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轉(zhuǎn)發(fā)自：專(zhuān)題報(bào)道

作者簡(jiǎn)介 夏咪咪沖壓工藝工程師，主要從事沖壓生產(chǎn)線(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)，安裝驗(yàn)收工作。

壓線(xiàn)的規(guī)劃

傳統(tǒng)的沖壓生產(chǎn)形式由人工取放料，生產(chǎn)效率較低，精度較差，勞動(dòng)強(qiáng)度較大且安全性不夠，沖壓產(chǎn)品品質(zhì)受操作者技能和素質(zhì)等因素影響較大。

隨著人們生活水平的提高，人們出行對(duì)于汽車(chē)的需求量加大，同時(shí)對(duì)汽車(chē)質(zhì)量的要求也在不斷提高。

伴隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，沖壓自動(dòng)化的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用成了國(guó)內(nèi)外汽車(chē)發(fā)展的必由之路

沖壓自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的人工作業(yè)到自動(dòng)取放料，雖然不同生產(chǎn)廠商采用的取放料的機(jī)構(gòu)各不相同，但大體可以分為兩類(lèi)，一種是在壓力機(jī)的縱軸線(xiàn)上安置多自由度搬運(yùn)機(jī)器人，機(jī)械人可以沿壓力機(jī)軸向、縱向移動(dòng)，另一種是在兩臺(tái)壓力機(jī)的立柱前后安置平行機(jī)械手臂，通過(guò)一根橫桿形式的末端端拾器搬運(yùn)零件。

本文以某產(chǎn)品的全鋁車(chē)身外覆蓋件生產(chǎn)線(xiàn)為例

介紹了生產(chǎn)節(jié)拍為10spm,由單臂機(jī)械手/七軸機(jī)器人+伺服壓力機(jī)+機(jī)械壓力機(jī)組成的伺服機(jī)械混合自動(dòng)沖壓線(xiàn)的規(guī)劃及應(yīng)用。

28 |鍛造與沖壓2019．14

壓力機(jī)的選擇

從成本、性能、節(jié)能環(huán)保等幾個(gè)方面，對(duì)壓力機(jī)采用機(jī)械壓力機(jī)或伺服壓力機(jī)進(jìn)行對(duì)比分析，并做出選擇

成本

同噸位的伺服壓力機(jī)比機(jī)械壓力機(jī)成本要高出 40％一50％，在項(xiàng)目開(kāi)展前期的預(yù)算中必須先對(duì)這部分增加的成本有所準(zhǔn)備，若預(yù)算不足，則無(wú)法開(kāi)展比對(duì)。

性能

（1）軌跡柔性化和產(chǎn)品成形效果

伺服壓力機(jī)加工工藝軌跡柔性可控，可針對(duì)不同板材設(shè)置最佳成形速度，以改善零件沖壓成形質(zhì)量

伺服壓力機(jī)可為不同產(chǎn)品單獨(dú)設(shè)定最佳的滑塊運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)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(jī)械壓力機(jī)，當(dāng)降低滑塊速度以滿(mǎn)足沖壓工藝要求時(shí)，可能出現(xiàn)因能量不足而導(dǎo)致沖壓加工無(wú)法完成的問(wèn)題

金屬材料有一個(gè)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(duì)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(diǎn)保壓功能，滑塊處于下死點(diǎn)時(shí)可滿(mǎn)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(guò)整周旋轉(zhuǎn)才能完成沖壓過(guò)程，在下死點(diǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)保壓功能

伺服壓力機(jī)具有下死點(diǎn)保壓、二次沖壓和擺動(dòng)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(dòng)方式，不具備這些功能。

（引同步性的實(shí)現(xiàn)

伺服壓力機(jī)滑塊速度可控，便于實(shí)現(xiàn)與傳輸線(xiàn)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(dòng)化同步線(xiàn)的實(shí)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(chēng)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(dòng)特性曲線(xiàn)單一只能通過(guò)調(diào)整行程次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)與傳輸線(xiàn)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(dòng)特性曲線(xiàn)任意可調(diào)的特點(diǎn)

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(shí)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(zhǎng)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(wú)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(duì)電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)滑塊在下降、上升減速時(shí)，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(dòng)，無(wú)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(huì)消耗大量壓縮空氣

自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)布局

整條沖壓線(xiàn)由上料小車(chē)、拆垛裝置、進(jìn)料皮帶、清洗涂油機(jī)、光學(xué)對(duì)中臺(tái)、1臺(tái)伺服壓力機(jī)+4臺(tái)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(cè)存放區(qū)域等部分組成。

（1）上料小車(chē)及拆垛裝置