汽車生產(chǎn)中的沖壓工藝

    沖壓生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展與汽車工業(yè)越來(lái)越緊密地聯(lián)系在一起。沖壓機(jī)床的生產(chǎn)制造者將新產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)理念調(diào)整到適應(yīng)汽車工業(yè)發(fā)展需要的方向上來(lái)，并把這一趨勢(shì)也融入到了他們的生產(chǎn)戰(zhàn)略中。
    自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線的研發(fā)、沖壓生產(chǎn)線的機(jī)械化改造、用于汽車側(cè)壁生產(chǎn)的大型真空上料沖壓機(jī)床的制造以及成功進(jìn)入市場(chǎng)的小型真空上料沖壓機(jī)都是這種汽車工業(yè)與沖壓機(jī)生產(chǎn)企業(yè)之間密切配合的成功典范。
    新型的集成式真空上料沖壓機(jī)有著很高的靈活性，是未來(lái)沖壓設(shè)備的代表
    在世界汽車模具多樣化和模具更換周期短為代表的大變革中，沖壓設(shè)備的生產(chǎn)廠家也找到了適應(yīng)自己發(fā)展的新天地。模具的多樣性使得汽車工業(yè)企業(yè)可以為生產(chǎn)提供更多類型的汽車，同時(shí)對(duì)沖壓工藝技術(shù)提出了新的要求，帶來(lái)了車架沖壓工藝技術(shù)和汽車板件生產(chǎn)加工工藝技術(shù)的變革。
今天，當(dāng)討論沖壓技術(shù)必要的變革時(shí)，人們不僅要考慮到汽車大型沖壓件的沖壓生產(chǎn)，而且也要考慮到小型的或者微型沖壓件的生產(chǎn)。而這些小型、微型沖壓件在汽車車架生產(chǎn)中所占的比例大約為70%。即使這些小型沖壓件的更新?lián)Q代不像汽車大型零部件那樣頻繁，但是它們對(duì)模具在生產(chǎn)過(guò)程中的多樣性也有著重要影響。模具的多樣性帶來(lái)的不僅僅是產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量的增加，也帶來(lái)了沖壓產(chǎn)品市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的重新劃分。
沖壓結(jié)構(gòu)件的新定義
    幾十年來(lái)，沖壓生產(chǎn)一直是大批量生產(chǎn)，以保證穩(wěn)定的生產(chǎn)條件。靈活性在當(dāng)時(shí)根本提不到議事日程，因?yàn)槿藗兠鞔_地知道按照相同的生產(chǎn)條件生產(chǎn)同一產(chǎn)品仍需相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，所以模具持久性使用的戰(zhàn)略被采用。當(dāng)時(shí)對(duì)沖壓生產(chǎn)的要求是：變形加工設(shè)備生產(chǎn)的連續(xù)性和可靠性，靈活性還是次要的。
    經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這種“老式的”沖壓技術(shù)只能有條件地、部分地滿足現(xiàn)代以產(chǎn)品為主導(dǎo)和靈活的沖壓生產(chǎn)要求。為了使沖壓生產(chǎn)技術(shù)能適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的需要，沖壓生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備自身也必須加以改變。目前的狀況是：既有可以利用生產(chǎn)能力較高的老式?jīng)_壓機(jī)械進(jìn)行加工的產(chǎn)品，又有需要利用高性能、高生產(chǎn)靈活性的具有高新技術(shù)的新型沖壓生產(chǎn)機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品，這種新、舊技術(shù)交織在一起的局面還會(huì)持續(xù)一段時(shí)期。
