汽车生产中的冲压工艺(1)

汽车生产中的冲压工艺
冲压生产企业的发展与汽车工业越来越紧密地联系在一起。

冲压机床的生产制造者将新产品研发、设计理念调整到适应汽车工业发展需要的方向上来，并把这一趋势也融入到了他们的生产战略中。

自动冲压生产线的研发、冲压生产线的机械化改造、用于汽车侧壁生产的大型真空上料冲压机床的制造以及成功进入市场的小型真空上料冲压机都是这种汽车工业与冲压机生产企业之间密切配合的成功典范。

新型的集成式真空上料冲压机有着很高的灵活性，是未来冲压设备的代表
在世界汽车模具多样化和模具更换周期短为代表的大变革中，冲压设备的生产厂家也找到了适应自己发展的新天地。

模具的多样性使得汽车工业企业可以为生产提供更多类型的汽车，同时
对冲压工艺技术提出了新的要求，带来了车架冲压工艺技术和汽车板件生产加工工艺技术的变革。

今天，当讨论冲压技术必要的变革时，人们不仅要考虑到汽车大型冲压件的冲压生产，而且也要考虑到小型的或者微型冲压件的生产。

而这些小型、微型冲压件在汽车车架生产中所占的比例大约为70%。

即使这些小型冲压件的更新换代不像汽车大型零部件那样频繁，但是它们对模具在生产过程中的多样性也有着重要影响。

模具的多样性带来的不仅仅是产品生产数量的增加，也带来了冲压产品市场结构的重新划分。

冲压结构件的新定义
几十年来，冲压生产一直是大批量生产，以保证稳定的生产条件。

灵活性在当时根本提不到议事日程，因为人们明确地知道按照相同的生产条件生产同一产品仍需相当长的时间，所以模具持久性使用的战略被采用。

当时对冲压生产的要求是：变形加工设备生产的连续性和可靠性，灵活性还是次要的。

经过调查发现，这种“老式的”冲压技术只能有条件地、部分地满足现代以产品为主导和灵活的冲压生产要求。

为了使冲压生产技术能适应未来发展的需要，冲压生产技术和设备自身也必须加以改变。

目前的状况是：既有可以利用生产能力较高的老式冲压机械进行加工的产品，又有需要利用高性能、高生产灵活性的具有高新技术的新型冲压生产机床进行生产的产品，这种新、旧技术交织在一起的局面还会持续一段时期。

汽车零部件供应厂商那里也存在着类似的情况，因此必须对车架生产加工的总体进行新的定义。

到目前为止，各种不同的关于“未来冲压厂”的话题正逐步趋于一致，这主要是出于资金费用的考虑，希望有比目前性能更好的高性能的冲压生产设备（图1）。

图1中的这种冲压生产线，今天已经不仅用于汽车生产企业，而且在一些汽车零部件供应商的企业中也可以见到。

其中，更换冲压设备生产的产品、增加产品品种已经成为衡量冲压设备的设计和集成能力是否出众的重要因素。

图1 未来的冲压厂将是多功能的冲压件生产厂
今天，对现有设备按照产品进行技术改造并快速投入生产的要求比以往任何时候都更加紧迫。

在这些技术工作过程中，一定范围内的“专用特种部件”是非常有好处的。

在这些所谓的专用特殊部件中，冲压模具和变形加工模具仍然是冲压设备最重要的部件并且仍将决定着冲压的生产过程。

因此，最有价值的技术改进和技术提高集中表现在冲压件的自动化运输、自动化传递装置上，以及在冲压设备上料自动化和以产品为导向的冲压生产过程中。

传统的冲压与自动化的概念区分是冲压生产过程灵活性和以产品为导向进行冲压设备配置的先决条件。

按照冲压设备中的传送系统可以将冲压设备区分开来，例如通过传统的凸轮驱动机械传送与先进的摆臂传送的对比。

在传统的凸轮驱动的冲压设备中，按照工件的冲压要求设计好了冲压行程的控制凸轮。

无论被冲压的工件复杂程度如何，冲压机床均按照凸轮规定的行程运动，而这最终导致了在冲压简单工件时所耗费的工时与冲压复杂工件时所耗费的工时相同。

图2 一条传统的大型冲压件生产线
灵活性不足在这里大大限制了冲压设备的生产能力，阻碍了产品单件费用的降低。

而集中在所谓的“冲压生产中心”上，则可以避免这些缺陷。

但是应考虑“万能冲压中心”的费用问题。

以先进的Syntec系列冲压机床为例，它所具有的灵活性和
极高的冲压生产能力令人赞叹。

因为该机床的每一个运动都可以自由地编写控制程序，单独地对每一个运动进行控制，从而使得整个冲压机床有着令人不可思议的生产能力。

其集成式的真空吸盘工件传送装置，在它的结构设计方案中就以灵活性为主导方针。

它与未来型冲压设备的标准非常接近：快速、灵活、效率高、成本低。

这种编程控制的冲压机床每分钟可完成18个大型工件或者36个小型工件的冲压生产，完全满足市场的要求。

在这种新的小型冲压设备中所体现的先进技术也可以应用于其它所有车架冲压生产设备中。

不同的冲压件生产任务使得未来的变形加工机床也可以借鉴这些技术。

它适用于：
1、小型狭长工件的冲压生产设备：
□自动变形加工机床
□复合式冲压传送机床
□冲压机床和冲压生产线
2、中型冲压件生产设备：
□冲压机床
□万能冲压机床
□机械和液压驱动的冲压生产线
3、大型和特大型冲压件生产设备：
□大型冲压机床
□机械式标准冲压生产线
□机械式复合冲压生产线
□集成式真空摆臂传送冲压机床
向机械化要效益
由于在变形加工过程中液压技术的极限不易突破，因此只能向机械自动化要效益，而且不能仅仅在冲压工艺过程中向机械自动化要效益，应当也向冲压工艺技术以往的领域要效益、向新的冲压件传送方式、向冲压件下线方式要效益，向所有能获得经济效益的领域索取效益。

同目前的情况一样，未来也不会出现最终的机械解决方案，而是会出现更加灵活的、更加符合使用要求的适用于不同冲压生产领域的机械化方案：
□连续冲压技术：在Progressiv-Die类型的冲压设备中实现快速小型冲压件的宽带钢材冲压加工。

□ 连续冲压与传送系统：在多功能三坐标或者两坐标冲压机床中得到应用。

这种工件传送技术也可以在中型和大型冲压件的生产过程中加以应用，或者狭长小型冲压件的生产过程中。

□ 机器人：在小型和中型的液压冲压生产线中，可以在带钢输送、成品下线和成品堆放过程中得到应用。

□在大型冲压件的生产过程中，在特大型冲压件的生产过程中交插传送系统肯定有着很好的发展前景。

这种坚固有力的冲压件传送机构不仅可在大型工件冲压和双件冲压（一次冲压两个成品）的生产过程中得到广泛的应用，而且也可以实现在汽车零部件生产过程中的广泛应用。

而摆臂式冲压件传送系统将会给冲压机床在快速更换
模具方面以极大的支持和帮助，因为它首次实现了冲压模具和工件的同时输出，从而为实现多功能的冲压生产线奠定了基础（图3）。

（a）集成式摆臂吸盘传送机构
（b）集成式冲压生产线中的快速传送机构
（c）冲压生产线可以补充安装的万能型旋转式传送机构
图3
在汽车生产加工中，有着大量的板材加工方案，冲压生产线的确是一个重要的、标志性的里程碑。