冲压自动化生产线的解析及规划研究

李进 柴刘学 谢大帅 李军虎

[摘    要]现阶段随着科学技术发展，传统制造业发生了较大的改变，自动化技术应用于传统制造业中，有利于提升当前制造业企业核心竞争力，促进企业高质量发展。文章主要介绍了当前冲压自动化生产线，并且对冲压自动化生产进行解析，结合当前工业生产概况，重视对冲压自动化生產线的规划研究，以供中船重工鹏力科技集团工作人员借鉴分析。

[关键词]冲压自动化;制造业;机械加工;速度调节

[中图分类号]TG385.9[文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）12–00–03

[Abstract]With the development of science and technology at this stage， traditional manufacturing has undergone major changes. The application of automation technology in the development of traditional manufacturing is conducive to enhancing the core competitiveness of current manufacturing enterprises and promoting high-quality development of enterprises. It mainly introduces the overview of the current stamping automation production line， and analyzes the stamping automation production， combined with the current industrial production overview， pays attention to the planning and research of the stamping automation production line， so as to provide the staff of China Shipbuilding Heavy Industry Pengli Technology Group for reference and analysis.

[Keywords]stamping automation; manufacturing; machining; speed adjustment

近几年，我国重视制造业高质量发展，尤其是现阶段科学技术发展较快，将一些先进的技术应用于生产加工环节，逐步推动传统制造业朝着自动化、智能化方向发展。冲压加工生产是现阶段机械加工与制造的重要环节，重视对冲压自动化生产线的研究，有利于企业获得较大的提升，适应当前社会发展的需求。

1 冲压自动化生产线概述

在机械加工与制造环节，冲压生产的发展可以追溯到20世纪50年代，由于当时的特殊生产需求，一些大批量、低成本的生产主要依靠冲压机设备完成。由于恶劣的工作环境与噪声，严重影响操作人员自身健康。随着科学技术的发展，企业重视机械化装置来替代人工完成冲压机的上料与下料等工作，有效提高了工作效率，逐步实现了基于人工生产的流水线作业。

信息技术与电气自动化技术的应用有利于企业高质量发展，工业机器人的出现，使企业管理人员重视对冲压自动化生产线的投资，实现了机器人化的冲压自动化生产线。现阶段冲压自动化生产线工艺得到较大提升，从早期的液压与气动驱动，逐渐演变为全交流伺服驱动，极大提升了整体生产的安全性与有效性。并且技术人员重视对工业机器人的改造升级工作，便于当前设备能够完成不同种类的复杂操作。

结合我国最新研究成果，当前我国经济发展，在冲压自动化生产线建设中，主要形成了4种不同的形式。

（1）普通压力机与机器人传输，整体生产线改造成本较低，具有较强的操作性。同时，该设备的稳定性较差，生产速度较低，在早期的工业冲压生产中有着较大的应用空间。

（2）普通压力机与单臂机械手的传输形式，在使用阶段，具有较强的灵活性，整体成本较低，目前依旧具有一定的发展前景。

（3）高速压力机与横杆式传输形式有效结合，在当前工业生产中，具有广泛的应用，符合当前大批量冲压生产的需求，在我国很多机械制造公司有着广泛的应用。

（4）多工位压力机与步进式传输方式有效结合，该技术经过研究人员的持续改进，已经能够适应不同种类生产加工的需求，整体设备的传输效率较高，在工业生产中有着广泛的应用。

2 冲压自动化生产线解析

企业重视生产加工，对于现阶段企业战略发展进行有效规划，在机械加工环节，重视冲压自动化生产线的有效使用。当前整体设备主要由线首拆垛单元、板件清洗机、传输皮带以及压力机等不同设备组成。在使用阶段，技术人员为了更好地应对当前施工需求，往往还需要配置监控系统，便于发挥设备的重要作用。

其中线首拆垛单元主要用于材料的分离与搬运，将一些重叠的物料进行有效划分，便于将该产品用于接下来生产工序中。在生产环节，技术人员主要依靠原材料的磁性，实现对不同物料之间的有效分离。至于铝板等一些材料，则是需要技术人员使用气刀的方式完成板料的分离。

板件清洗机主要是用于清理板件，避免板材自身存在一定的污染物，在后续冲压环节影响整体操作的精确度。技术人员在使用阶段应重视对板材表面的涂油，有利于该零件获得较为可靠的拉延性。

在冲压自动化生产线加工过程中，技术人员应重视自身能力的提升，在该生产线施工环节，有效提升设备性能，便于机器人能够准确抓取板材，以便于后续操作能够有序进行。在设备使用阶段，压力机是完成整体冲压工作的重要设备，在整体工序施工环节，技术人员应重视整体冲压自动化生产线的协调工作，便于该设备能够正常发挥自身重要作用，完成机械产品加工生产。

3 冲压自动化生产线规划

在冲压自动化生产线规划过程中，施工技术人员应该重视自身能力的提升，从建筑成本、建筑施工周期、整线SPM以及压机速度调节等方面进行有效设计，逐步提高整体设备的性能。由于不同的生产线造价存在较大差别，需要技术人员提高重视，结合当前机械加工需求，有效调整沖压自动化布局。在整体生产线规划阶段，技术人员还应该对改造时间进行有效控制。如果整体改造时间过长，会对当前客户造成较大的经济损失。因此，技术人员在制定冲压生产线规划时，需要综合考虑，制定合适的应对方案。

3.1 建设成本

现阶段整体设备主要以压机自动化为主，其他的配套设备整体价值较低，在综合改造环节，需要技术人员提高重视，不断提升当前建筑性能，有效降低施工成本，重视故障排除以及其他问题。

