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轉發自：鍛壓（yā）裝備與製造（zào）技術

作者（zhě）：史鵬飛（fēi），崔禮春，夏咪咪

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽合肥230601）

人工（gōng）生產（chǎn）線，雖然在建設初期投人較小，但隨著市場需求的擴大，其固有的效率低下、產品（pǐn）質量穩定性較差（chà）等缺

占（zhàn）越來越影響企業的發展。

自動化生產線恰好（hǎo）可以讓這些問（wèn）題得到解決。

較高的生產效（xiào）率、穩定（dìng）的產品質量以及規模生產條件下更低的單件生產成（chéng）本，正是自動化衝壓生（shēng）產（chǎn）線的優（yōu）點，尤其對大型（xíng）車身覆蓋件生產而言，這些優點更為突出。

因而，現今一般在大型衝壓車間規劃（huá）初期，就會直接考慮采用自動化。

1衝壓車間設計原則

圍繞整車工廠的（de）工作（zuò）核心和目標，

（1） 以及生（shēng）產汽車的需要和目的為首要和根本（běn）的（de）原則。

（2） 以縮短移動距離為原則，車間平麵布置以物（wù）流順暢為原則（zé），劃區域布置，各區域之間位置（zhì）按物流順序進行布（bù）置。

（3） 充分利用衝壓車間中的空間和場（chǎng）地，整個車間按精益生產方式進行設計，生產組織采取“多批次，小批量"的生產方式，綜（zōng）合考慮整體物流、庫存時間和運輸（shū）頻次。

（4） 衝壓設備考慮采（cǎi）用高速衝壓自動線，保證質量，提高（gāo）效率（lǜ），節約生產麵積及生產成本。

選擇什麽樣規模的生產線，取（qǔ）決於需要生產什麽樣的衝（chōng）壓件。

對於占汽車車身10％的超大型（xíng）衝壓件，一般采用總噸位6000t以上的衝（chōng）壓線；25％左右的大中型衝壓（yā）件，采用4000t左右衝壓線；25％左右的中型衝壓件，采用2500t左右衝壓線（xiàn）；其餘40％左右中小件，基本采用1000t以下生產線。

2產能核算

依據衝壓廠30萬輛產能規劃，主要參考設備（bèi）工作年時基數、平均生產節拍和衝壓（yā）衝次需求等。

生產線按高速線，移動率0·75，平均生產節拍（pāi）依據 1 OSPM核算：

年衝次：250 × 2 × 8 × 60 × 60 × 10 × 0·75：1080 萬次（cì）

3工藝設備

就設（shè）備組成而（ér）言（yán），衝（chōng）壓自動化線一般包括壓力機和自動化。

3· 1壓力機

壓力機作為衝壓車間的主要生產（chǎn）線設備，決定了整體（tǐ）生產工藝（yì）的水平。

目前國內壓力機主要分為液壓（yā）機、機械壓力機兩大類。

其中（zhōng），因液壓機生產效率較低（dī）、維護（hù）頻率較高、維修成（chéng）本較高等原因，已經逐漸被機械壓力機（jī）所取代。

機械（xiè）壓力根據結（jié）構不（bú）同，可分為單（dān）動、雙動、四柱壓力機（jī）；根據自身原理，可（kě）分為（wéi）機械式壓力機、伺服壓力機。

3·2衝壓自動化係統

（1） 拆垛係統。一套完整（zhěng）的衝壓自動化拆（chāi）垛係統的（de）常規配置主要包括（kuò）軌道移動（dòng）式上料小車（chē）、拆垛機械手、傳送裝置、板料清洗機、板料塗油機、板料對中厶及控（kòng）製（zhì）手統等組（zǔ）成。

（2） 自動傳輸係統。自動傳（chuán）輸係統用（yòng）於（yú）各工（gōng）序間毛坯或工件搬（bān）運傳輸（shū）。傳輸機構主要有機械手、機器人等方式。

機械（xiè）手分為上下料機械手（shǒu）和高速穩定的單臂或雙臂橫杆式傳送機構等。

機器人傳（chuán）輸方式自身特點（diǎn）獨樹一幟（zhì），機器人通過端拾器和運動軌跡的調整，更加柔（róu）性化，產品適應性強，在舊線改造和多品（pǐn）種小批量衝壓線應用較（jiào）多（duō）。

