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轉(zhuǎn)發(fā)自： 專題報道Features

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。

文/夏咪咪，史鵬飛，李晶晶，安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司

不同速率下的變形惱況 不同速率情況下的加工硬化特性

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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(jī)具備與液壓機(jī)相同的下死點保壓功能，滑塊處于下死點時可滿負(fù)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(jī)械壓力機(jī)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(jī)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(jī)的工作性能和工藝適應(yīng)性，而傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)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(jī)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(jìn)了沖壓自動化同步線的實現(xiàn)。伺服壓力機(jī)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(yùn)行，從而提高沖壓生產(chǎn)節(jié)拍，而傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)滑塊行程不可調(diào)

傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)滑塊運(yùn)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(jī)的沖壓生產(chǎn)節(jié)拍。

安全壞保

(1)噪聲

利用伺服壓力機(jī)運(yùn)動特性曲線任意可調(diào)的特點

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Features

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(jī)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(jī)械壓力機(jī)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(jī)采用電子飛輪和電容進(jìn)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(jī)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(jī)械壓力機(jī)的40％ （3）減排。

伺服壓力機(jī)為伺服電機(jī)驅(qū)動，無飛輪和離合器 可減少壓縮空氣用量。機(jī)械壓力機(jī)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(jìn)料皮帶、清洗涂油機(jī)、光學(xué)對中臺、1臺伺服壓力機(jī)+4臺機(jī)械壓力機(jī)、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(yùn)送到進(jìn)料皮帶上，上料小車移至拆垛機(jī)械手工作位置，拆垛機(jī)械手抓起板料，發(fā)出抓件完成信號給系統(tǒng)，機(jī)械手沿導(dǎo)軌直線移動至磁性皮帶機(jī)上方，檢測到磁性皮帶機(jī)上無板料時，拆垛機(jī)械手下降，將板料放置在皮帶機(jī)上，發(fā)出工作完成信號，進(jìn)入下一循環(huán)

2進(jìn)料皮帶、清洗涂油機(jī)及光學(xué)對中臺

2019．14 Forging & Metalforming 29

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Features

拆垛 上料 轉(zhuǎn)運(yùn) 轉(zhuǎn)運(yùn) 下料機(jī)器人 機(jī)器人 機(jī)器人 機(jī)器人 機(jī)器人 機(jī)器人

圖2自動化沖壓線二維圖

進(jìn)料皮帶輸送坯料通過清洗機(jī)、涂油機(jī)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(jī)械手／機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械壓機(jī)上很難滿足成形質(zhì)量要求，為此，我們對翼子板進(jìn)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

30 钅段造與沖壓2019．14

Thinmng

圖3翼子板成形起皺缺陷理論和實踐驗證

機(jī)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(jī)械混合自動化生產(chǎn)線，比傳統(tǒng)手工線、傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)線 能得到更高質(zhì)量的產(chǎn)品。采用伺服壓力機(jī)進(jìn)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(jī)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。FM