CN109648347A - 一种高压油轨整体成型系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压油轨整体成型系统，该系统包括依次设置的自动投料装置、中频或高频加热系统、若干个成型模具、冷却装置、热回收系统、后处理系统、CNC加工中心，进一步，本发明还公开了高压油轨整体成型工艺。本发明利用一体成型的工艺，减少了零部件泄露失效风险，成型同时进行热处理过程，减少了多次加热造成的能源浪费，并利用强制冷却系统对热处理热量进行回收用于清洗和干燥加热，采用工序集中的加工方法提高了产品精度尤其是空间位置精度，利用了自动送料、自动加工的方法，减少了人工的使用，降低了产品成本。本发明的工艺过程简单、生产效率高、工艺可行性好，环境友好，且可保证成品的质量。

Description

一种高压油轨整体成型系统及工艺
技术领域
本发明涉及汽车发动机技术领域，特别是一种高压油轨整体成型系统及工艺。
背景技术
目前汽车行业油轨上应用的均是不锈钢金属管，支架块,油杯,接头,堵头,连接管等分体件采用焊接等工艺进行组装而成：因油轨为安全件,多个零件必须保证空间位置关系,各焊点不得产生泄露,且零件较多；总成组装过程复杂,整个组件工艺路线较长,任意环节出现问题容易出现质量失控,对设备、人员的需求高。组装焊接形式油轨在工作压力250bar以上情况下可靠性、耐疲劳会大大降低，对使用会带来不利。所以工作压力在250bar以上的油轨多采用整体锻造机加的形式。目前多数油轨锻造沿用碳钢油轨锻造工艺，即用碳钢锻造得到产品，但是该工艺生产的产品在耐久性、耐腐蚀性方面较差,在能耗方面较大，环境不友好。
传统工艺的缺点：工艺路线长,环节多,工艺系统的可靠性降低；多零件组装,更多泄露的潜在失效无法消除；各管路不但要控制其原材料,加工精度,还要控制泄露,组装成后必须进行泄露测试；包括装配系统在内参数控制,泄露测试等在内产品制造综合成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压油轨整体成型系统及工艺，主要解决焊接为总成的工艺中容易泄露失效，加工工艺能耗大，加工精度低，人工成本大，生产效率低的问题。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种高压油轨整体成型系统，该系统包括依次设置的自动投料系统、中频或高频加热系统、若干个成型模具、冷却装置、后处理系统、CNC加工中心以及整装测试生产线：
所述自动投料系统上设置料仓，所述自动投料系统与中频或高频加热系统通过料道连接，所述高压油轨整体成型系统还设有机械手装置；
所述机械手装置分别设置在中频或高频加热系统、成型模具、冷却装置以及后处理系统的相邻两设备之间，用于将待加工工件从上一设备输送到下一设备，所述机械手装置上相对地设置第一喷射装置及第二喷射装置，用于对模具进行清理；
所述后处理系统包括通过零件传输装置与成型模具相连的切边装置，依次设置在切边装置后方对待加工工件按序进行加工的飞边打磨装置、连续喷砂或喷丸系统、连续高压清洗系统、连续酸洗钝化系统、连续清洗烘干系统；
所述连续清洗烘干系统与热回收系统连接，该热回收系统包括用于对成型模具进行冷却降温的冷却装置、与成型模具进行热交换的热交换装置、分别与热交换装置相连的加热清洗系统以及烘干系统、与加热清洗系统以及烘干系统进行热交换的空冷或风冷冷却系统，所述空冷或风冷冷却系统与冷却装置相连,冷却系统通过热回收系统与后处理系统的清洗系统相连，实现余热回收，达到降低能耗的目的。
所述料道及中频或高频加热系统的出料端均设有挡料器。
所述中频或高频加热系统中设有检测传感器。
所述冷却装置中包括冷却系统及固溶处理系统。
所述若干个成型模具用于成型相同或不同的高压油轨部件。
所述第一喷射装置与第二喷射装置可单独工作或同时工作。
