航空铝合金板制造（新型铝制导风板多工序全自动生产方式的研究与应用）
航空铝合金板制造（新型铝制导风板多工序全自动生产方式的研究与应用）通过调研铝型材生产工艺技术，并对注塑生产工艺与铝型材加工工艺进行对比分析发现，铝型材加工工艺具有加工精度高、质量稳定、联合强度高等特点，可实现检验量化及生产自动化。表1 塑料材质导风板和铝制导风板加工对比分析传统的导风板为塑料材质，其生产模式为将塑胶原料添加至注塑机后通过模具加工而成。传统导风板的注塑生产模式存在众多的质量控制难点，其中导风板整体尺寸变形量波动较大，零件生产出来后只能通过工装对其进行整形试验，以保证导风板尺寸合格。生产过程中存在的主要共性质量问题有尺寸偏差大、色斑多等。售后反馈导风板强度不足、尺寸异常及卡口断裂会影响导风机构正常运行，同时环境温度过高、过低也可能会影响塑料导风板的正常运行。新型铝制导风板铝制材料具有质量轻和耐腐蚀性的特点，并且延展性能较好，容易进行较好的二次加工，同时可以进行表面喷涂加工，实现外观提升，满足客户的个性化需求，非常适合作为空调器导风板的加工原材
铝制导风板的生产加工工艺复杂，质量要求高，在生产制造过程中全部为人工生产，生产效率低，产品的合格率低。本文重点阐述工艺技术改进并配合机器人实现铝制导风板的全自动化生产。
传统导风板生产概述
导风板零件作为家用空调器室内机的重要结构件，与内机面板体底壳进行配合使用，可以增加整机的美观程度、调整内机空调器出风风向、降低风噪以及调整出风的舒适程度，如图1所示。
图1 导风板零件
传统的导风板为塑料材质，其生产模式为将塑胶原料添加至注塑机后通过模具加工而成。传统导风板的注塑生产模式存在众多的质量控制难点，其中导风板整体尺寸变形量波动较大，零件生产出来后只能通过工装对其进行整形试验，以保证导风板尺寸合格。生产过程中存在的主要共性质量问题有尺寸偏差大、色斑多等。售后反馈导风板强度不足、尺寸异常及卡口断裂会影响导风机构正常运行，同时环境温度过高、过低也可能会影响塑料导风板的正常运行。
新型铝制导风板
铝制材料具有质量轻和耐腐蚀性的特点，并且延展性能较好，容易进行较好的二次加工，同时可以进行表面喷涂加工，实现外观提升，满足客户的个性化需求，非常适合作为空调器导风板的加工原材料，如表1 所示。
表1 塑料材质导风板和铝制导风板加工对比分析
通过调研铝型材生产工艺技术，并对注塑生产工艺与铝型材加工工艺进行对比分析发现，铝型材加工工艺具有加工精度高、质量稳定、联合强度高等特点，可实现检验量化及生产自动化。
全自动化生产模式研究与应用
生产工艺介绍
根据铝制导风板的装配要求进行加工工艺设计，分为旋切→压型→弯型→打磨4 个工序，如图2 所示。
图2 铝制导风板的生产工艺
其中旋切工序最为复杂，需要设计特殊高精度旋切机进行3 个部位的旋切加工。旋切机设计采用内仿形定位镶件、节流阀、起刀电机、进刀气缸及伺服电机控制，有效保证了刀的旋转速度及与材料的接触面积。同时，其加工逻辑采用左右两侧刀具同时加工，然后中间刀具再进行加工，有效解决了压筋变形的问题。整体设计不仅满足导风板旋切的自动化要求，同时保证了零件切削尺寸的精度。
压型和弯型工序采用冲压模具成形工艺，打磨工序采用轮式气动砂纸打磨机进行打磨。
铝制导风板的全自动化生产方案
因铝制导风板加工过程涉及到多种不同的加工设备和工艺，因此如何将多工序生产进行串联以实现产品的全流程自动化生产是个难题。经过项目组的讨论分析，按照产品生产工艺设计一个流的设备布局（图3），并通过六轴机器人完成各个工序的自动化生产和相邻工序的串联，从而实现全流程不落地的自动化生产。具体加工流程为皮带线送料→ 1 号机器人抓料、放料→旋切机旋切加工→ 2 号机器人抓料、放料→①号冲床冲压→ 3 号机器人抓料、放料→②号冲床冲压→ 4 号机器人抓料至气动砂纸打磨机打磨并放料至传输线。
图3 铝制导风板的设备布局
整条自动化线体由1 台旋切机、2 台OCP-200t压力机、4 台GR 608 机器人进行连接（图4）。机器人有效负载8kg，工作范围高达1.4m，快速精准地实现了铝制导风板的加工、搬运、打磨，技术推广性强。线体投产后实现直接减员6 人，生产效率提升400%，经济效益非常显著。
图4 铝制导风板的生产线
结束语
铝制材料的导风板相比传统塑料材质的导风板具有外观高档美观、使用稳定性好的优点，目前在越来越多的高端空调器分体室内机中得到推广和应用，获得了市场和消费者的一致好评。铝制导风板的引进，不仅提升了产品质量的一致性和可靠性，同时其外观颜色的多样性极大程度上提高了客户对于空调产品的满意度。铝制导风板的加工工艺虽然复杂，但是可以通过一个流的设备布局和六轴机器人配合实现全自动化生产，大大提升生产效率，降低人工投入成本。这种生产方式可推广应用于非标复杂金属零件的加工生产。