汽車零部件供應(yīng)廠商那里也存在著類似的情況，因此必須對(duì)車架生產(chǎn)加工的總體進(jìn)行新的定義。
    到目前為止，各種不同的關(guān)于“未來(lái)沖壓廠”的話題正逐步趨于一致，這主要是出于資金費(fèi)用的考慮，希望有比目前性能更好的高性能的沖壓生產(chǎn)設(shè)備（圖1）。圖1中的這種沖壓生產(chǎn)線，今天已經(jīng)不僅用于汽車生產(chǎn)企業(yè)，而且在一些汽車零部件供應(yīng)商的企業(yè)中也可以見(jiàn)到。其中，更換沖壓設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品、增加產(chǎn)品品種已經(jīng)成為衡量沖壓設(shè)備的設(shè)計(jì)和集成能力是否出眾的重要因素。
    今天，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備按照產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)改造并快速投入生產(chǎn)的要求比以往任何時(shí)候都更加緊迫。在這些技術(shù)工作過(guò)程中，一定范圍內(nèi)的“專用特種部件”是非常有好處的。在這些所謂的專用特殊部件中，沖壓模具和變形加工模具仍然是沖壓設(shè)備最重要的部件并且仍將決定著沖壓的生產(chǎn)過(guò)程。
    因此，最有價(jià)值的技術(shù)改進(jìn)和技術(shù)提高集中表現(xiàn)在沖壓件的自動(dòng)化運(yùn)輸、自動(dòng)化傳遞裝置上，以及在沖壓設(shè)備上料自動(dòng)化和以產(chǎn)品為導(dǎo)向的沖壓生產(chǎn)過(guò)程中。傳統(tǒng)的沖壓與自動(dòng)化的概念區(qū)分是沖壓生產(chǎn)過(guò)程靈活性和以產(chǎn)品為導(dǎo)向進(jìn)行沖壓設(shè)備配置的先決條件。按照沖壓設(shè)備中的傳送系統(tǒng)可以將沖壓設(shè)備區(qū)分開(kāi)來(lái)，例如通過(guò)傳統(tǒng)的凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳送與先進(jìn)的擺臂傳送的對(duì)比。在傳統(tǒng)的凸輪驅(qū)動(dòng)的沖壓設(shè)備中，按照工件的沖壓要求設(shè)計(jì)好了沖壓行程的控制凸輪。無(wú)論被沖壓的工件復(fù)雜程度如何，沖壓機(jī)床均按照凸輪規(guī)定的行程運(yùn)動(dòng)，而這最終導(dǎo)致了在沖壓簡(jiǎn)單工件時(shí)所耗費(fèi)的工時(shí)與沖壓復(fù)雜工件時(shí)所耗費(fèi)的工時(shí)相同。
    靈活性不足在這里大大限制了沖壓設(shè)備的生產(chǎn)能力，阻礙了產(chǎn)品單件費(fèi)用的降低。而集中在所謂的“沖壓生產(chǎn)中心”上，則可以避免這些缺陷。但是應(yīng)考慮“萬(wàn)能沖壓中心”的費(fèi)用問(wèn)題。
    以先進(jìn)的Syntec系列沖壓機(jī)床為例，它所具有的靈活性和極高的沖壓生產(chǎn)能力令人贊嘆。因?yàn)樵摍C(jī)床的每一個(gè)運(yùn)動(dòng)都可以自由地編寫控制程序，單獨(dú)地對(duì)每一個(gè)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，從而使得整個(gè)沖壓機(jī)床有著令人不可思議的生產(chǎn)能力。
