自動化沖壓生產(chǎn)線主要有：級進(jìn)模沖壓、多工位沖壓、串聯(lián)沖壓，因其各自所具備的特點(diǎn)，被應(yīng)用于生產(chǎn)不同的汽車鈑金制件，以其各自獨(dú)有的優(yōu)勢，在汽車自動化、高效生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大作用。對此3 條沖壓自動化生產(chǎn)線各自特點(diǎn)進(jìn)行對比及分析，依據(jù)其特點(diǎn)，對生產(chǎn)線的選擇方式進(jìn)行說明。故可方便各企業(yè)結(jié)合自身制件特點(diǎn)，在自動生產(chǎn)線的選擇方面作以參考。

隨著汽車產(chǎn)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(yīng)不斷增長的產(chǎn)量，各種自動化生產(chǎn)線應(yīng)運(yùn)而生，并隨著不件產(chǎn)品的特征需求，被賦予不同的生產(chǎn)方式。為方企業(yè)根據(jù)自身產(chǎn)品特點(diǎn)選擇不同的生產(chǎn)方式，文章對常見的沖壓自動化生產(chǎn)線進(jìn)行分類：級進(jìn)模沖壓、多工位沖壓、串聯(lián)沖壓，并對各生產(chǎn)線特點(diǎn)及選擇方式作以簡要剖析。

沖壓自動化生產(chǎn)線的選擇因素

一般綜合考慮以下因素來選擇沖壓生產(chǎn)線的種類。

（1）產(chǎn)品材質(zhì)：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(zhì)一同考慮來選擇沖壓機(jī)床噸位，以及送料機(jī)構(gòu)的配套形式。

（3）月供需量：評估產(chǎn)能，確定生產(chǎn)節(jié)拍，權(quán)衡選擇自動線種類。

（4）沖壓產(chǎn)品體積及造型難易程度：通過造型復(fù)雜度及產(chǎn)品質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮模具設(shè)計(jì)方式及對應(yīng)沖壓自動化生產(chǎn)方式。

常見沖壓自動化生產(chǎn)線種類

級進(jìn)模沖壓生產(chǎn)線

（1）概述：級進(jìn)模沖壓自動化生產(chǎn)線即使用級進(jìn)模沖壓的生產(chǎn)線，一般由開卷送料機(jī)、沖壓機(jī)、級進(jìn)模、自動下料線組成。實(shí)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(jìn)模，由多個(gè)工位組成，多則可達(dá)20 多個(gè)工位，各工位按順序依次關(guān)聯(lián)，完成不同的加工內(nèi)容，一般依次為沖孔、修邊、翻邊、整形、落料工序等。在沖壓機(jī)的一次行程中完成一系列的不同的加工內(nèi)容。一次行程完成以后，由送料機(jī)按照一個(gè)固定的步距將料帶向下料方向移動，這樣在一個(gè)沖壓機(jī)往復(fù)沖次中就可以同時(shí)完成多個(gè)工序加工，如圖1 所示。

（2）特點(diǎn)：級進(jìn)模沖壓自動化生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍較高，一般可達(dá)30次/min 以上。

a. 生產(chǎn)效率高。級進(jìn)模是多任務(wù)工序沖模，在一副模具內(nèi)，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(chǎn)率。級進(jìn)模排樣工序，如圖2所示。

b.易于自動化。從上料、送料、加工、下件均可實(shí)現(xiàn)自動化操作，從而減少了人工成本，也提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)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(chǎn)。依據(jù)產(chǎn)品狀態(tài)，可考慮使用高速沖床，以達(dá)到更高的生產(chǎn)效率。

d.操作安全。級進(jìn)壓機(jī)設(shè)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(gè)相對封閉的工作區(qū)域，為高速生產(chǎn)提供了安全保障。傳統(tǒng)串聯(lián)生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)較高的生產(chǎn)效率。

e.節(jié)省生產(chǎn)廠房面積。一臺機(jī)床即組成了一個(gè)生產(chǎn)線的加工部分，即可完成一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)， 占地面積小，同時(shí)也簡化了底料及半成品的運(yùn)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(nèi)容的均勻分配，有時(shí)會犧牲掉一部分的材料，從而無法實(shí)現(xiàn)較高的材料利用率。

多工位沖壓自動化生產(chǎn)線

（1）概述：一臺大噸位壓機(jī)工作臺上放置多個(gè)（一般為4~5 副模具）獨(dú)立工位模具的生產(chǎn)線，利用拆垛手或開卷送料機(jī)上料，利用自動送料桿進(jìn)行工序件傳遞，利用自動傳送皮帶收集下線產(chǎn)品，如圖3所示。

