隨著汽車市場競爭越來越激烈,在進(jìn)行整車廠新工廠規(guī)劃時,需綜合考慮投資、周期、產(chǎn)能、自動化水平、運(yùn)營成本等各項因素,以提高企業(yè)的綜合競爭力。沖壓自動化生產(chǎn)線是沖壓車間的核心生產(chǎn)設(shè)備,投資占比極大,是沖壓車間規(guī)劃的關(guān)鍵,對于沖壓自動化生產(chǎn)線的規(guī)劃需進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治黾昂怂恪?/span>
整車廠沖壓自動化生產(chǎn)線沖壓自動化生產(chǎn)線
沖壓自動化生產(chǎn)線主要包括線首單元、自動沖壓及搬送單元和線尾單元。
⑵自動沖壓及搬送單元包含壓力機(jī)及壓力機(jī)間搬運(yùn)裝置,各壓力機(jī)完成板件的拉延、沖孔、翻邊、切邊等工藝,壓力機(jī)之間采用自動化搬運(yùn)機(jī)械手或機(jī)器人進(jìn)行零件搬運(yùn)。
⑶線尾單元采用機(jī)器人下料,板件通過皮帶輸送機(jī)輸送,并裝到零件籠車上。
主流沖壓自動化生產(chǎn)線說明
根據(jù)沖壓線節(jié)拍的劃分,目前主流的沖壓自動化生產(chǎn)線主要有以下三類:
⑴機(jī)器人機(jī)械沖壓線,節(jié)拍12件/min,配備機(jī)械壓力機(jī),壓力機(jī)間采用機(jī)器人進(jìn)行搬運(yùn),沖壓線通常采用斷續(xù)控制模式。
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⑵單臂或雙臂機(jī)械沖壓線,節(jié)拍15件/min,配備機(jī)械壓力機(jī),壓力機(jī)間采用專用沖壓機(jī)械手進(jìn)行搬運(yùn),沖壓線采用同步控制技術(shù)。
⑶高速伺服沖壓線,節(jié)拍18件/min,配備伺服壓力機(jī),壓力機(jī)間采用專用沖壓機(jī)械手進(jìn)行搬運(yùn),沖壓線采用同步控制技術(shù)。各沖壓線投資對比
以4道工序、總噸位t的生產(chǎn)線為例,不考慮自動裝箱的情況,各沖壓線投資對比情況。沖壓自動化生產(chǎn)線關(guān)鍵選型
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產(chǎn)能核算是沖壓自動化生產(chǎn)線最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一,產(chǎn)能核算結(jié)果直接決定沖壓生產(chǎn)線的數(shù)量,也就直接影響投資。需根據(jù)整個工廠的產(chǎn)能規(guī)劃以及工廠建設(shè)用地面積綜合考慮,最終確定導(dǎo)入的沖壓自動化生產(chǎn)線類型及數(shù)量。年產(chǎn)能(臺)=平均spm(件/min,不同生產(chǎn)線存在區(qū)別)×稼動率(除掉故障、換模等非生產(chǎn)時間)×日工作時間(min)/模具組數(shù)×年工作日數(shù)。工序數(shù)
根據(jù)企業(yè)自身沖壓工藝特點(diǎn),明確沖壓自動化生產(chǎn)線工序數(shù),明確導(dǎo)入的壓力機(jī)數(shù)量。目前沖壓自動化生產(chǎn)線主流的工序數(shù)有4道、5道、6道。是否具備鋁板生產(chǎn)功能
當(dāng)前新能源趨勢下,鋁板車身覆蓋件運(yùn)用越來越多,根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃,是否具備鋁板生產(chǎn)功能也需要提前考慮。如需要生產(chǎn)鋁板零件,則需要在線首單元再增加真空吹氣分離裝置、真空輸送皮帶、鋼鋁雙料檢測器等。是否采用同步控制技術(shù)
同步控制技術(shù)在沖壓自動化領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成熟穩(wěn)定,對提升生產(chǎn)節(jié)拍有著重要意義,目前的雙臂機(jī)械線和高速伺服線均采用同步控制技術(shù)進(jìn)行壓力機(jī)和自動化機(jī)械手的控制。
同步控制技術(shù)是指在生產(chǎn)過程中,壓力機(jī)采用“連續(xù)”運(yùn)行模式,即壓力機(jī)在上死點(diǎn)不再完全停止,通過精確的位置計算,讓上下料手和壓力機(jī)滑塊“同步”啟動,下料手在滑塊回程上行到一定角度(上死點(diǎn)前)后便開始取件,上料手在滑塊下行到一定角度前完成送件,保證整個過程在不干涉的情況下完成上下料動作。是否配備線尾自動裝箱及搬運(yùn)系統(tǒng)
隨著人力成本越來越高,沖壓自動化生產(chǎn)線效率越來越高,工廠智能化程度越來越高,目前配備線尾自動裝箱系統(tǒng)及籠車自動化搬運(yùn)系統(tǒng)的沖壓生產(chǎn)線(圖2)越來越多,成為行業(yè)的趨勢。由于線尾自動裝箱系統(tǒng)及籠車自動化搬運(yùn)系統(tǒng)對沖壓線線尾布局和空間有一定需求,在導(dǎo)入沖壓線時需要提前考慮,如不與沖壓線同步導(dǎo)入,則需要預(yù)留后期導(dǎo)入空間。壓力機(jī)重點(diǎn)參數(shù)
沖壓生產(chǎn)線規(guī)劃時,需要考慮的壓力機(jī)參數(shù)非常多,其中重點(diǎn)需要考慮以下三點(diǎn):
⑴滑塊行程。滑塊行程的確定,需要與生產(chǎn)的沖壓件拉延深度,端拾器的高度結(jié)合起來考慮。所確定的滑塊行程,必須保證上下料手抓取工件水平運(yùn)動過程中端拾器不與上模點(diǎn)、下模點(diǎn)干涉。當(dāng)前大型覆蓋件的拉延深度較多已經(jīng)接近300mm,所以大型沖壓自動化生產(chǎn)線的滑塊行程一般在mm以上。
各沖壓線投資對比
⑵工作臺尺寸。根據(jù)產(chǎn)品尺寸可推算出模具大小,根據(jù)模具大小確定工作臺最佳尺寸,確保所有規(guī)劃產(chǎn)品可以滿足生產(chǎn)需求,同時避免工作臺過大,造成空間浪費(fèi)和設(shè)備成本增加。
⑶拉深墊行程。根據(jù)所規(guī)劃產(chǎn)品的拉延深度需求,確定拉深墊行程,確保滿足所有零件的成形需求。
不同整車廠的規(guī)劃理念存在差異,不同新工廠的實際情況存在區(qū)別,故在沖壓自動化生產(chǎn)線規(guī)劃時需要綜合多方面因素進(jìn)行考慮,尋找出投資、單臺成本、產(chǎn)能、效率綜合起來最適合企業(yè)自身情況的方案??偨Y(jié)沖壓自動化生產(chǎn)線規(guī)劃中重要的影響因素,以及規(guī)劃過程中需要重點(diǎn)確認(rèn)的內(nèi)容很有必要,對沖壓工廠的規(guī)劃具有重要意義。