当前技术人员在日常工作中，应该重视对压机的选择。现阶段冲压设备主要分为三类，分别是伺服压力机、机械压力机以及油压机。在综合使用阶段，需要技术人员充分考虑不同设备的性能差异，选择合适的压力机，便于冲压自动化生产线能够稳定运行。

在冲压自动化生产线布局中，技术人员应该重视对采购成本的有效控制，如果资金较为充裕，技术人员通常会选择伺服压力机作为首要选择，虽然该设备的采购成本较高，但是具有较高的使用效率，整体能耗较低，并且易于零件成型。如果整体建设阶段资金有限，可以采用机械压力机或者其他不同的设备。

在冲压自动化生产线整体布局中，三种不同的设备价格存在较大的差异，其中伺服压力机最为昂贵，机械压力机价格较为适中，而油压机价格最低。在生产线布局中，技术人员应该提高重视，综合考虑不同的需求，关注设备后续的维护费用。

如果该企业建设冲压自动化生产线的目的为高速生产，技术人员则不应该考虑油压机，避免在施工环节出现较大的故障，严重影响施工效率，给企业带来较大的负面影响。

例如：某企业在整体设备建设中，结合当前企业需求，在生产加工环节，主要采用多连杆伺服压力机，整体投资规模较高，适应企业高速生产的需求。并且在设备建设中，采用肘杆式结构，有效提高了设备的性能，满足不同生产加工的需求。该设备在使用阶段，通过控制滑块的运动速度，有效调节当前设备的运行情况。在设备使用阶段，技术人员设置不同的生产模式，从而满足不同产品施工的需求，从而提高设备的生产效率。当技术人员选择合适的压机之后，还需要对于配套设施进行有效调节，逐步提升当前设备的性能。在自动化传输系统选择中，技术人员结合企业的不同生产需求，控制整线成本，有效提高当前设备的运行效率。除此之外，技术人员还需要关注冲压自动化生产中其他设备，包括板件对中系统、清洗机等，确保整体生产线不同设备的处理能力相互匹配，逐步提高整体设计质量。整体成本关系到生产线的性能，在使用阶段，技术人员应重视自身能力的提升，确保整体系统符合整体冲压生产的需求。

3.2 整体建设周期

现阶段技术人员还应该重视整体建设周期，有效提高当前设备性能。当设计人员制定了整体改造方案后，还需要与厂家之间建立沟通，有效控制施工效率，将建设周期控制在一定时间内。一般情况下，企业在升级现有生产线时，应该将整体时间控制在10个月之内，最长时间不得超过11个月。在整体设备安装调试阶段，还需要保证水、电、气等供应，避免在施工阶段出现重要资源短缺的现象，造成设备调试与生产难以进行，延长了设备的建设周期。如果在升级改造工作中出现了误工现象，建设周期超过规定范围，将会造成企业损失加大，不利于企业可持续发展。

3.3 整线SPM

当前技术人员在日常施工阶段，需要关注冲压自动化生产线的自动化程度。整线SPM的含义是整体设备的出线速度，一般情况下，该数值与整体造价存在较大的联系。如果整线SPM越大，则要求当前使用性能更为优质的设备，造成现阶段设备造价大幅度提升。设计人员重视整线SPM，在设备使用阶段，对于影响该要素的原因进行细致分析，通过提升压机单机的速度，控制整体设备的间距，避免在设备使用阶段，出现物料聚集的不良现象。

其中压机单机速度对于整线SPM的影响较大，技术人员应该结合整体设备的运行工况，合理选择不同的冲压模式。一般情况下，压机采用连续模式具有较高的运行速度，并且消耗的能源较低，但在使用阶段，对于工业机器人的要求较高，需要机器人及时完成填料与去料。如果该设备完成不了高负荷的换料工作，技术人员会选择断续冲压模式，有效降低了设备的运行效率，增加了能源的消耗。当前技术人员在日常施工环节，应该重视自动化技术的运用，确保整体设备能够正常有序运行。

线首单元的综合速度同样会对整体生产起到一定的限制作用，线首单元包含的内容较多，在整体生产阶段，需要技术人员提高关注，对于不同设备的参数进行有效调节，确保该设备能够发挥自身重要作用，提升整体设备的性能。

3.4 压机单机速度调节

现阶段技术人员对于当前设备进行有效分析，关注压机使用阶段滑块的速度变化。当前技术人员应该关注设备的运行状况，及时对当前设备进行有效调节，便于该设备能够发挥自身重要作用。在对整体设备进行调整时，技术人员可以调整滑块的回程，从而减少设备的冲压时间，逐步提高整体工作效率。在整体设备改造阶段，技术人员可以在压机的齿轮箱附近添加伺服电机控制系统，有效降低设备的使用效率，便于该设备能够起到调节压机单机速度的重要作用。技术人员通过对单机速度的调节，有效增加了零件的成形时间，在确保整体设备性能不受到外界负面影响的情况下，配合伺服电机控制系统，提高整体设备的性能。

4 结束语

总而言之，现阶段工业发展重视信息化技术在日常生产中的应用，有效降低人工成本，提高工业生产效率。在整体冲压自动化生产线建设中，技术人员应该关注当前企业发展需求，从建设成本、建设周期、整线SPM、压机速度调节等不同角度来论述当前冲压自动化生产线整体布局，为企业带来更大的经济效益。

参考文献

[1] 韦荣发，曾凡芝，麦育智，等.冲压自动化生产线清洗机油膜厚度控制方案研究[J].模具工业，2020，46（8）：61-66，71.

[2] 陈彬华，潘兴志，张伟.冲压自动化生产线的解析及规划探讨[J].锻压装备与制造技术，2020，55（3）：14-20.