沖壓車間自動化沖壓設(shè)備使用與選型

東風(fēng)模具沖壓技術(shù)有限公司 楊興

近年來，高速、高效生產(chǎn)沖壓零件成為沖壓企業(yè)占領(lǐng)市場重要指標(biāo)，自動沖壓線的使用成為現(xiàn)階段沖壓零部件企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的方向。

汽車制造中有6 0%~7 0%金屬零部件需經(jīng)塑性加工成形，沖壓加工是完成金屬塑性成形的一種重要手段，其是最基本、最傳統(tǒng)、最重要的金屬加工方法之一。

近年來，高速、高效生產(chǎn)沖壓零件成為沖壓企業(yè)占領(lǐng)市場重要指標(biāo)，自動沖壓線的使用成為現(xiàn)階段沖壓零部件企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的方向。

1. 汽車多工位模具

指在壓力機(jī)一次行程中，在不同工位上完成兩個(gè)或兩個(gè)以上沖壓工序的模具。

特點(diǎn)：高速度（8~30SPM)、自動化、大批量。優(yōu)點(diǎn)：與4~6臺設(shè)備組成沖壓線相比設(shè)備投資可減少20%～40%，沖壓件綜合成本可節(jié)約40%～50%，且節(jié)省了大量生產(chǎn)面積，降低了工人數(shù)量。

2. 汽車多工位國外應(yīng)用情況

美國三大公司沖壓線70%為多工位壓力機(jī)；日本國內(nèi)250條沖壓線中，就有80多臺多工位壓力機(jī)，占32%。國內(nèi)：生產(chǎn)大型多工位壓力機(jī)主要廠家也僅有濟(jì)南二機(jī)。應(yīng)用廠家為數(shù)不多。東風(fēng)模沖公司使用多工位壓機(jī)為日本會田31MN多工位壓力機(jī)。

3. 自動沖壓線的分類

自動沖壓線分類如圖1 所示。

（1）普通壓力機(jī)+機(jī)器人（機(jī)器手） 多臺壓機(jī)組成沖壓線使用。一般是4~5臺。機(jī)器人布置在兩壓力機(jī)之間靠立柱一側(cè)。通過機(jī)械臂端拾器吸盤拿出制件，轉(zhuǎn)動機(jī)械臂將制件傳送到下一臺壓力機(jī)，是沖壓工廠常用方式之一。

特點(diǎn)：機(jī)器人傳輸形式柔性高，使用方便且成本較低，但穩(wěn)定性較差，速度相對較慢（6～10SPM），不適合大批量高速生產(chǎn)（見圖2）。

（2）普通壓力機(jī)+穿梭機(jī)（SHUTTLE） 在多臺壓力機(jī)組成的沖壓線中使用。一般是4~5臺。穿梭機(jī)布置在兩臺壓力機(jī)之間上部。速度相對較慢（6～10SPM），不常采用（見圖3）。

圖1

（3）高速壓力機(jī)+橫桿（CROSSBAR） 在多臺壓力機(jī)組成的沖壓線中使用。一般是4~5臺，是沖壓工廠常用方式之一。速度高（8～15SPM），適合大批量高速生產(chǎn)（見圖4、圖5）。

（4）高速多工位壓力機(jī)+步進(jìn)桿（FEEDBAR） 由1~2臺多工位壓力機(jī)組成的沖壓線中使用。一般1臺多工位壓力機(jī)有3~5個(gè)工位。特點(diǎn)：具有高速（10~25SPM）穩(wěn)定性高，國外沖壓工廠常用方式之一（見圖6）。

（5）級進(jìn)模 也叫連續(xù)模，由多個(gè)工位組成，各工位按順序關(guān)聯(lián)完成不同加工，在沖壓機(jī)的一次行程中完成一系列的不同沖壓加工。一次行程完成后，由沖壓機(jī)、送料機(jī)按照一個(gè)固定步距將材料向前移動，一副模具可以完成多個(gè)工序，一般有沖孔、落料、折彎、切邊、拉深等（見圖7）。

4. 汽車沖壓線的選擇原則

選擇什么樣規(guī)模的生產(chǎn)線，取決于需要生產(chǎn)什么樣的沖壓件。對于占汽車車身10%超大型沖壓件，一般采用總噸位60MN以上的沖壓線；25%左右大中型沖壓件，采用40MN左右沖壓線；25%左右中型沖壓件，采用25MN左右沖壓線；其余40%左右中小件，基本采用10MN以下生產(chǎn)線，考慮因素參照下表。

圖2

圖3

圖4

圖6

汽車沖壓線選擇考慮因素

圖7