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轉(zhuǎn)發(fā)自：專題報(bào)道Features

作者：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

壓線的規(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)于汽車的需求量加大，同時(shí)對(duì)汽車質(zhì)量的要求也在不斷提高。

伴隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，沖壓自動(dòng)化的開發(fā)和應(yīng)用成了國內(nèi)外汽車發(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，一種是在壓力機(jī)的縱軸線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)品的全鋁車身外覆蓋件生產(chǎn)線為例 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)沖壓線的規(guī)劃及應(yīng)用。

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，則無法開展比對(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)致沖壓加工無法完成的問題

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(diǎn)無法實(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)特性曲線單一只能通過調(diào)整行程次數(shù)來實(shí)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(dòng)特性曲線任意可調(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(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）上料小車及拆垛裝置