自動化沖壓生產線主要有：級進模沖壓、多工位沖壓、串聯(lián)沖壓，因其各自所具備的特點，被應用于生產不同的汽車鈑金制件，以其各自獨有的優(yōu)勢，在汽車自動化、高效生產系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大作用。

 

本文對3 條沖壓自動化生產線各自特點進行對比及分析，依據(jù)其特點，對生產線的選擇方式進行說明。故可方便各企業(yè)結合自身制件特點，在自動生產線的選擇方面作以參考。

隨著汽車產業(yè)的迅猛發(fā)展，造車四大工藝沖壓行業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展。為適應不斷增長的產量，各種自動化生產線應運而生，并隨著不件產品的特征需求，被賦予不同的生產方式。為方企業(yè)根據(jù)自身產品特點選擇不同的生產方式，文章對常見的沖壓自動化生產線進行分類：級進模沖壓、多工位沖壓、串聯(lián)沖壓，并對各生產線特點及選擇方式作以簡要剖析。

 

沖壓自動化生產線的選擇因素

 

一般綜合考慮以下因素來選擇沖壓生產線的種類。

 

（1）產品材質：包括材料種類、成形性能、硬度等，來衡量選用卷材或者料片成形。

 

（2）材料厚度：協(xié)同材質一同考慮來選擇沖壓機床噸位，以及送料機構的配套形式。

 

（3）月供需量：評估產能，確定生產節(jié)拍，權衡選擇自動線種類。

 

（4）沖壓產品體積及造型難易程度：通過造型復雜度及產品質量要求標準，綜合考慮模具設計方式及對應沖壓自動化生產方式。

 

常見沖壓自動化生產線種類

 

級進模沖壓生產線

 

（1）概述：級進模沖壓自動化生產線即使用級進模沖壓的生產線，一般由開卷送料機、沖壓機、級進模、自動下料線組成。實現(xiàn)從卷料開卷、料帶較平、料帶涂油、沖壓成件、下線收集成品件的自動過程。

 

其中重要的部分：級進模，由多個工位組成，多則可達20 多個工位，各工位按順序依次關聯(lián)，完成不同的加工內容，一般依次為沖孔、修邊、翻邊、整形、落料工序等。在沖壓機的一次行程中完成一系列的不同的加工內容。一次行程完成以后，由送料機按照一個固定的步距將料帶向下料方向移動，這樣在一個沖壓機往復沖次中就可以同時完成多個工序加工，如下圖所示。

 

 

級進自動生產線簡圖

 

（2）特點：級進模沖壓自動化生產線生產節(jié)拍較高，一般可達30次/min 以上。

 

a. 生產效率高。級進模是多任務工序沖模，在一副模具內，可以包括沖裁、彎曲成形以及拉伸等多種工序，具有很高的生產率。級進模排樣工序，如下圖所示。

 

 

級進模排樣工序

 

b.易于自動化。從上料、送料、加工、下件均可實現(xiàn)自動化操作，從而減少了人工成本，也提高了生產效率，同時防止了因人工操作的不一致性而帶來的異常。

 

c.可以采用高速沖床生產。依據(jù)產品狀態(tài)，可考慮使用高速沖床，以達到更高的生產效率。

 

d.操作安全。級進壓機設備均有安全門，使工作于提高材料利用率。使工作區(qū)域與人員操作區(qū)域隔離，形成一個相對封閉的工作區(qū)域，為高速生產提供了安全保障。傳統(tǒng)串聯(lián)生產線，可實現(xiàn)較高的生產效率。

 

e.節(jié)省生產廠房面積。一臺機床即組成了一個生產線的加工部分，即可完成一個產品的生產， 占地面積小，同時也簡化了底料及半成品的運輸態(tài)檢測，安全性較高。

 

f.材料利用率不高。由于保證料帶的連續(xù)性及各 要求，為保證送料的穩(wěn)定，一般要保證各工序狀態(tài)工序內容的均勻分配，有時會犧牲掉一部分的材料，從而無法實現(xiàn)較高的材料利用率。

 

多工位沖壓自動化生產線

 

（1）概述：一臺大噸位壓機工作臺上放置多個（一般為4~5 副模具）獨立工位模具的生產線，利用拆垛手或開卷送料機上料，利用自動送料桿進行工序件傳遞，利用自動傳送皮帶收集下線產品，如下圖所示。

 

 

多工位沖壓自動化生產線

 

（2）特點

 

a.底料可以是卷料，也可以是料片，靈活性大，利于提高材料利用率。

 

b.使用自動桿送料，沖次低于級進模生產線，高于傳統(tǒng)串聯(lián)生產線，可實現(xiàn)較高的生產效率。

 

c.可添加上下料感應器、雙料檢測、夾手感應器、模內感應器等，對料片及生產中的制件進行位置及狀態(tài)檢測，安全性較高。

 

d.對各工位模具送料高度及沖壓方向有較高要求，為保證送料的穩(wěn)定，一般要保證各工序狀態(tài)工序一致。

 

串聯(lián)沖壓自動化生產線

 

（1）概述：由多個壓機依次排列，串聯(lián)成一個自動化生產線。每臺壓機工作臺上放置一副模具（即生產工藝的一道工序），由自動機械手臂或機器人完成上料、工序件的傳遞及下料裝箱工作，如下圖所示。

 

 

串聯(lián)沖壓自動化生產線

 

（2）特點。

 

a.適用范圍廣，可以應用到各種沖壓件的生產，對沖壓件大小、形狀、板厚沒有較高要求，可應用于大型覆蓋件的生產，靈活性能大。

 

b.生產效率較低，由于使用機械手臂送料，節(jié)拍沖次無法較高，與級進生產線、多工位生產線相比，生產效率較低。

 

c.利于模具維修調試，由于各模具所屬各壓機，裝夾獨立，工作參數(shù)獨立，各模具工序維修調試可獨立進行，互不影響。

 

d.占用生產廠房面積大，一條傳統(tǒng)串聯(lián)生產線一般包括4~5臺壓機，占地面積大。

沖壓自動化生產線的選擇及應用

級進模沖壓自動化生產線：針對其各工序分布于一條整體料帶上的工藝特點及可達到的較高工藝沖次，可以應用于車身上小型零件的生產，并且可以滿足很高的供給量。

多工位沖壓自動化生產線：可應用在中型零件的快速生產，不易變形的梁類件，左右共模形狀較復雜的對稱件，以其自動桿上的夾手能夾持的產品均可應用于該自動線的生產

串聯(lián)沖壓自動化生產線：因其各工序獨立分布于各個壓機，該生產線柔性最高，適用于生產工藝復雜的大型覆蓋件，利于單個工序的調試及獨立生產，方便對產品進行高要求的質量控制。

3條生產線特點對比如下表所示。

各沖壓自動化生產線的選擇可依據(jù)兩個趨勢方向：高產量和高柔性。數(shù)量需求大的制件，可以選擇高效率、高產量的自動化生產線。若制件比較復雜，對生產工藝要求較高，可以選用柔性高的生產線。簡單圖示說明如下圖所示。

3條生產線示意圖說明

沖壓自動化生產線憑借著各自的特點，被應用于各大汽車廠，為汽車行業(yè)的發(fā)展及汽車產量的迅猛增長提供著有力保障。對沖壓自動化生產線的分析與了解，方便了沖壓件生產方式的選擇，充分利用各自自動線的優(yōu)勢，為汽車領域服務。

來源：沖壓行業(yè)聯(lián)盟

作者：蔣壯、鄒剛