自動化沖壓生產(chǎn)線主要有：級進(jìn)模沖壓、多工位沖壓、串聯(lián)沖壓，因其各自所具備的特點，被應(yīng)用于生產(chǎn)不同的汽車鈑金制件，以其各自獨有的優(yōu)勢，在汽車自動化、高效生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大作用。

 

本文對3 條沖壓自動化生產(chǎn)線各自特點進(jìn)行對比及分析，依據(jù)其特點，對生產(chǎn)線的選擇方式進(jìn)行說明。故可方便各企業(yè)結(jié)合自身制件特點，在自動生產(chǎn)線的選擇方面作以參考。

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，造車四大工藝沖壓行業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展。為適應(yīng)不斷增長的產(chǎn)量，各種自動化生產(chǎn)線應(yīng)運(yùn)而生，并隨著不件產(chǎn)品的特征需求，被賦予不同的生產(chǎn)方式。為方企業(yè)根據(jù)自身產(chǎn)品特點選擇不同的生產(chǎn)方式，文章對常見的沖壓自動化生產(chǎn)線進(jìn)行分類：級進(jìn)模沖壓、多工位沖壓、串聯(lián)沖壓，并對各生產(chǎn)線特點及選擇方式作以簡要剖析。

 

沖壓自動化生產(chǎn)線的選擇因素

 

一般綜合考慮以下因素來選擇沖壓生產(chǎn)線的種類。

 

（1）產(chǎn)品材質(zhì)：包括材料種類、成形性能、硬度等，來衡量選用卷材或者料片成形。

 

（2）材料厚度：協(xié)同材質(zhì)一同考慮來選擇沖壓機(jī)床噸位，以及送料機(jī)構(gòu)的配套形式。

 

（3）月供需量：評估產(chǎn)能，確定生產(chǎn)節(jié)拍，權(quán)衡選擇自動線種類。

 

（4）沖壓產(chǎn)品體積及造型難易程度：通過造型復(fù)雜度及產(chǎn)品質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮模具設(shè)計方式及對應(yīng)沖壓自動化生產(chǎn)方式。

 

常見沖壓自動化生產(chǎn)線種類

 

級進(jìn)模沖壓生產(chǎn)線

 

（1）概述：級進(jìn)模沖壓自動化生產(chǎn)線即使用級進(jìn)模沖壓的生產(chǎn)線，一般由開卷送料機(jī)、沖壓機(jī)、級進(jìn)模、自動下料線組成。實現(xiàn)從卷料開卷、料帶較平、料帶涂油、沖壓成件、下線收集成品件的自動過程。

 

其中重要的部分：級進(jìn)模，由多個工位組成，多則可達(dá)20 多個工位，各工位按順序依次關(guān)聯(lián)，完成不同的加工內(nèi)容，一般依次為沖孔、修邊、翻邊、整形、落料工序等。在沖壓機(jī)的一次行程中完成一系列的不同的加工內(nèi)容。一次行程完成以后，由送料機(jī)按照一個固定的步距將料帶向下料方向移動，這樣在一個沖壓機(jī)往復(fù)沖次中就可以同時完成多個工序加工，如下圖所示。

 

 

級進(jìn)自動生產(chǎn)線簡圖

 

（2）特點：級進(jìn)模沖壓自動化生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍較高，一般可達(dá)30次/min 以上。

 

a. 生產(chǎn)效率高。級進(jìn)模是多任務(wù)工序沖模，在一副模具內(nèi)，可以包括沖裁、彎曲成形以及拉伸等多種工序，具有很高的生產(chǎn)率。級進(jìn)模排樣工序，如下圖所示。

 

 

級進(jìn)模排樣工序

 

b.易于自動化。從上料、送料、加工、下件均可實現(xiàn)自動化操作，從而減少了人工成本，也提高了生產(chǎn)效率，同時防止了因人工操作的不一致性而帶來的異常。

 

c.可以采用高速沖床生產(chǎn)。依據(jù)產(chǎn)品狀態(tài)，可考慮使用高速沖床，以達(dá)到更高的生產(chǎn)效率。

 

d.操作安全。級進(jìn)壓機(jī)設(shè)備均有安全門，使工作于提高材料利用率。使工作區(qū)域與人員操作區(qū)域隔離，形成一個相對封閉的工作區(qū)域，為高速生產(chǎn)提供了安全保障。傳統(tǒng)串聯(lián)生產(chǎn)線，可實現(xiàn)較高的生產(chǎn)效率。

 

e.節(jié)省生產(chǎn)廠房面積。一臺機(jī)床即組成了一個生產(chǎn)線的加工部分，即可完成一個產(chǎn)品的生產(chǎn)， 占地面積小，同時也簡化了底料及半成品的運(yùn)輸態(tài)檢測，安全性較高。