[pagecute] 其集成式的真空吸盤工件傳送裝置，在它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中就以靈活性為主導(dǎo)方針。它與未來(lái)型沖壓設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)非常接近：快速、靈活、效率高、成本低。這種編程控制的沖壓機(jī)床每分鐘可完成18個(gè)大型工件或者36個(gè)小型工件的沖壓生產(chǎn)，完全滿足市場(chǎng)的要求。
在這種新的小型沖壓設(shè)備中所體現(xiàn)的先進(jìn)技術(shù)也可以應(yīng)用于其它所有車架沖壓生產(chǎn)設(shè)備中。不同的沖壓件生產(chǎn)任務(wù)使得未來(lái)的變形加工機(jī)床也可以借鑒這些技術(shù)。它適用于：
1、小型狹長(zhǎng)工件的沖壓生產(chǎn)設(shè)備：
□自動(dòng)變形加工機(jī)床
□復(fù)合式?jīng)_壓傳送機(jī)床
□沖壓機(jī)床和沖壓生產(chǎn)線
2、中型沖壓件生產(chǎn)設(shè)備：
□沖壓機(jī)床
□萬(wàn)能沖壓機(jī)床
□機(jī)械和液壓驅(qū)動(dòng)的沖壓生產(chǎn)線
3、大型和特大型沖壓件生產(chǎn)設(shè)備：
□大型沖壓機(jī)床
□機(jī)械式標(biāo)準(zhǔn)沖壓生產(chǎn)線
□機(jī)械式復(fù)合沖壓生產(chǎn)線
□集成式真空擺臂傳送沖壓機(jī)床
向機(jī)械化要效益
由于在變形加工過(guò)程中液壓技術(shù)的極限不易突破，因此只能向機(jī)械自動(dòng)化要效益，而且不能僅僅在沖壓工藝過(guò)程中向機(jī)械自動(dòng)化要效益，應(yīng)當(dāng)也向沖壓工藝技術(shù)以往的領(lǐng)域要效益、向新的沖壓件傳送方式、向沖壓件下線方式要效益，向所有能獲得經(jīng)濟(jì)效益的領(lǐng)域索取效益。同目前的情況一樣，未來(lái)也不會(huì)出現(xiàn)最終的機(jī)械解決方案，而是會(huì)出現(xiàn)更加靈活的、更加符合使用要求的適用于不同沖壓生產(chǎn)領(lǐng)域的機(jī)械化方案：
□連續(xù)沖壓技術(shù)：在Progressiv-Die類型的沖壓設(shè)備中實(shí)現(xiàn)快速小型沖壓件的寬帶鋼材沖壓加工。
□ 連續(xù)沖壓與傳送系統(tǒng)：在多功能三坐標(biāo)或者兩坐標(biāo)沖壓機(jī)床中得到應(yīng)用。這種工件傳送技術(shù)也可以在中型和大型沖壓件的生產(chǎn)過(guò)程中加以應(yīng)用，或者狹長(zhǎng)小型沖壓件的生產(chǎn)過(guò)程中。
□ 機(jī)器人：在小型和中型的液壓沖壓生產(chǎn)線中，可以在帶鋼輸送、成品下線和成品堆放過(guò)程中得到應(yīng)用
□在大型沖壓件的生產(chǎn)過(guò)程中，在特大型沖壓件的生產(chǎn)過(guò)程中交插傳送系統(tǒng)肯定有著很好的發(fā)展前景。這種堅(jiān)固有力的沖壓件傳送機(jī)構(gòu)不僅可在大型工件沖壓和雙件沖壓（一次沖壓兩個(gè)成品）的生產(chǎn)過(guò)程中得到廣泛的應(yīng)用，而且也可以實(shí)現(xiàn)在汽車零部件生產(chǎn)過(guò)程中的廣泛應(yīng)用。而擺臂式?jīng)_壓件傳送系統(tǒng)將會(huì)給沖壓機(jī)床在快速更換模具方面以極大的支持和幫助，因?yàn)樗�首次�?shí)現(xiàn)了沖壓模具和工件的同時(shí)輸出，從而為實(shí)現(xiàn)多功能的沖壓生產(chǎn)線奠定了基礎(chǔ)（圖3）。
（a）集成式擺臂吸盤傳送機(jī)構(gòu)
（b）集成式?jīng)_壓生產(chǎn)線中的快速傳送機(jī)構(gòu)
（c）沖壓生產(chǎn)線可以補(bǔ)充安裝的萬(wàn)能型旋轉(zhuǎn)式傳送機(jī)構(gòu)
在汽車生產(chǎn)加工中，有著大量的板材加工方案，沖壓生產(chǎn)線的確是一個(gè)重要的、標(biāo)志性的里程碑