所述连续酸洗钝化系统通过液下传输装置对待加工工件进行传输，该系统内还设有取放待加工工件的桁架机械手。
所述成型模具至少为两台或两台以上。
一种高压油轨整体成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)自料仓向自动投料系统添投加毛坯块料，毛坯块料由滑道自动送入中频或高频加热系统中加热为原料，通过传感器检测符合送料条件时开启挡料器送料；
(2)机械手装置将原料移送到各工位；
(3)先利用机械手装置上的第一喷射装置对成型模具进行清理，同时第二喷射装置对模具样品型腔进行耐热涂料的喷涂，然后成型模具通过上模具与下模具挤压原料成型，同时并通过冷却装置进行强制冷却、固溶处理得到油轨零件粗品，开模并使用顶杆将零件顶出；
(4)通过机械手装置将油轨零件粗品全部自动送入后处理系统进行切边、打磨，喷丸喷砂、酸洗钝化、清洗烘干处理为高压油轨毛坯；
(5)后处理完成后，使用一序或多序CNC加工中心对高压油轨进行油孔，油路，接口的精密的加工，整装测试生产线进行清洗，附件安装，压力泄漏测试，激光打码，完成整体高压油轨道的制备。
所述中频或高频加热系统加热毛坯块料的温度为1100～1250℃。
所述的强制冷却介质的温度为2～8℃，冷却的时间为：55～300s。
所述各工序之间采用自动流转输送方式，所述高压油轨整体成型系统，在成型的同时进行固溶处理，在进行强制冷却的同时通过热交换系统进行热量回收再利用。
采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：
1)、采用自动投料系统，使用中频或高频的涡流加热装置对成型前的毛坯块料进行可控制的加热，达到设定温度后，流转到机械手装置中，使用成型模具对原料进行成型，成型的步骤可以是一次或多次，成型的同时进行对零件进行强制冷却，达到固溶的效果；
2)、整体零件毛坯在制备过程中，采用机械手装置自动将加工前坯料送入加工系统；
3)、在机械手装置上配备对模具样品型腔进行清理和喷涂的喷射装置，自动对样品型腔进行清理和耐热涂料的喷涂；
4)、整体坯料成型后，进行切边，打磨，喷丸喷砂，清洗等后处理一体化进行；
5)、在后处理完成后，进行CNC加工中心整体精密加工，完成整个油轨制备。
6)、避免了多零件焊接为总成的工艺方法，减少了泄露失效风险；成型同时进行热处理过程，减少了多次加热造成的能源浪费；并回收热处理时的余热用于系统清洗和烘干进一步减少能耗；采用工序集中的加工方法，提高了产品的各项精度特别是空间位置精度；采用了自动送料，自动加工的方法，减少了人工的使用，降低了产品成本。
附图说明
图1是本发明的高压油轨整体成型工艺流程示意图。
图2是本发明的后处理系统框图。
图3是本发明的热处理回收系统框图。
具体实施方式
如图1～3所示，本发明公开了一种高压油轨整体成型系统，该系统包括依次设置的自动投料系统1、中频或高频加热系统2、若干个成型模具3、冷却装置4、后处理系统6、CNC加工中心7以及整装测试生产线18：
如图1～2所示所述自动投料系统1上设置料仓8，所述自动投料系统1与中频或高频加热系统2通过料道9连接，该中频或高频加热系统2内设有涡流加热装置11，所述高压油轨整体成型系统还设有机械手装置14；该机械手装置14分别设置在中频或高频加热系统2、成型模具3、冷却装置4以及后处理系统6的相邻两设备之间，用于将待加工工件从上一设备输送到下一设备，所述机械手装置14上相对地设置第一喷射装置15及第二喷射装置16，用于对模具进行清理；
所述后处理系统6包括通过零件传输装置19与成型模具3相连的切边装置20，依次设置在切边装置20后方对待加工工件按序进行加工的飞边打磨装置22、连续喷砂或喷丸系统23、连续高压清洗系统24、连续酸洗钝化系统27、连续清洗烘干系统29；其中切边装置20与飞边打磨装置22之间设置有六自由度机械手21，以机械地在两设备之间移动待加工工件。
