转流动变形而发生变形，如此连续旋转挤压即可连续的产生出了这样一个表面既无任何明显的棱边、又表面光滑且无产生任何毛刺现象的TOX连接圆点。对于同时镶装有带漆层钢板的和带有镀锌漆层钢板焊接的钢板，因为焊接其带漆层钢板和带有镀锌漆层的同时钢板也是在随之地产生流动性的弯曲变形，而钢基体是不会再轻易地被锈蚀或损坏，所以即使在此连接点上也将不会在轻易地影响到钢板钣金材料表面的防锈与抗腐蚀性加工等性能。

1.单件自动化生产

空调钣金零件阀门支架在模具基础上经冲压及焊接一次成型处理后，内侧接合处强度已高无法完全有效的满足产品质量需求，改善成型工艺过程前建议可以采用人工点胶补压焊工艺对这两个焊点部位再重新进行一个局部强度方面的加强。

引进了意大利的先进数控TOX数控自动液压铆接生产线制造及工艺优化改造升级后，采用了由一台数控自动TOX液压铆接机、一台六轴数控机器人、两个下料站组成的新型组合，实现了阀门支架的全数控全自动液压自动铆接，铆点形状尺寸一致且美观，人均月的生产时间效率可同比提升到约100%，双班制减员实现了两人。

采用TOX铆接一体成型的工艺技术方法生产焊接出来后的阀门支架，测试出了铆点焊工艺底膜间厚、抗拉强度的峰值和焊缝的抗拉剪强度值，均可以完全达到满足阀门焊接的工艺质量要求，且焊缝成品合格率也相比较于与国内传统焊接的电阻焊接点埋焊工艺相比只能够提高了约有0.18个单位百分点。技术参数按TOX铆接成型工艺要求生产成的阀门支架质量合格的现场测试与评定检验结果报告1

2.组件自动化生产

我们分别通过对TOX铆接成型工艺底盘产品轴向压力试验及对产品径向拉力试验进行对比试验结果及再进行对产品过程能力进行的计算分析，得出：轴向拉力对比试验结果表明的底盘产品过程能力计算的Cpk值约为1.35，大于1.33，过程能力满足较为充分，满足了设计的指标要求；产品经径向拉力测试获得的产品过程能力指标的Cp值仅约为或大于1.33，表明该产品的设计和过程能力验证很好充分，满足设计指标要求。空调钣金零件与轿车底盘组件所采用的TOX铆接和喷涂等工艺质量合格率都将至少较采用目前国内传统的电阻点焊工艺相比平均每年提高个大约为0.25个百分点。

四、结束语

传统的电阻焊接点钎焊的加工成型方式焊接中仍然存在着了一些较多焊接工艺中质量控制与技术难点矛盾冲突和技术质量问题。应用TOX铆接制造工艺，可以大幅改善工厂作业制造环境，提升工厂产品质量过程的生产一致性水平和产品质量可靠性。同时，TOX铆接机可通过与西门子六轴系列机器人设备和机械手进行配合，可自动实现对多种系列不同工艺产品焊接的全自动化焊接生产，大大的提升设备生产自动化效率，降低生产人工成本。

参考文献：

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[2]邱远红. 车身钣金件的设计及工艺[J]. 客车技术与研究， 2001(01):27-28.

[3]陈万军. 基于实例的钣金工艺设计技术研究[D]. 西北工业大学， 2004.

[4]《航空制造工程手册》总编委会. 航空制造工程手册.飞机钣金工艺[M]. 航空工业出版社， 1992.