 

f.材料利用率不高。由于保證料帶的連續(xù)性及各 要求，為保證送料的穩(wěn)定，一般要保證各工序狀態(tài)工序內(nèi)容的均勻分配，有時會犧牲掉一部分的材料，從而無法實現(xiàn)較高的材料利用率。

 

多工位沖壓自動化生產(chǎn)線

 

（1）概述：一臺大噸位壓機(jī)工作臺上放置多個（一般為4~5 副模具）獨立工位模具的生產(chǎn)線，利用拆垛手或開卷送料機(jī)上料，利用自動送料桿進(jìn)行工序件傳遞，利用自動傳送皮帶收集下線產(chǎn)品，如下圖所示。

 

 

多工位沖壓自動化生產(chǎn)線

 

（2）特點

 

a.底料可以是卷料，也可以是料片，靈活性大，利于提高材料利用率。

 

b.使用自動桿送料，沖次低于級進(jìn)模生產(chǎn)線，高于傳統(tǒng)串聯(lián)生產(chǎn)線，可實現(xiàn)較高的生產(chǎn)效率。

 

c.可添加上下料感應(yīng)器、雙料檢測、夾手感應(yīng)器、模內(nèi)感應(yīng)器等，對料片及生產(chǎn)中的制件進(jìn)行位置及狀態(tài)檢測，安全性較高。

 

d.對各工位模具送料高度及沖壓方向有較高要求，為保證送料的穩(wěn)定，一般要保證各工序狀態(tài)工序一致。

 

串聯(lián)沖壓自動化生產(chǎn)線

 

（1）概述：由多個壓機(jī)依次排列，串聯(lián)成一個自動化生產(chǎn)線。每臺壓機(jī)工作臺上放置一副模具（即生產(chǎn)工藝的一道工序），由自動機(jī)械手臂或機(jī)器人完成上料、工序件的傳遞及下料裝箱工作，如下圖所示。

 

 

串聯(lián)沖壓自動化生產(chǎn)線

 

（2）特點。

 

a.適用范圍廣，可以應(yīng)用到各種沖壓件的生產(chǎn)，對沖壓件大小、形狀、板厚沒有較高要求，可應(yīng)用于大型覆蓋件的生產(chǎn)，靈活性能大。

 

b.生產(chǎn)效率較低，由于使用機(jī)械手臂送料，節(jié)拍沖次無法較高，與級進(jìn)生產(chǎn)線、多工位生產(chǎn)線相比，生產(chǎn)效率較低。

 

c.利于模具維修調(diào)試，由于各模具所屬各壓機(jī)，裝夾獨立，工作參數(shù)獨立，各模具工序維修調(diào)試可獨立進(jìn)行，互不影響。

 

d.占用生產(chǎn)廠房面積大，一條傳統(tǒng)串聯(lián)生產(chǎn)線一般包括4~5臺壓機(jī)，占地面積大。

沖壓自動化生產(chǎn)線的選擇及應(yīng)用

級進(jìn)模沖壓自動化生產(chǎn)線：針對其各工序分布于一條整體料帶上的工藝特點及可達(dá)到的較高工藝沖次，可以應(yīng)用于車身上小型零件的生產(chǎn)，并且可以滿足很高的供給量。

多工位沖壓自動化生產(chǎn)線：可應(yīng)用在中型零件的快速生產(chǎn)，不易變形的梁類件，左右共模形狀較復(fù)雜的對稱件，以其自動桿上的夾手能夾持的產(chǎn)品均可應(yīng)用于該自動線的生產(chǎn)

串聯(lián)沖壓自動化生產(chǎn)線：因其各工序獨立分布于各個壓機(jī)，該生產(chǎn)線柔性最高，適用于生產(chǎn)工藝復(fù)雜的大型覆蓋件，利于單個工序的調(diào)試及獨立生產(chǎn)，方便對產(chǎn)品進(jìn)行高要求的質(zhì)量控制。

3條生產(chǎn)線特點對比如下表所示。

各沖壓自動化生產(chǎn)線的選擇可依據(jù)兩個趨勢方向：高產(chǎn)量和高柔性。數(shù)量需求大的制件，可以選擇高效率、高產(chǎn)量的自動化生產(chǎn)線。若制件比較復(fù)雜，對生產(chǎn)工藝要求較高，可以選用柔性高的生產(chǎn)線。簡單圖示說明如下圖所示。

3條生產(chǎn)線示意圖說明

沖壓自動化生產(chǎn)線憑借著各自的特點，被應(yīng)用于各大汽車廠，為汽車行業(yè)的發(fā)展及汽車產(chǎn)量的迅猛增長提供著有力保障。對沖壓自動化生產(chǎn)線的分析與了解，方便了沖壓件生產(chǎn)方式的選擇，充分利用各自自動線的優(yōu)勢，為汽車領(lǐng)域服務(wù)。

來源：沖壓行業(yè)聯(lián)盟

作者：蔣壯、鄒剛