所述连续清洗烘干系统29与热回收系统0连接，该热回收系统0包括用于对成型模具3进行冷却降温的冷却装置4、与成型模具3进行热交换的热交换装置32、分别与热交换装置32相连的加热清洗系统30以及烘干系统31、与加热清洗系统30以及烘干系统31进行热交换的空冷或风冷冷却系统33，所述空冷或风冷冷却系统33与冷却装置4相连。
所述连续酸洗钝化系统27采用了液下传输装置26对待加工工件进行传输，该系统内还设有移动待加工工件的桁架机械手25。
为了控制送料，所述滑道9及中频或高频加热系统2的出料端均设有挡料器10。当中频或高频加热系统2中检测传感器12检验原料加工合格时，中频或高频加热系统2的出料端的挡料器10打开并出料。
为了降低能耗，本系统采用了成型的同时进行固溶热处理，并对强制冷却所交换的热量进行回收，用于本系统其他需要加热的系统，进一步降低能耗。
为了降低冷却系统的介质温度，本系统采用了空气冷却或风冷冷却系统，对能耗的需求进一步减少。
针对高压油轨不同的零部件设置不同或多个相同的成型模具3。
一种高压油轨整体成型工艺，包括以下步骤：
(1)自料仓向自动投料系统添投加毛坯块料，毛坯块料由滑道自动送入中频或高频加热系统中以1100～1250℃加热毛坯块料为原料，通过传感器检测符合送料条件时开启挡料器送料；
(2)机械手装置将原料移送到各工位；
(3)先利用机械手装置上的喷射装置对成型模具进行清理，同时喷射装置对模具样品型腔进行耐热涂料的喷涂，然后成型模具通过上模具与下模具挤压原料成型，并通过冷却装置进行冷却、固溶处理得到油轨零件粗品；
(4)通过机械手装置将油轨零件粗品全部自动送入后处理系统进行切边、打磨、喷丸喷砂、清洗烘干为高压油轨毛坯；
(5)后处理完成后，使用一序或多序CNC加工中心对高压油轨进行油孔，油路，接口的精密的加工，完成整体高压油轨道的制备。
(6)机加完成后，流转至总装测试线进行导通，打码，附件安装等工序，完成油轨制备。
所述各工序之间采用自动流转输送方式，具体实施过程：
首先自料仓8向自动投料系统1添加毛坯块料，毛坯块料通过滑道9自动送入中频或高频加热系统2中以1100～1250℃进行加热，检测传感器12检查到毛坯块料加工成成型原料并符合成型要求，中频或高频加热系统2出料端开启挡料器10送料，该原料送入模具前通过机械手装置14上所附的第一喷射装置15对模具的样品型腔进行清理，同时第二喷射装置16对模具的样品型腔进行耐热涂料的喷涂，机械手装置14将原料移送到各成型模具3工位，成型模具3通过上模具、下模具挤压运动来成型油轨零件，成型的同时，通过冷却装置4中冷却系统进行可控的冷却，固溶处理系统对油轨零件热处理得到油轨零件粗品，喷涂耐热涂料；如图3所示，在进行强制冷却的同时，通过热交换系统32对系统热量进行回收，通过热回收系统连接管路28将回收热送往后处理系统6的连续清洗烘干系统29；成型完成后,通过机械手装置14将油轨零件粗品全部自动送入后处理系统6进行切边、打磨、喷丸喷砂、清洗烘干处理为高压油轨毛坯；后处理完成后，使用一序或多序CNC加工中心7对高压油轨进行油孔各接口精密加工，进入整装测试线进行压力清洗，导通测试，附件装配、压力泄露测试、激光打码，完成整体高压油轨道的制备。
本发明提供一种高压油轨整体成型工艺，采用手动或自动投料；采用模具一步或多步模具整体成型制造毛坯；在成型的同时完成了热处理过程；并回收热处理热量用于系统其他工序；各功能位置采用CNC加工中心加工保证空间位置精度即内部管路连接；零件在工序间的流转使用自动机械手机构。本发明对油轨的制作过程简单，工艺路线短，零件产出的质量好，效率高，能耗低，工艺可行性好，经济效益显著。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高压油轨整体成型系统，其特征在于，该系统包括依次设置的自动投料系统(1)、中频或高频加热系统(2)、若干个成型模具(3)、冷却装置(4)、后处理系统(6)、CNC加工中心(7)以及整装测试生产线(18)：