（2）特點(diǎn)

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(jìn)模生產(chǎn)線，高于傳統(tǒng)串聯(lián)生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)較高的生產(chǎn)效率。

c.可添加上下料感應(yīng)器、雙料檢測、夾手感應(yīng)器、模內(nèi)感應(yīng)器等，對料片及生產(chǎn)中的制件進(jìn)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(chǎn)線

（1）概述：由多個(gè)壓機(jī)依次排列，串聯(lián)成一個(gè)自動化生產(chǎn)線。每臺壓機(jī)工作臺上放置一副模具（即生產(chǎn)工藝的一道工序），由自動機(jī)械手臂或機(jī)器人完成上料、工序件的傳遞及下料裝箱工作，如圖 4所示。

（2）特點(diǎn)。

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

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

c.利于模具維修調(diào)試，由于各模具所屬各壓機(jī)，裝夾獨(dú)立，工作參數(shù)獨(dú)立，各模具工序維修調(diào)試可獨(dú)立進(jìn)行，互不影響。

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

沖壓自動化生產(chǎn)線的選擇及應(yīng)用

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

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

串聯(lián)沖壓自動化生產(chǎn)線：因其各工序獨(dú)立分布于各個(gè)壓機(jī)，該生產(chǎn)線柔性最高，適用于生產(chǎn)工藝復(fù)雜的大型覆蓋件，利于單個(gè)工序的調(diào)試及獨(dú)立生產(chǎn)，方便對產(chǎn)品進(jìn)行高要求的質(zhì)量控制。

3條生產(chǎn)線特點(diǎn)對比如表1所示。

各沖壓自動化生產(chǎn)線的選擇可依據(jù)兩個(gè)趨勢方向：高產(chǎn)量和高柔性。數(shù)量需求大的制件，可以選擇高效率、高產(chǎn)量的自動化生產(chǎn)線。若制件比較復(fù)雜，對生產(chǎn)工藝要求較高，可以選用柔性高的生產(chǎn)線。簡單圖示說明如圖5所示。

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

國外一般簡寫為：Ｐ.Ｒ.Ｇ /Ｔ.Ｒ.Ｆ/Ｔ.Ｄ.Ｍ

選用哪一種沖壓自動化生產(chǎn)方式一般從以下幾個(gè)因素綜合考慮：

• 材質(zhì)（材料硬度及是否需要用到卷材）
• 材料厚度（沖床規(guī)格以及對整平送料機(jī)的配套考慮）
• 月生產(chǎn)數(shù)量（數(shù)量大的可用連續(xù)模、一般或較少的可選用多工位或串聯(lián)方式）
• 沖壓產(chǎn)品形狀難易度（根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模具選擇對應(yīng)沖壓自動化方式）

其大體的應(yīng)用差異如下表

連續(xù)模自動化方式（Progressive ）

連續(xù)模，指的是壓力機(jī)在一次沖壓行程中，采用帶狀沖壓原材料，在一副模具上用幾個(gè)不同的工位同時(shí)完成多道沖壓工序的冷沖壓沖模，模具每沖壓完成一次，料帶定距移動一次，至產(chǎn)品完成。

多工位自動化方式（Transfer）

多工位沖壓方式就是把多道工序的模具安排在一臺沖床上，利用沖床滑塊的一次往復(fù)，使分別安裝在機(jī)床上落料、沖孔、彎曲、拉伸、切邊等多副模具同時(shí)動作，并且在一個(gè)往返周期中，由機(jī)械手將工件從上一個(gè)工位傳送至下一個(gè)工位，從而得到一個(gè)完整制件的一種沖壓工藝方式?？煞譃槎卧叭卧獧C(jī)械手搬運(yùn)方式。

三次元搬運(yùn)方式

串聯(lián)自動化方式（Tandem）

由多臺沖床串聯(lián)排開構(gòu)成1整條沖壓生產(chǎn)線，每臺沖床的模具對應(yīng)獨(dú)立的成型工序，沖床之間的上下料由機(jī)器人來完成的一種沖壓自動化方式。主要適應(yīng)于產(chǎn)量要求較小，加工工序不多且相對獨(dú)立，彈性生產(chǎn)能力較強(qiáng)的產(chǎn)品線。

來源：五金模具設(shè)計(jì)

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