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轉(zhuǎn)發(fā)自：專題報道

作者簡介 夏咪咪沖壓工藝工程師，主要從事沖壓生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計，安裝驗收工作。

伺服壓力機可為不同產(chǎn)品單獨設(shè)定最佳的滑塊運動曲線和成形速度，從而提高零件的成形效果，降低廢

由飛輪提供加工能量的傳統(tǒng)機械壓力機，當(dāng)降低滑塊速度以滿足沖壓工藝要求時，可能出現(xiàn)因能量不足而導(dǎo)致沖壓加工無法完成的問題

金屬材料有一個最為重要的特性，那就是其塑性

不同速率下的變形惱況 不同速率情況下的加工硬化特性

應(yīng)變 真應(yīng)力：w到圖1同種材料在不同加載速率情況下的塑性變形特性變形與造成塑性變形的加載方式及速度有密切關(guān)系

圖1給出了同一種材料在不同加載速率的情況下，塑性變形的不同；這意味著加載速率及軌跡對產(chǎn)品的質(zhì)量與材料本身有著重要的影響

〈2）工藝適應(yīng)性

伺服壓力機具備與液壓機相同的下死點保壓功能，滑塊處于下死點時可滿負荷輸出，起保壓作用，能夠有效抑制零件的回彈缺陷，傳統(tǒng)機械壓力機必須經(jīng)過整周旋轉(zhuǎn)才能完成沖壓過程，在下死點無法實現(xiàn)保壓功能

伺服壓力機具有下死點保壓、二次沖壓和擺動沖壓等多種功能提高了伺服壓力機的工作性能和工藝適應(yīng)性，而傳統(tǒng)機械壓力機由于采用單向傳動方式，不具備這些功能。

（引同步性的實現(xiàn)

伺服壓力機滑塊速度可控，便于實現(xiàn)與傳輸線同步控制，極大地提高了沖壓生產(chǎn)節(jié)拍。也大大促進了沖壓自動化同步線的實現(xiàn)。

伺服壓力機的滑塊行程可調(diào)，即可根據(jù)零件的成形工藝要求，設(shè)置滑塊行程低于其公稱行程值運行，從而提高沖壓生產(chǎn)節(jié)拍，而傳統(tǒng)機械壓力機滑塊行程不可調(diào)

傳統(tǒng)機械壓力機滑塊運動特性曲線單一只能通過調(diào)整行程次數(shù)來實現(xiàn)與傳輸線的同步，在一定程度上降低了壓力機的沖壓生產(chǎn)節(jié)拍。

安全壞保

(1)噪聲

利用伺服壓力機運動特性曲線任意可調(diào)的特點

可設(shè)置較低的模具接觸板料速度，一方面防止板料在拉深時產(chǎn)生波浪形缺陷，另一方面又降低了上下模具接觸速度，能夠減小沖擊噪聲和延長模具使用壽命。

（2）節(jié)電節(jié)能

伺服壓力機的伺服液壓墊具有電力再生功能液壓墊可節(jié)能60％，液壓油用量為傳統(tǒng)液壓墊的1 / 10，機械壓力機的傳統(tǒng)液壓墊無電力再生功能液壓油用量6000L 以上。

伺服壓力機采用電子飛輪和電容進行能量管理，降低了對電網(wǎng)的沖擊，同時滑塊在下降、上升減速時，伺服電機發(fā)電回饋電網(wǎng)，節(jié)能效果顯著。相同沖壓工況下，能耗是同噸位傳統(tǒng)機械壓力機的40％

（3）減排。

伺服壓力機為伺服電機驅(qū)動，無飛輪和離合器

可減少壓縮空氣用量。機械壓力機使用大飛輪和離合器，會消耗大量壓縮空氣

自動化生產(chǎn)線布局

整條沖壓線由上料小車、拆垛裝置、進料皮帶、清洗涂油機、光學(xué)對中臺、1臺伺服壓力機+4臺機械壓力機、沖壓模具、工序間傳輸裝置及端拾器、出料皮帶、成品檢測存放區(qū)域等部分組成。

（1）上料小車及拆垛裝置

沖壓自動線在線首布置兩臺上料小車，將剪切堆垛好的坯料安置在上料小車上，上料小車的磁力分張器將板料分開為單張，生產(chǎn)過程中料片切換無停留

拆垛裝置的功能是將上料小車上的坯料吸取并運送到進料皮帶上，上料小車移至拆垛機械手工作位置，拆垛機械手抓起板料，發(fā)出抓件完成信號給系統(tǒng)，機械手沿導(dǎo)軌直線移動至磁性皮帶機上方，檢測到磁性皮帶機上無板料時，拆垛機械手下降，將板料放置在皮帶機上，發(fā)出工作完成信號，進入下一循環(huán)

2進料皮帶、清洗涂油機及光學(xué)對中臺

拆垛 上料 轉(zhuǎn)運 轉(zhuǎn)運 下料機器人 機器人 機器人 機器人 機器人 機器人

圖2自動化沖壓線二維圖

進料皮帶輸送坯料通過清洗機、涂油機送到光學(xué)對中臺本沖壓自動線采用光學(xué)對中臺〈視覺對中臺），利用拍照獲得的板料位置圖像經(jīng)視頻軟件處理后，自動調(diào)整上料機械手／機器人的軌跡，從而滿足最終將板料精確放入模具內(nèi)的要求。

〈3）工序間傳輸裝置及端拾器。

工序間傳輸裝置采用七軸機器人傳輸工件，代替人工將坯料從對中臺開始，在每臺壓力機之間傳輸

得到最終的沖壓件成品。端拾器的功能是配合傳輸裝置完成沖壓件的抓取，端拾器與模具一一對應(yīng)。

伺服機械混合自動沖壓線生產(chǎn)驗證

翼子板屬于外覆蓋件，屬于汽車的臉面'，所以產(chǎn)品表面質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，不允許有起皺、破裂、圓角部位的滑移線等缺陷，同時要滿足剛度要求，產(chǎn)品表面拉深變薄率要大于3％。

在普通機械壓機上很難滿足成形質(zhì)量要求，為此，我們對翼子板進行伺服拉深成形并且驗證沖壓成形性，圖3為拉深成形過程中的理論和實際生產(chǎn)驗證，驗證結(jié)論主要有以下三點

(l)在材料等級不變的條件下，翼子板的成形的理論實驗減薄率和伺服驗證結(jié)論相符合滿足成形要求

（2）在成形條件相同的情況下，翼子板的成形起皺缺陷和伺服驗證結(jié)論相符合，滿足成形要求

（3）在成形條件相同的情況下，翼子板在伺服壓力

圖3翼子板成形起皺缺陷理論和實踐驗證

機上調(diào)試驗證結(jié)果顯示，產(chǎn)品面均沒有起皺、破裂缺陷，同時滿足成形剛度要求

結(jié)束語

在滿足成本要求的情況下，使用一條伺服機械混合自動化生產(chǎn)線，比傳統(tǒng)手工線、傳統(tǒng)機械生產(chǎn)線

能得到更高質(zhì)量的產(chǎn)品。采用伺服壓力機進行汽車覆蓋件拉深成形，根據(jù)拉深成形工藝要求，計算出最佳拉深工藝軌跡，并與上下料傳輸機構(gòu)聯(lián)線控制，實現(xiàn)汽車覆蓋件的柔性化沖壓成形，既能夠改善零件的沖壓成形質(zhì)量，又能夠提高沖壓生產(chǎn)節(jié)拍。