金属板材冲压装备自动化技术现状与发展趋势

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1、金属板材冲压装备自动化技术现状与发展趋势【摘要】：我国汽车工业的飞速发展，使金属板材冲压装备自动化技术取得长足进步。本文从压力机、自动化送料系统和机器人搬运系统三个方面阐述了冲压装备自动化技术现状，并预测了其发展趋势。【关键词】：金属板材，冲压装备，自动化，技术现状，发展趋势ActualityandProgressinMetalSheetAutomaticPressTechniqueforEquipmentAbstract:BasedonsignificantdevelopmentofChinaautomobileindustry,Chinaautomaticp

2、resstechniqueforequipmentmadegreatprogress.Inpresentpaper,theactualityinmetalsheetautomaticpresstechniquewasintroduced,suchaspress,automatictransferfeederandrobottransfersystem.Theprogressinfuturewasevaluatedrespectively.Keywords:Metalsheet,Pressequipment,Automatic,Techniqueactuality

3、,Progress1.引言冲压装备以金属板材为加工对象，生产各种各样的冲压件，广泛应用于汽车、机械、电器、仪表、航空等行业。据不完全统计，轿车零部件中占40%以上的是金属板材冲压件[1]。由此可见，冲压装备在汽车工业中的地位举足轻重，发展汽车工业和冲压装备技术对国民经济的发展将起到重要推动作用。冲压装备自动化主要是指材料供给、废料的排出、模具更换、冲床的调整与运转、冲压过程异常状况的监视等作业过程自动化，将这些技术应用到冲压生产流水线的相应环节从而实现冲压生产过程的自动化[2]。本文从压力机、自动送料系统和机器人搬运系统三个模块阐述冲压装备自动化的现状与发展趋势

4、。2.压力机现状与发展趋势2.1传统大型冲压生产线在汽车金属板材冲压件中，车身覆盖件和车身结构件是金属板材冲压件的主体，主要的加工设备是大型冲压生产线。20世纪70年代以前，大型冲压生产线通常以一台双动拉延机械压力机与数台单动机械压力机为主机，主机之间设置一个工件翻转装置，采用人工或机械的上下料方式，组成机械化或半机械化流水生产线。这种典型配置在国外汽车工业中使用了近半个多世纪。在我国，90％的现存冲压生产线属于这一阶段的产品[3]。90年代后期，为了克服传统机械压力机在合模时冲击速度过高、公称力不能及时达到而不能冲压深拉延件的缺陷，我国新建大型冲压生产线的拉深

5、压力机开始采用多连杆技术，其主要优点是：（1）滑块拉延过程中速度慢且均匀，空行程运行速度快，生产效率高；（2）拉延深度大，最大深度可达320mm，而传统压力机只有70mm左右；（3）用较小的偏心距实现较大的滑块行程，更便于上下料操作；（4）拉延过程冲击力小，有利于提高模具使用寿命和零件成形质量。2.2单机联线自动化冲压线近年来，单机联线自动化冲压线在国内外竞相发展，成为汽车大型覆盖件自动化冲压生产的先进工艺技术之一，而且发展势头强劲。其通常配置为5～6台压力机，拆垛、上下料机械手、穿梭翻转小车和码垛系统等。全线长度60m左右，具有冲压质量稳定可靠、生产安全性高和

6、柔性好的特点。由于上下工位压力机的间距大，工件传输效率较低，生产节拍一般为6～9min-1。单机联线自动化冲压技术占用资金较少，适合于多车型、小批量、高质量的大型覆盖件的冲压生产。在我国，经过过近年来的新建和传统冲压线联线自动化改造，大约10％的现存冲压生产线属于这种类型[3]。近十年来，国外著名压力机供应商在全自动关键技术上又取得很大进展并得到成熟应用，例如全自动换模系统、拉伸垫数字控制技术和功能完善的触摸屏监控技术等，使单机联线生产效率逐年提升。其中，全自动换模系统只需要操作人员在触摸屏上设置好模具号，模具更换的全过程由压力机自动完成，整个过程最多需要5mi

7、n。全自动换模系统的主要功能包括：（1）平衡器与气垫压力自动调整功能；（2）装模高度、气垫行程自动调整功能，定位调整精度达0.1mm；（3）模具自动夹紧、放松功能；（4）高速移动工作台自动开进开出功能。目前，国内的济南二机床集团在上述关键技术上也有所突破，代表了国内压力机的技术领先地位[4]。2.3大型多工位压力机大型多工位压力机是目前世界上最先进、最高效的板材冲压设备，它代表了目前车身覆盖件冲压成形的最高水平和发展方向。大型多工位压力机一般由拆垛机、大型压力机、自动送料系统和码垛系统等组成。其生产节拍可达16～25min-1，是手工送料流水线的4～5倍，是单机

8、联线自动化生产线的2～3