国内冲压自动化线成套技术及装备供应能力研究

褚亚飞

（济南二机床集团有限公司 山东 济南 250022）

就用于汽车制造领域的机器人冲压自动化出产线而言，该体系包括机器人、控制系统、拆垛磁力分张、皮带机、清洗机、涂油机、自动更换端拾器小车和整体防护等。体系运转时，各部分在一定范围内工作，各部分有机结合，构成完善的自动化出产线体系。在放置体系的各个部分时，能够根据出产车间的实际情况进行恰当的调整，以保证体系配置处于最佳运转状态。

1 主要设备水平及技术

冲压装置是汽车行业中的主要技术支持，冲压装置的技术水平高低会极大的影响汽车行业的发展速率。汽车行业逐渐全球化也导致了各个行业之间的相互竞争，也要求厂商对市场做出快速反应。各种技术的不断发展使得汽车制造行业不得不迫切的寻找更加具有适应性的自动化技术满足市场要求，微型电子技术使得目标技术展现出了柔性自动化的优点。冲压设备用途广泛，汽车、飞机等行业，尤其是汽车行业用途最为频繁。目前，汽车行业的发展水准是代表一个国家经济实力的重要代表。现在，全球所有工业化国家都把汽车行业作为国民经济的重要环节。汽车行业有效的带动了冲压技术的进步，冲压设备的完善大部分都是以汽车产业为基础来发展的。由于市场的需求越发增大，汽车行业的发展也随之加速，市场产品的使用寿命进一步缩短。现阶段汽车行业发展特点为:个性化车型、小批量车型、快速更换车型、多车型共线生产、车身覆盖件大规模集成。所以，常规的生产模式逐渐不适用现阶段市场要求。

因而，从目前的冲压设备发展状况来看，形成的趋势有两个，一个是大型多工位压力机，另一个是选用自动搬运机械手的高性能压力机生产线的柔性生产。两者比较，第二种发展趋势所需要的资金较少，可以更好的适应各种车型，小批量出产，满足出产中高档轿车优质冲压件的要求。这几年市场分析来看，国外知名压机制造商正在开发多工位压机，并正在大力开发便于灵活出产的高性能单机在线压机，然后生产大功率、高性能的机电一体化全自动压机。以上压机基本上都是采用的现代化技术，如下：

(1)全自动换模系统；

(2)功能完善、人机界面良好的自动监控体系；

(3)高出产率所需的高行程节拍；

过去因为我国轿车工业规划小、档次低，对冲压线的技术水平没有相应的要求。国内压机与国外压机在技术上距离很大，尤其是灵活程度，无法完全自动化冲压生产。压机换模的调整是需要通过专业人士操作，换模大概35分钟左右，所以输出效率很低。

2 机电一体化全自动冲压线的几项关键技术

2.1 冲压线的全自动换模系统

更换模具只需在触摸屏上设置模具编号，随后电机开始。整个换模进程由压机及自动化机械手完成，大大缩短换模时间，全部的换膜经过（模具和端拾器）控制在6分钟以内。全自动换模技术如下：

（1)设备气压调节，使用压力传感器检测、电磁阀操控和PLC编程完成平衡器和气垫的气压自动调整。

（2)自动调整模具高度和气垫行程。选择编码器检测位移。经过触摸屏显示、参数设定、PLC编程操控，精度确定到0.1mm。

（3)高速环境下工作台进出系统，使其移动的驱动选用变频调速器，完成移动工作台运转，达到工作效率高，精度高的需求，速度要求达到每分钟15米，精确度达到0.1mm。

2.2 压力机多连杆技术的开发

一般低碳钢的允许拉延速度为18 ～ 24 m/min。假如压力机的拉伸速度超过这个值，零件就会出现裂纹和空洞，一般曲柄压力机仅能对轿车覆盖件(车门、车顶等)70毫米以下的简单浅拉伸。对于250毫米以上的深拉伸的高端车覆盖件无法满足。因而，国外的有些轿车冲压设备大多都选用多连杆。多连杆压力机的运动特点是下降速度快，在形变的范围内(约300 mm)较小的速度缓慢且平稳。回程速度快，符合过程要求，又提高了生产率。因而，高功能冲压设备需要以多连杆技术为主要发展项目，以符合现代轿车的覆盖件需求。因为这项技术的难度较高，国外一不允许向我国展示此技术。济南二机床集团有限公司是国内仅有的具有自主开发制作多连杆伺服压力机的企业。多连杆压力机的优势：

(1)拉伸速度低且均匀，而空转速度快且生产率高。

(2)拉深深度大。在允许拉延速度内，拉深深度可达320毫米。

(3)有效减小了运行过程中对模具的磨损，延长了模具使用年限，也提高了拉深件的韧性。

2.3 节拍高稳定性好的送料系统

为提高整线生产节拍，开发出国内首台套单臂送料系统，整线节拍达到15spm/min。根据不同模具，满足汽车车身覆盖件全部生产任务。操作便捷，稳定性高，降低了维保成本。提高了整个冲压线系统的性能。

3 结语

综上所述，在信息时代的背景下，工业数据信息自动化逐渐代替了人力资源生产化的支持，在生产领域上得到了完善。未来专业人员将会不断的对冲压自动化设备以及生产线进行优化和创新，汽车行业的发展前景广阔，发展政策也将完善，推动着汽车行业的快速发展。