冲压自动线规划

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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

2、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.拆垛系统一套完整的冲压自动化拆垛系统主要包括2台轨道移动式上料小车（每个上料小车上配备4～8个活动可调磁力分张器通常为永磁铁，用于板料的分离）、拆垛手（机械手或机器人）、传送装置（多为磁性

3、皮带机）、板料清洗机（选项）、板料涂油机（选项）、板料对中台及控制系统等组成，具体如图2所示。当上料小车装载料垛（可包括托盘）由换垛位置回到拆垛位置后，板料由拆垛手从料垛拾取，通过传送装置穿过清洗机、涂油机送到达对中台。板料经过对中定位后，便可开始后序冲压生产。2.自动传输系统自动传输系统用于各工序间毛坯或工件搬运传输。传输机构主要有机械手和机器人两种。随着冲压自动化技术的不断进步，机械手自动传输机构的形式也日新月异。自动传输机构的形式差异，也是目前冲压自动线不同形式的主要区别所在。上世纪末广泛应用的平行四边

4、型机械手结构目前已经逐步淘汰，取而代之的是高速、稳定的单臂或双臂横杆式传送机构。瑞士Gudel的Robobeam、德国前MW的Speedbar以及日本Komatsu的H*TL系统中的传输机构均是现今高速冲压自动线传输机构的典型代表，如图3所示。另外机器人传输方式由于自身特点独树一帜，在老线改造及速度较低、投入较少的生产线中仍有一定的应用空间。3.线尾出料系统线尾出料系统由出料输送带、照明、工件检验台、人工或自动装箱机构及控制系统等构成。主要任务是将成品冲压件输送至合适的位置便于装箱（或自动装箱），并为冲压件检

5、测提供条件。冲压自动线的主要形式目前冲压自动线的形式主要有以下几种：1.“普通压力机+机器人传输”形式机器人传输形式柔性高，使用方便且成本较低，但稳定性较差，速度相对较慢，不适合大批量高速生产。2.“普通压力机+单臂机械手”传输形式单臂机械手传输形式由于成本相对较低、具有一定的灵活性，目前仍有一定的发展空间。3.“高速压力机+横杆式”传输形式（高速线）横杆式传输形式具有高速、高稳定性等特点，已经在大型覆盖件生产中得到广泛应用。4.“多工位压力机+步进式”传输形式多工位生产线已经有多年的历史，传输方式已经由原来

6、的机械式传输演变为今天的电子控制式传输，整体结构也由单一的单滑块发展为单滑块、多滑块并存。由于速度快、稳定性高，一直以来为各主机厂广泛使用。尤其多滑块多工位，其特性基本与高速线接近。各种冲压自动线特性比较如表1所示。冲压生产线规划选型原则选择什么样规模的生产线，取决于需要生产什么样的冲压件。对于占汽车车身10%的超大型冲压件，一般采用总吨位6000t以上的冲压线；25%左右的大中型冲压件，采用4000t左右冲压线；25%左右的中型冲压件，采用2500t左右冲压线；其余40%左右中小件，基本采用1000t以下生

7、产线。至于冲压线采用什么形式，则取决于需要生产的冲压件的种类及产量。少品种小批量，通常采用普通人工线，而多品种大批量，则适合采用高速冲压自动线。图4所示为冲压线选型参考原则。冲压自动线产能核算产能核算是冲压自动线规划最为关键的环节之一，产能核算结果直接决定生产线的投入数量，也就直接影响投资。根据生产线选型结果，结合生产组织水平，参考前期及同行经验，可以获得生产线的常用生产节拍（spm）、综合故障率（由设备工装故障及生产组织等问题造成的停线时间比例）和单次换模时间。另外，根据工厂生产管理实际情况，可以知道标准批

8、量（每批次生产件数）、每日工作时间、日用餐停线时间和年工作天数。假定这些已知参数和我们需要核算的其他数值分别用字母表示如表2。根据以上，不难得出方程：h=（e-f）×j/d                 j=a×[60-c×h/(e-f)]×(1-b)解方程可以得出h=(e-f)×60×(1-b)×a/[c×a×(1-b)+d]这样，我们可以陆续得出需要知道的其他数值（如表2所示）。只要知道年产能