（3） 線（xiàn）尾出（chū）料係統。

線尾（wěi）出料（liào）係統由出料輸送帶、照明、工件（jiàn）檢驗台、人工或自動裝箱機構及（jí）控製係（xì）統等構成。

主要任務是將成品衝壓件輸送至合適的位置便於裝箱（或自動裝箱），並為衝壓件檢測提供（gòng）條件。

由於人工檢查的靈活性特點，常用人工檢查（chá）及人工裝箱方式。

3·3衝壓自動線的主要形式

“普通壓力（lì）機+機器人傳輸"形式（shì）。機器人傳輸形式（shì）柔（róu）高，使用方（fāng）便且成本較低，但（dàn）穩定性較差（chà），速度相對較（jiào）慢，不適合大批（pī）量高速生產。

 “普通壓力機+單臂機械手"傳輸形式。

單臂機（jī）械手傳輸形式由於成本相對較低、具有一定（dìng）的（de）靈活》生（shēng），目（mù）前仍有一定的（de）發展空間（jiān）。

“高速（sù）壓力機+橫杆式"傳輸形式（高速線）。

橫杆式傳（chuán）輸形式具有高速、高穩定（dìng）性等特點，已經在大型覆蓋件生產中得（dé）到廣泛應用。

“多工位壓力機+步進式"傳輸形式。

多工位生產線已經有多年的曆史（shǐ），傳輸方式（shì）已經（jīng）由原來的（de）機械（xiè）式傳輸演變為今天的電子控製式傳輸，整體結構也由單一的單滑塊發展為單滑塊、

（1） 多滑塊並存。由於速度快、穩定（dìng）》生高，一直以來為各主機（jī）廠廣泛使（shǐ）用。尤其多滑塊多工（gōng）位，其特性基本與高速線接（jiē）近

4衝壓自動線規劃其他因（yīn）素

衝壓自動線規劃是個比較複雜的過程，除了上麵提到的（de），還有很多因素需要考慮。

4· 1是否采用同步技術（shù）

同步技術在衝壓（yā）自動化領域的應用已經得（dé）到廣泛的認可，它對提升生產節拍有著重要（yào）的意義。

傳統的衝壓自（zì）動化生產過程中，壓機始終（zhōng）采用“單（dān）次"運行模式，下料手需等到壓機完成整個衝壓循環滑塊回到（dào）上死點停止後才開始動作，上料手（上料機械（xiè）手/機器人）需等下料手（shǒu）退（tuì）出壓機工作區域後開始啟動，而壓（yā）機滑塊又需等下（xià）料手完全退出壓機工（gōng）作區域後再開始下（xià）行，每個循環周期較（jiào）長，從而直接影響整線生產（chǎn）節拍。

同步（bù）技術是指（zhǐ）生產過程中，壓機采用“連續"運行模式，通過精確的計算，讓上下料手和壓機（jī）滑塊

同步（bù）"啟動，下料手在滑（huá）塊回程上（shàng）行到一定（dìng）角度（回到上死點（diǎn）前）後便開始（shǐ）取件，上料手在滑塊（kuài）下行到一定角度前完成送件，在保證整個過程（chéng）不（bú）出現幹涉的情況下完成取（qǔ）送件動作。

同時為了保證（zhèng）下料手在完成取件後有（yǒu）足夠的時（shí）間將工件送人下道工（gōng）序，相鄰兩台壓機滑（huá）塊運動過程中始終保持合理的相位差，從而讓上下（xià）料手可以工作的周期相對加長。

尤其對於大批量（liàng）大型覆蓋件衝壓生產而言，咼速衝（chōng）壓自動線加同步技術比（bǐ）包括單滑塊多工位（wèi）在內的其他方式有更為明顯的優勢。

4·2壓機重點參數（shù）一滑塊行程

生產線規劃時，要考慮的壓機參數很多，其中（zhōng）滑塊行程直接影（yǐng）響自動化（huà）實現的可行性及難（nán）易程度，在規劃時需重點（diǎn）關（guān）注。

