长弹簧自动上下料方案设计及验证
机械工程资助企业:
太仓卡兰平汽车零部件有限公司
企业导师: 唐朋万

指导教师: 郭为忠

项目成员: 孙雨鑫 胡博涵 卢骏驰

项目概述
随着汽车零部件制造行业的快速发展,弹簧作为关键弹性元件,性能要求越来越高,而涂层工艺不仅能提高弹簧的耐腐蚀性、耐磨性和疲劳寿命,还能增强其美观度。在长弹簧的生产加工中,现有自动化生产线在上料、下料等环节无法避免弹簧缠绕问题,依然依赖人工。同时弹簧缠绕遮挡影响涂层质量,不得不重复涂层,既增加生产成本,又降低生产效率。本项目旨在解决弹簧缠绕问题带来的各种痛点,设计一套适用于长弹簧涂层工序的自动上下料系统,为弹簧生产的全流程自动化提供有力支持。
项目目标
本项目旨在以太仓卡兰平汽车零部件有限公司现有的弹簧涂层加工生产线为基础,设计一套适合长弹簧涂层工序的自动上下料系统,以解决现有生产中人工操作多、弹簧易缠绕等问题。 项目目标包括实现涂层工序的自动化、减少人工干预、降低劳动强度、提高生产效率。
任务包含以下几个子部分:
1、设计自动上料装置、自动下料装置;
2、设计新型涂层筐、物料箱,要求能适配现有的机械爪与染料间;
3、改进倒料方案、运输方案,保证在整个涂层工艺中不发生弹簧缠绕;
4、对方案进行三维建模与仿真优化。
项目成果
前后设计了数版防缠绕物料箱,经过多次仿真模拟与实物实验后确定了叶轮式物料箱方案,既保证长弹簧在进出物料箱的过程中不发生缠绕,又实现较高的空间利用率。配合物料箱设计了波浪斜坡与隔板传动带,实现全过程无缠绕自动上下料。设计柱网涂层框与外套涂层框的双层结构,提高染料利用率的同时,配合进出推杆实现浸染、甩干、倒料工序全过程的自动化与防缠绕处理。方案适配企业现有生产设备,不产生额外成本,企业老师高度认可了我们的方案与实际效果。