汽车冲压生产中试模及研配压力机的优化选型

文章编号16720121201004002803汽车冲压生产中试模及研配压力机的优化选型解光浦安徽江淮汽车股份有限公司，安徽合肥230022摘要作为冲压模具制造与维修的重要工序，试模与研配工序在模具制造与冲压生产现场有所区别。本文分类介绍了在不同情况下的各种解决方案，以及各方案的优缺点。根据分析结果，建议高效能试模修模系统在模具制造与冲压现场推广运用，并提出了最佳的试模、研配压力机优化选型方案。关键词机械制造；试模；研配；冲压；压力机中图分类号TG3155文献标识码B1前言在汽车车身钣金冲压生产中，冲压模具的制造与维修离不开试模与研配工序，常见的试模与研配方式在模具制造与冲压生产现场有所不同，在不同场合有不同的内容。2模具制造中的试模与研配21单台独立的普通液压机方案采用若干台单台独立的普通液压机进行试模与研配是较常见的一种方式，特别是在中小型模具厂应用广泛。其特点为投资小、通用性强。对于液压机冲压生产线上应用的模具是一个较理想的解决方案。然而，对于机械压力机冲压生产线来讲，往往会出现二次试模的问题，这主要是由于普通液压机与机械压力机滑块行程速度曲线不同引起的。普通液压机滑块速度在成形区间较低，板料容易成形，机械压力机滑块的速度相对要高的多。因此，在普通液压机上调试完成的模具，用在机械压力机上时经常出现冲压件开裂或起皱现象，上线时必须进行在线二次调试，影响冲压效率。22单台独立的普通机械压力机方案随着机械压力机微调与封闭高度调整技术的发单台独立的普通机械压力机越来越多的被实力强大的模适合于试模与研配各种压力工程师，从事中压生产工艺设计与管机组成的冲压生产线上应用的模具，而且，一次调试完毕后，直接上线冲压，减少了生产冲压线的辅助时间，受到汽车厂商的欢迎。然而，由于投资较大，对于实力较弱的中小模具企业以及附加值不高的普通模具来讲，仍不是非常理想的方案。23单台独立的专用试模、研配压力机方案由于专用试模、研配压力机自身试模、研配功能齐全，比如，自带上模翻转功能、快速模具装卡功能等，与普通液压或机械压力机相比，在试模、研配作业中突显其独特优越性。然而，由于没有摆脱其单兵作战的局限，利用率与投资效益仍然较低。24单台独立的普通液压、机械压力机或专用试模压力机加研配压力机的方案鉴于采用单台独立的普通液压机、机械压力机或专用试模压力机既用于研配又用于试模的模式投资较大，部分模具企业采用了普通液压、机械压力机或专用试模压力机配几台价值较低的研配压力机的方案。该方案相对于前两种方案要合理的多，但是，试模机与研配机分离，反复上下模，占用了大量的换模时间。为了避免反复上下模，常常带机修模，使试模、研配机不能充分发挥其应有的功能，同样造成较大的投资浪费。25高效能试模系统方案据不完全统计，在模具制造作业中，利用压力机试模的作业工时为5，研配与修模的工时为95。采用投资大、运行效率低的试模压机投资浪费严重，由此可见，缩短模具调试中试模压力机的占用时间，提高试模压机的运行效率，意义重大。基于试模、研配压力机独立工作模式存在的弊端，近几年，国外相关行业开发了集群式联合工作的高效能试模系统。由于具有投资少，效率高，占地面积小，采用自动化控制使作业内容简单化，减少人工，大幅度缩短模具制造周期等特点，在广大汽车厂与车身板料冲压模具厂中，正越来越受到青睐。目前，常见的有以下几种配置方案。2511台试模压力机4台合模研配压力机图1在系统中心位置放置一台试模压力机，在其左右前后的4个方向配置4台合模研配压力机及模具顶杆提升装置，4套模具能同时进行合模研配、修模与试模的作业，使价值昂贵的试模压力机运转效率提高4倍。同时，由于减少了反复上下模时间，设备运转效率大大提高，与单台独立的普通液压机或机械压力机加研配机的方案比较，在同等投资规模条件下，产能提高3倍以上。