滑塊行程的選擇（zé），與需要生產的衝壓件的拉延深度、端拾器的高度等直接有關。

規劃時所確定（dìng）的滑塊行程，必須保證上下料手抓取工件水（shuǐ）平運動過程中端拾器與上模最低點及下模最高點保持足夠的安全空間。

由於大型覆蓋件的拉延深度大多超過200mm，所以，大型高速衝壓自動線的壓機滑塊行程一般在

1000mm以上

43模具及端拾器（qì）的結構（gòu）形狀（zhuàng）

為了獲得理更為想的幹涉曲線，除了（le）滑塊行程（chéng）、速度一加速度曲線等壓機（jī）固有參數或固有特性需要重點考慮外，模具及端（duān）拾器的（de）結構形狀，也應納人考慮範疇合理的模具及端拾器結構，能夠有效彌補（bǔ）自動化方麵存在的不足

從而提高衝壓（yā）自動化生產的可行性此外，模具設計（jì）時還應考慮以下內容：同一生（shēng）產線模具（jù）閉合高度相差不宜過大（最好一致）；

下模盡可能裝有製（zhì）件（jiàn）到位傳感器；

模具安（ān）裝槽（cáo）的位置盡（jìn）量統一（可以減少自動夾（jiá）緊器（qì）的數量，降低成本）；

廢料能夠順利排出工作台（tái）外（部分排料困難位置加衝（chōng）頂裝置）；

成型類模具配備製（zhì）件頂鬆裝置（如彈頂銷或頂出氣缸）和避免出現較大的斜楔（xiē）機構，盡量多采（cǎi）用旋轉斜楔。

4．4對鋼板料垛的（de）要求

與手動線相比，自動化衝壓生產（chǎn），對（duì）鋼板（bǎn）毛坯料（liào）垛的規整程度有更為嚴格的（de）要求（qiú）c如果料垛不夠（gòu）整齊，會造成磁力分張（zhāng）效果差（易產生雙（shuāng）料現象），拆垛手抓取板料（liào）位置不夠準確等問（wèn）題。

因此（cǐ），自動線投人之前（qián），為保證生產效率達到（dào）目標值，必須明確對鋼板（bǎn）料垛的要求。

4．5對衝壓（yā）件工藝排布的要求

（1） 同（tóng）一件模具的送料中心與生（shēng）產（chǎn）線中心（xīn）對應關係盡量一（yī）致，

（2） 盡量減少製件傳輸過程中的旋轉，尤其高速衝壓線及（jí）多工位，應避免製件繞/軸旋轉，

（3） 同一件生產過程（chéng）中送料麵高度盡可（kě）能一致

（能夠有效（xiào）較少（shǎo）節拍損失）。

4．6對生產管理的要求

（1） 及時做好模具線下保養，減少在線維護時（shí）

（2） 相鄰生產批次（cì）的模具閉合高度相差不大（可以減少裝模高度調整（zhěng）時間）；

（3） 毛（máo）坯及（jí）模（mó）具在生產批次切換前準備就緒，

（4） 成品（pǐn）件（jiàn）及時轉移；巧）保持良好的環境清（qīng）潔度；

（6）設（shè）備操作和維護保（bǎo）養的規範化

5結束語

在衝壓車間生產過程中，由於自身在發展過程中產生的一係列問題，不利於衝壓車間的長期發展。

本文（wén）通過通過對衝壓車間工藝設計的原則、設備的選擇（zé），提出（chū）了相應的方法策略。衝（chōng）壓車間的規劃設計應（yīng）遵循“精益、緊湊、實用”" 的原則，追求“高質量、高效率、低投人

參考文（wén）獻：

卩] 王平，崔禮春，熊（xióng）飛汽車衝壓車間的工藝規劃設計阻緞壓技術，2012，（0

罔 楊蘭和汽車工廠群中物流庫（kù）區（qū）平麵布置規劃設計田物流技術（shù）與應用，20巧，（9）；98一101〕，

湖 張誌偉淺談汽車工丿 一衝壓車間規劃與精益生產（chǎn）講南方農機，

2m8，49《巧）．17 180．