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冲压生产线的自动化方式到底该如何选择?

文章出处:未知 浏览次数:发表时间:2019-09-25

  动化冲压生产线主要有:级进模冲压、多工位冲压、串联冲压,因其各自所具备的特点,被应用于生产不同的汽车钣金制件,以其各自独有的优势,在汽车自动化、高效生产系统中发挥着巨大作用。对此3 条冲压自动化生产线各自特点进行对比及分析,依据其特点,对生产线的选择方式进行说明。故可方便各企业结合自身制件特点,在自动生产线的选择方面作以参考。

  随着汽车产业的迅猛发展,造车四大工艺冲压行业也随之蓬勃发展。为适应不断增长的产量,各种自动化生产线应运而生,并随着不件产品的特征需求,被赋予不同的生产方式。为方企业根据自身产品特点选择不同的生产方式,文章对常见的冲压自动化生产线进行分类:级进模冲压、多工位冲压、串联冲压,并对各生产线特点及选择方式作以简要剖析。

  冲压自动化生产线的选择因素

  一般综合考虑以下因素来选择冲压生产线的种类。

  (1)产品材质:包括材料种类、成形性能、硬度等,来衡量选用卷材或者料片成形。

  (2)材料厚度:协同材质一同考虑来选择冲压机床吨位,以及送料机构的配套形式。

  (3)月供需量:评估产能,确定生产节拍,权衡选择自动线种类。

  (4)冲压产品体积及造型难易程度:通过造型复杂度及产品质量要求标准,综合考虑模具设计方式及对应冲压自动化生产方式。

  常见冲压自动化生产线种类

  级进模冲压生产线

  (1)概述:级进模冲压自动化生产线即使用级进模冲压的生产线,一般由开卷送料机、冲压机、级进模、自动下料线组成。实现从卷料开卷、料带较平、料带涂油、冲压成件、下线收集成品件的自动过程。

  其中重要的部分:级进模,由多个工位组成,多则可达20 多个工位,各工位按顺序依次关联,完成不同的加工内容,一般依次为冲孔、修边、翻边、整形、落料工序等。在冲压机的一次行程中完成一系列的不同的加工内容。一次行程完成以后,由送料机按照一个固定的步距将料带向下料方向移动,这样在一个冲压机往复冲次中就可以同时完成多个工序加工,如图1 所示。

  (2)特点:级进模冲压自动化生产线生产节拍较高,一般可达30次/min 以上。

  a. 生产效率高。级进模是多任务工序冲模,在一副模具内,可以包括冲裁、弯曲成形以及拉伸等多种工序,具有很高的生产率。级进模排样工序,如图2所示。

  b.易于自动化。从上料、送料、加工、下件均可实现自动化操作,从而减少了人工成本,也提高了生产效率,同时防止了因人工操作的不一致性而带来的异常。

  c.可以采用高速冲床生产。依据产品状态,可考虑使用高速冲床,以达到更高的生产效率。

  d.操作安全。级进压机设备均有安全门,使工作于提高材料利用率。使工作区域与人员操作区域隔离,形成一个相对封闭的工作区域,为高速生产提供了安全保障。传统串联生产线,可实现较高的生产效率。

  e.节省生产厂房面积。一台机床即组成了一个生产线的加工部分,即可完成一个产品的生产, 占地面积小,同时也简化了底料及半成品的运输态检测,安全性较高。

  f.材料利用率不高。由于保证料带的连续性及各 要求,为保证送料的稳定,一般要保证各工序状态工序内容的均匀分配,有时会牺牲掉一部分的材料,从而无法实现较高的材料利用率。

  多工位冲压自动化生产线

  (1)概述:一台大吨位压机工作台上放置多个(一般为4~5 副模具)独立工位模具的生产线,利用拆垛手或开卷送料机上料,利用自动送料杆进行工序件传递,利用自动传送皮带收集下线产品,如图3所示。

  (2)特点

  a.底料可以是卷料,也可以是料片,灵活性大,利于提高材料利用率。

  b.使用自动杆送料,冲次低于级进模生产线,高于传统串联生产线,可实现较高的生产效率。

  c.可添加上下料感应器、双料检测、夹手感应器、模内感应器等,对料片及生产中的制件进行位置及状态检测,安全性较高。

  d.对各工位模具送料高度及冲压方向有较高要求,为保证送料的稳定,一般要保证各工序状态工序一致。

  串联冲压自动化生产线

  (1)概述:由多个压机依次排列,串联成一个自动化生产线。每台压机工作台上放置一副模具(即生产工艺的一道工序),由自动机械手臂或机器人完成上料、工序件的传递及下料装箱工作,如图 4所示。

  (2)特点。

  a.适用范围广,可以应用到各种冲压件的生产,对冲压件大小、形状、板厚没有较高要求,可应用于大型覆盖件的生产,灵活性能大。

  b.生产效率较低,由于使用机械手臂送料,节拍冲次无法较高,与级进生产线、多工位生产线相比,生产效率较低。

  c.利于模具维修调试,由于各模具所属各压机,装夹独立,工作参数独立,各模具工序维修调试可独立进行,互不影响。

  d.占用生产厂房面积大,一条传统串联生产线一般包括4~5台压机,占地面积大。

  冲压自动化生产线的选择及应用

  级进模冲压自动化生产线:针对其各工序分布于一条整体料带上的工艺特点及可达到的较高工艺冲次,可以应用于车身上小型零件的生产,并且可以满足很高的供给量。

  多工位冲压自动化生产线:可应用在中型零件的快速生产,不易变形的梁类件,左右共模形状较复杂的对称件,以其自动杆上的夹手能夹持的产品均可应用于该自动线的生产。

  串联冲压自动化生产线:因其各工序独立分布于各个压机,该生产线柔性最高,适用于生产工艺复杂的大型覆盖件,利于单个工序的调试及独立生产,方便对产品进行高要求的质量控制。

  3条生产线特点对比如表1所示。

  各冲压自动化生产线的选择可依据两个趋势方向:高产量和高柔性。数量需求大的制件,可以选择高效率、高产量的自动化生产线。若制件比较复杂,对生产工艺要求较高,可以选用柔性高的生产线。简单图示说明如图5所示。

  冲压自动化生产线凭借着各自的特点,被应用于各大汽车厂,为汽车行业的发展及汽车产量的迅猛增长提供着有力保障。对冲压自动化生产线的分析与了解,方便了冲压件生产方式的选择,充分利用各自自动线的优势,为汽车领域服务。

  国外一般简写为:P.R.G /T.R.F/T.D.M

  选用哪一种冲压自动化生产方式一般从以下几个因素综合考虑:

  其大体的应用差异如下表

  连续模自动化方式(Progressive )

  连续模,指的是压力机在一次冲压行程中,采用带状冲压原材料,在一副模具上用几个不同的工位同时完成多道冲压工序的冷冲压冲模,模具每冲压完成一次,料带定距移动一次,至产品完成。

  多工位自动化方式(Transfer)

  多工位冲压方式就是把多道工序的模具安排在一台冲床上,利用冲床滑块的一次往复,使分别安装在机床上落料、冲孔、弯曲、拉伸、切边等多副模具同时动作,并且在一个往返周期中,由机械手将工件从上一个工位传送至下一个工位,从而得到一个完整制件的一种冲压工艺方式。可分为二次元及三次元机械手搬运方式。

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