2S21台试模压力机3台合模研配压力机图2在系统中心位置放置一台试模压力机，在其左右前后的3个方向配置3台合模研配压力机及模具顶杆提升装置，3套模具能同时进行合模研配、修旋转台面模与试模的作业。该方案与单台独立的普通液压机或机械压力机加研配机的方案比较，同等投资规模条件下，产能提高2倍以上。高效能试模系统特点1系统将研配、修模与试模工艺过程分开，能在若干台研配压力机上与模具顶料杆提升装置联合研配、修模的同时进行试模工作，除了最大限度地提高试模压力机的运转效率以外，大大缩短了模具的制作周期。2传统模具调试过程为合模研配一试模一再次合模研配，每次作业都伴随模具的吊装、定位、拆装、运输等，此系统将这些必须要做的、但是无效益的时间和工时省去，大幅度降低了工时数。3传统模具调试模具车间内，需要试模压机、研配压机等多台单台设备，此系统能用一套系统将分散的多台设备整合，在同样工作量的条件下，能用较少的设备投资成本完成等量的工作。4占地面积小，模具搬运时不需要叉车，行车操作，整个作业流畅、迅速。顶杆提升上模翻转合模研配顶杆提升图L1台试模压力机4台合模研配压力机下模修模上顶杆提升模翻转上模试模压机图21台试模压力机3台合模研配压力机翻转下模修模顶杆提升5系统装备最先进的模具数据设定方式以及模具数据存储装置，简化了试模作业前的准备工作，提高了设备使用效率。另1避免了人为的操作失误，提高了安全及可靠性。3汽车车身冲压生产线上模具维修作业中的试模与研配一般来讲，在汽车车身冲压线生产过程中，模具试模、研配与修模的工时占整条冲压生产线实作工时的1015。同时，在冲压生产线上模具维修过程中，模具试模、研配与修模的工时占模具维修作业总工时的8095。而且，在试模、研业中，利用试模的作业工时仅为配与修模工时分75。由此可见，单台独立的试模于试模又用于研占机维修的模式大的试模压力机运行率很低，投资浪费严重。缩短模具维修中试模与研配压力机的占用时间，提高试模与研配压力机的运行效率，是提高冲压生产线修模效率与投资效益的可行途径。冲压生产线高效能修模系统当冲压生产线上某一工位的模具出现故障时，将全线停止。传统的解决方案有在线修理、离线修理后在线调试或离线修理并离线调试后回冲压线试冲。不论哪种解决方案，由于少不了反复拆装模具，都需要较长的停线时间。同时，由于试模、研配压力机独立工作，试模、研配压力机利用率较低，投资效益不高。下面介绍两种优化的解决方案，可供新线选型与老线改造参考。31如图3所示，以5台压力机组成的一条冲压线为例，在冲压线的一侧安装一台带中心旋转的伺服研配压力机，同时，配备互相连通的自升降导轨，实现压力机移动工作台自由交换。一旦冲压线模具发生故障，移动工作台通过自升降导轨，将受损模具移动到伺服压力机进行上下模分离一旋转一上下模同时进行紧急维修合模研配一返回冲压线试模一冲压试件合格进入正常生产。若冲压试件不合格可重复以上循环，直至冲压试件合格。这一解决方案，节省了反复拆装模具时间，冲压线恢复生产时间较短。与此同时，由于研配压力机没有试模功能，需要将模具反复移到冲压线进行试冲，会造成时间损失。鉴于研配压力机与试模压力机价格差距较大，性价比较好，该方案具有一定的市场空间。32在上述方案中，将伺服研配压力机换成伺服试模压力机，形成了一种真正意义上的冲压生产线高效能修模系统。由于伺服试模压力机可模拟冲压线上任意一台压力机的运动曲线，试模后无需将维修的模具在冲压线与试模压力机之间反复运输，节省大量时间。该方案越来越受到汽车冲压件厂商的青睐。以上两种方案另外一个突出的优点是将模具维图3自动冲压生产线修区与存放区合二为一，且贴近冲压线，与冲压线连成一个完整的冲压一维修存放单元，车间冲压线一跨可不用换模行车。因此，自动化程度高、投资少、维修快，可实现下线模具及时检修。对于提高冲压件质量与模具寿命，具有非常重要的意义。【参