所述自动投料系统(1)上设置料仓(8)，所述自动投料系统(1)与中频或高频加热系统(2)通过料道(9)连接，所述高压油轨整体成型系统还设有机械手装置(14)；
所述机械手装置(14)分别设置在中频或高频加热系统(2)、成型模具(3)、冷却装置(4)以及后处理系统(6)的相邻两设备之间，用于将待加工工件从上一设备输送到下一设备，所述机械手装置(14)上相对地设置第一喷射装置(15)及第二喷射装置(16)，用于对模具进行清理；
所述后处理系统(6)包括通过零件传输装置(19)与成型模具(3)相连的切边装置(20)，依次设置在切边装置(20)后方对待加工工件按序进行加工的飞边打磨装置(22)、连续喷砂或喷丸系统(23)、连续高压清洗系统(24)、连续酸洗钝化系统(27)、连续清洗烘干系统(29)；
所述连续清洗烘干系统(29)与热回收系统(0)连接，该热回收系统(0)包括用于对成型模具(3)进行冷却降温的冷却装置(4)、与成型模具(3)进行热交换的热交换装置(32)、分别与热交换装置(32)相连的加热清洗系统(30)以及烘干系统(31)、与加热清洗系统(30)以及烘干系统(31)进行热交换的空冷或风冷冷却系统(33)，所述空冷或风冷冷却系统(33)与冷却装置(4)相连。
2.根据权利要求1所述的一种高压油轨整体成型系统，其特征在于，所述料道(9)及中频或高频加热系统(2)的出料端均设有挡料器(10)。
3.根据权利要求1所述的一种高压油轨整体成型系统，其特征在于，所述中频或高频加热系统(2)中设有检测传感器(12)。
4.根据权利要求1所述的一种高压油轨整体成型系统，其特征在于，所述冷却装置(4)中包括冷却系统及固溶处理系统。
5.根据权利要求1所述的一种高压油轨整体成型系统，其特征在于，所述连续酸洗钝化系统(27)通过液下传输装置(26)对待加工工件进行传输，该系统内还设有取放待加工工件的桁架机械手(25)。
6.根据权利要求1所述的一种高压油轨整体成型系统，其特征在于，所述成型模具(3)至少为两台或两台以上。
7.一种采用如权利要求1～6任一所述系统进行的高压油轨整体成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)自料仓向自动投料系统添投加毛坯块料，毛坯块料由滑道自动送入中频或高频加热系统中加热为原料，通过传感器检测符合送料条件时开启挡料器送料；
(2)机械手装置将原料移送到各工位；
(3)先利用机械手装置上的第一喷射装置对成型模具进行清理，同时第二喷射装置对模具样品型腔进行耐热涂料的喷涂，然后成型模具通过上模具与下模具挤压原料成型，同时并通过冷却装置进行强制冷却、固溶处理得到油轨零件粗品，开模并使用顶杆将零件顶出；
(4)通过机械手装置将油轨零件粗品全部自动送入后处理系统进行切边、打磨，喷丸喷砂、酸洗钝化、清洗烘干处理为高压油轨毛坯；
(5)后处理完成后，使用一序或多序CNC加工中心对高压油轨进行油孔，油路，接口的精密的加工，整装测试生产线进行清洗，附件安装，压力泄漏测试，激光打码，完成整体高压油轨道的制备。
8.根据权利要求7所述的一种高压油轨整体成型工艺，其特征在于，所述中频或高频加热系统加热毛坯块料的温度为1100～1250℃。
9.根据权利要求8所述的一种高压油轨整体成型工艺，其特征在于，所述的强制冷却介质的温度为2～8℃，冷却的时间为：55～300s。
10.根据权利要求9所述的一种高压油轨整体成型工艺，其特征在于，所述各工序之间采用自动流转输送方式。
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