冲压自动线规划

1、冲压自动线规划更高的质量、更大的产能以及更低的成本需求让汽车生产商感受到前所未有的压力，传统的纯手工生产方式 正逐渐引退，自动化生产有了充分的施展空间。冲压作为整车生产龙头工艺，实现自动化已经为各主机厂广泛接受。冲压自动化如何实现，需要在生 产线规划初期就作出缜密考虑。实现冲压自动化的意义传统的人工生产线，虽然在建设初期投入相对较小，但随着市场需求的扩大，其固有的效率低下、产 品质量稳定性较差等缺点越来越影响企业的发展。自动化生产线恰好可以让这些问题得到解决。较高的生产 效率、稳定的产品质量以及规模生产条件下更低的单件生产成本，正是自动化冲压生产线的优点，尤其对大 型车身覆盖件生产而言，这些优

2、点更为突出。因而，现今主机厂一般在大型冲压生产线规划初期，就会直接 考虑采用自动化。冲压自动线的组成就设备组成而言，冲压自动线一般包括压力机和自动化系统，这里主要谈谈自动化部分。冲压自动化 系统（见图1）通常包含拆垛系统、自动传输系统和线尾出料系统。1.拆垛系统7-?*lrAn9- ifCrr的Si f Jftil心叩川J.m： v 卜 W*f7上卜料F送廣件空闽冲压自动线规划需考虑的主要因素冲压自动线规划是个比较复杂的过程，除了上面提到的产能核算，还有很多因素需要考虑。1. 是否采用同步技术同步技术在冲压自动化领域的应用已经得到广泛的认可，它对提升生产节拍有着重要的意义。传统的冲压自动化生产

3、过程中，压机始终采用“单次”运行模式，下料手（下料机械手/机器人）需等到压机完成整个冲压循环滑块回到上死点停止后才开始动作，上料手（上料机械手/机器人）需等下料手退出压机工作区域后开始启动，而压机滑块又需等下料手完全退出压机工作区域后再开始下行，每个循环周期 较长，从而直接影响整线生产节拍。同步技术是指生产过程中，压机采用“连续”运行模式，通过精确的计算，让上下料手和压机滑块“同步”启动，下料手在滑块回程上行到一定角度（回到上死点前）后便开始取件，上料手在滑块下行到定角度前完成送件，在保证整个过程不出现干涉的情况下完成取送件动作。同时为了保证下料手在完成取件后有足够的时间将工件送入下道工序，相

4、邻两台压机滑块运动过程中始终保持合理的相位差，从而让上下 料手可以工作的周期相对加长。尤其对于大批量大型覆盖件冲压生产而言，高速冲压自动线加同步技术比包括单滑块多工位在内的其 他方式有更为明显的优势。图 5、图6所示为同步技术的相关运动。2. 压机重点参数一滑块行程生产线规划时，要考虑的压机参数很多，其中滑块行程直接影响自动化实现的可行性及难易程度，在 规划时需重点关注。滑块行程的选择，与需要生产的冲压件的拉延深度、端拾器的高度等直接有关。规划时所确定的滑块 行程，必须保证上下料手抓取工件水平运动过程中端拾器与上模最低点及下模最高点保持足够的安全空间（见图7）。k i齐呻冲JLfinn比竝甲蕨

5、就JW化城.髭的 I SOO h ft杓 2 000 h 口杓3 000力兀旳L 500 h生产fit虔spu5 - 106 1210 诂12 窮生产适用性荽品牌荽晶忡中！It*t;品冲*玄批越少晶神大批蚩生产址话性HR生产检址性HRA换榄时岡nin15巧5iiirrtA单灰单武单忍it挨谨按n肌顾&5 76 7大大Kf規咼段d枪大k大对檢n的谒求棚对较低虑较鬲较咼龙JK町勢已扇大中拌生产主激根据图7,实现自动化生产，必须保证ha+b+c+d1min+d2min前期规划时，可以认为 H = h+a （认为模具工作型面深度与冲压件拉延深度一致）。根据行业经验，b通常取50mm di、d2最小一般

6、为3050mm c根据端拾器的结构形式有一定区别。如果生产的冲压件最大拉延深度为200mm c为150mm di、d2均取50mm则最小滑块行程应该为Hmin = h+a = 2a+b+c+d1+d2 = 700 （mm 如果模具结构中有比较复杂的斜楔机构，则滑块行程应根据实际情况加大。如果采用同步技术，则滑块行程需进一步加大。以上述数据为例，采用同步技术时，滑块行程通常保证在9001000mm当滑块上行至可实现自动化理论最小行程Hmin即700mm时，下料手便可进入压机工作区域取件。由于大型覆盖件的拉延深度大多超过200mm所以，大型高速冲压自动线的压机滑块行程一般在1000mm以上3. 模

7、具及端拾器的结构形状为了获得理更为想的干涉曲线，除了滑块行程、速度-加速度曲线等压机固有参数或固有特性需要重点考虑外，模具及端拾器的结构形状，也应纳入考虑范畴。合理的模具及端拾器结构，能够有效弥补自动化方面存在的不足，从而提高冲压自动化生产的可行性。表2 产能枝贰参数及其计算公式常用生产节拍/spma常数综合故障率b常数单次换模时间/minc常数标准批量/件dp常数日工作时何/h1e常数日用餐停线时间/hf常数年生产天数g常数毎日批次/换模次数h(e-f) X60X (1-b) Xa/|_aXcX(l-b)d日故障停线时间/aju*(e-f)X60-cXhXbGSPH（平均毎小时件数）设备开动

8、率（不计用餐时间）日有效生产时间/h综合设备开动率（计用餐时间）j 打1LdXh/(e-f)(e-f-cXh/60-i/60) /(e-f) (e-f) Xkj1/e年生产件数aX60XlXg此外，模具设计时还应考虑以下内容：同一生产线模具闭合高度相差不宜过大（最好一致）；下模尽可能装有制件到位传感器；模具安装槽的位置尽量统一（可以减少自动夹紧器的数量，降低成本）；废料能够顺利排出工作台外（部分排料困难位置加冲顶装置）；成型类模具配备制件顶松装置（如弹顶销或顶出气缸）和避免出现较大的斜楔机构，尽量多采用旋转斜楔。4. 对钢板料垛的要求与手动线相比，自动化冲压生产，对钢板毛坯料垛的规整程度有更为

9、严格的要求。如果料垛不够整齐， 会造成磁力分张效果差（易产生双料现象） ，拆垛手抓取板料位置不够准确等问题。因此，自动线投入之前， 为保证生产效率达到目标值，必须明确对钢板料垛的要求。5. 对冲压件工艺排布的要求（ 1）同一件模具的送料中心与生产线中心对应关系尽量一致；（2）尽量减少制件传输过程中的旋转，尤其高速冲压线及多工位，应避免制件绕Z 轴旋转；（ 3）同一件生产过程中送料面高度尽可能一致（能够有效较少节拍损失）。6. 对生产管理的要求（ 1）及时做好模具线下保养，减少在线维护时间；（ 2）相邻生产批次的模具闭合高度相差不大（可以减少装模高度调整时间）；（3）毛坯及模具在生产批次切换前准备就绪；（ 4）成品件及时转移；（5）保持良好的环境清洁度；（6）设备操作和维护保养的规范化。结语冲压