随着经济的发展,型材尤其是钢管型材作为与日常生活息息相关的产业,在建筑、畜牧养殖、体育健身与康复器材等行业应用极其广泛。尤其是具有相贯结构的管材组件因其稳定的结构、美观的外形等优点越来越受到人们的青睐。目前,国内的双相贯线冲裁设备厂家大多采用传统的冲裁生产形式,导致生产的产品精度低,生产效率低,极大的影响后续的装配工艺。因此研发出具有创新性的、高效的管材双相贯线一次成型自动化设备,搭配焊接机器人实现四通组件的焊接,能够有效提升管材相贯组件的生产质量及效率。论文通过详细剖析短圆管准双相贯的冲裁流程,确定了短圆管准双相贯线自动冲裁设备的研发要求、布局结构以及重要的工艺参数等指标,根据功能需求确定管材自动上料、自动冲裁、自动落料集成智能自动一体化设备的整体设计方案,绘制三维立体模型,并详细的阐述各个模块的结构及实现形式。提取短圆管与弯管相交处的准相贯线曲线,对复合冲裁模具进行精准设计。利用DEFORM有限元软件模拟短圆管准相贯线的成型过程。研究短圆管冲裁加工过程中产生的应力、应变变化,材料流动以及冲裁力大小与凸模行程的关系。分析模具冲裁间隙和速度对冲裁力与冲裁质量的影响,选取最优参数。四通组件是冲裁后的短圆管与弯管通过焊接连在一起的焊接组件,为了提高焊接质量与焊接效率引进焊接机器人进行焊接,制造简易四通组件工装夹具样机进行焊接试验,通过实验发现焊接路径以及工装夹具的不足,优化焊接路径并设计出满足要求的工装夹具。搭建双工位四通组件焊接组合产线。本课题研究的管材自动冲裁设备可为该行业提供借鉴,并为该类设备的模具精准化设计提供理论基础,有助于提高管材双相贯线的冲裁生产质量,更好的服务下一步工序,降低生产成本。变位机工装夹具的设计以及规划的焊接路径也有效改善了四通组件的焊接加工效率以及焊接质量,节省了生产成本。