文/Félix Remirez·法格鍛壓機床(昆山)有限公司
液壓機沖壓線:高效益的選擇
文/Félix Remirez·法格鍛壓機床(昆山)有限公司

Félix Remirez,高級工程師,戰略規劃經理。在金屬成形領域有著35年的工作經驗,任職法格塞達金屬事業部和液壓機事業部總經理。已在專刊發表100多篇論文。
汽車、工業車輛、農業、家電、航空和鐵路等行業,經常需要生產中批量的部件。就利潤和理念來說,中批量部件的生產與大批量生產截然不同,但是生產規劃階段,很多企業通常會錯誤地采用“一視同仁”的處理方式,即利用一種設備解決不同批量的生產問題,聽起來很不錯,但這通常意味著產品利潤的顯著降低。發生這種現象的原因也多種多樣,如企業沒有意識到更換設備的必要性、利潤計算不準確等。
當進行中等批量的零部件生產時,液壓機沖壓線是一個極其理想的選擇。相較其他方案,液壓機沖壓線能避免一些不必要的額外開支。因此,解決了產能高、成本更高的矛盾。尤其對于幾何形狀復雜、強度高、制造要求高或者特殊材料(如SMCs,IMCs等)的零部件,液壓壓力機更因其在保證產品質量方面鮮明的技術優勢而成為最佳的選擇。液壓機沖壓線可運用于下列生產場合或公司:⑴小批量但貴重的高端汽車零部件生產;⑵質量要求高的汽車零部件生產,如覆蓋件;⑶跑車、電動汽車、農用車制造;⑷卡車及工業車輛配件生產;⑸移動式起重機及類似機械部件生產;⑹車廂和貨車部件生產;⑺航空航天部件生產;⑻船舶配件(大型船舶和游艇)生產;⑼工業電器(醫院、賓館、公用建筑、餐廳等)制造;⑽汽車制造商(OEM);⑾大型汽車零部件制造公司(1級供應商);⑿中型汽車零部件制造公司。
一些剛起步或者處于第一發展階段的公司,往往有一定的訂單量和融資需求,并且需要能夠加工各種材料的多功能機器來生產復雜的部件,同時也需要在控制投資量的前提下建立或擴大自己的市場。對于這些公司,選擇液壓機沖壓線尤為合適。圖1所示是配有雙動頭臺壓機的液壓機沖壓線。
使用液壓機沖壓線進行生產能夠幫助企業收獲更多的利益,主要表現在:⑴降低了初始投資;⑵降低了運營和維護成本;⑶多功能性,能夠用于各種材料部件,包括碳和硼鋼、高彈性鋼、纖維增強塑料(如SMCs,RPFs,IMCs等);⑷可配套使用多種類型的模具;⑸高適應性,能夠使用更少的壓力機制造各種類型的部件;⑹交付時間短,公司能夠更快地開始盈利;⑺生產線易于擴展;⑻除了生產之外,不需要額外的測試和試模設備;⑼可用于制造停產車型的備件或部件。
如圖2所示,一套中等配置的沖壓線一般包括3臺壓力機(有時是2或4臺),根據零部件類型整線或單獨生產。這些設備在手工設定下的產能約15000件/周,自動模式下的最高產能為40000件/周。若所生產的零部件較為復雜,可將幾臺壓力機進行連接,合力工作生產。若所生產的零部件較為簡單,每臺壓力機可單獨使用來制造不同類型的部件。此外,也可將1臺壓力機作為試模機來測試和調試模具,而另外2臺壓力機則用作制造生產。
當然,以上數據只是針對一般情況來說的。一條沖壓線配置幾臺液壓機是需要根據實際生產需求進行深入分析后才能確定的,有時一條生產線可能需要配置多達12臺液壓機。柔性也是液壓沖壓線的主要優勢之一,任何生產線都需要有一部分設施來保證這種柔性。例如,生產線上的一些液壓機用作試模機來測試模具便是其柔性的一種體現。再例如,當需要配備相應的設施來防止操作工進行試模操作時弄臟拉延墊和底座,可以通過在移動工作臺配備覆蓋物來隔離顆粒或灰塵對液壓回路的破壞,防止移動工作臺因失去并行性而生產報廢沖壓件,也展示了液壓機生產線強大的柔性。
在保證操作人員的工作安全方面,液壓機專門設計了能夠防止滑塊滑落的液壓回路,并通過“Foot Press”控制塊來保證。滑塊鎖定系統可以在其行程上任何一點停止滑動,不同于機械壓力機,液壓機可立即鎖定并且不移動部件。在這種情況下,桿在機械阻擋系統和離合器之間的移動,任何時候都通過彈簧開啟。當所有的部件工作正常且油壓足夠時,此裝置釋放并使桿移動。如果發生任何故障或油壓不足,它就會自動鎖定在當前位置。
液壓機滑塊中一般使用液壓墊,底座中使用盒形液壓墊或者數控智能液壓墊。如圖3所示,數控智能液壓墊由電腦軟件控制,操作人員能夠在特定的點調整壓力、預加速液壓墊,防止對滑塊產生影響,從而延長了機器和模具的使用壽命。

圖2 液壓機沖壓線的一般配置特點

圖3 可編程控制的液壓墊
大多數情況下,液壓機沖壓線可以實現自動化,并且在首次投資后收回成本。當零部件批量不大或生產工藝復雜時,液壓機生產線往往是一個理想的選擇,能夠幫助企業穩定、安全地發展。