国内主流汽车厂冲压生产方式.ppt

国内主流汽车厂的冲压生产方式周晓鹏2010年7月,2,你准备好了么？,课程内容,3,压力机基本知识,本部分主要介绍压力机的大致分类及压力机主要技术参数,4,压力机基本知识,压力机的分类(一),按压力机床身分为开式和闭式压力机,1.开式压力机床身特点是“C”形结构工作台前、左、右三个方向为自由可操作间设备吨位一般在2.5400吨,一般为J21-，J23-，J25-系列,5,压力机基本知识,2.闭式压力机床身特点是框架式结构工作台在前、后两个方向为自由可操作空间设备吨位一般在1602000吨,一般为J31、J45、J46、J47、J36、J39、系列,6,压力机基本知识,压力机的分类(二),从压力机滑块连接点上可分为：单点、双点、四点按压力机滑块数量（动作）分为：单动、双动压力机*,闭式单点单动压力机：J31-系列闭式单点双动压力机：J45-系列闭式双点双动压力机：J46-系列闭式四点双动压力机：J47-系列闭式双点单动压力机：J36-系列闭式四点单动压力机：J39-系列,7,压力机基本知识,8,压力机基本知识,压力机的构造(一),机身主要包括：横梁、立柱、底座、拉紧螺栓主要作用：承受全部的工艺力,传动系统主要包括：一级轴（飞轮）、二级轴（人字齿、斜齿）、三级轴（偏心）飞轮主要作用：储存能量和释放能量,滑块主要包括：滑块本体、装模高度调整机构、过载保护装置。,9,压力机基本知识,LS4-2000T1横梁2侧面立柱3工作台4滑块5连杆6联接器7偏心轮8平衡器9摇杆10驱动电机11离合器和制动器12移动工作台13气垫14飞轮,压力机的构造(二),10,压力机基本知识,JF39-1000T1横梁2侧面立柱3工作台4滑块5连杆6联接器7偏心轮8平衡器9摇杆10驱动电机11离合器和制动器12移动工作台13气垫14飞轮,压力机的构造(三),11,压力机基本知识,压力机主要参数(一),上死点或下死点：滑块上下运动的两个极点。公称压力（PD）：压力机滑块距下死点前一定距离内压力机主要零件强度允许的最大压力。公称压力行程（SP）：压力机传动零件能够承受公称压力时，滑块距离下死点的距离。封闭高度：是指滑块在下死点时，滑块下表面到工作台上表面的垂直距离。,12,压力机基本知识,压力机主要参数(二),装模高度：是指滑块在下死点时，滑块下表面（无垫板）到工作台垫板上表面的垂直距离。说明：封闭高度=装模高度+所用垫板的厚度装模高度调整量：指设备装模高度所能调节范围。最大装模高度：指滑块在下死点时，将装高度调整量调至最小值时（即滑块调到上限位），此时的装模高度。,13,压力机基本知识,压力机主要参数(三),最小装模高度=最大装模高度-装模高度调整量说明：最小装模高度+510mm设备所允许安装模具高度范围最大装模高度-510mm滑块行程次数：指压力机滑块从上死点到下死点，又从下死点返回到上死点每分钟运行的次数。滑块行程长度：指滑块由上死点（下死点）运行到下死点（上死点）的距离，其长度等于曲柄半径的两倍。由上死点运行到下死点为工作行程，由下死点运行到上死点为返回行程。,14,压力机基本知识,您了解了吗,15,冲压生产方式,本部分主要介绍目前国内冲压厂生产线的组合及作业方式,16,冲压生产方式,生产线压力机的组合主要有三种形式,各有优缺点，需根据自身情况来选择,17,冲压生产方式,吉利集团冲压厂现状,18,冲压生产方式,第4层,19,冲压生产方式,一.传统手工生产线,每台压机操作人员需2-4人，节拍为4spm左右。,20,冲压生产方式,手工线特点建设初期投入相对较小效率比较低产品质量稳定性不好安全性低,21,冲压生产方式,Discussion讨论,为什么选用自动化？,22,冲压生产方式,对大型车身覆盖件生产而言，这些优点更为突出。因而，现今主机厂一般在大型冲压生产线规划初期，就会直接考虑采用自动化。,自动化线特点较高的生产效率稳定的产品质量规模生产条件下更低的单件生产成本,23,冲压生产方式,二.自动化生产线,从搬运形式来看，主要有四种形式：1.上料手、下料手和穿梭机冲压完成后，下料手从模具中取料后将零件放置在穿梭机上，穿梭机移动到上料位置，上料手拾取零件放置到下一套模具中去。3套机构、3套电气装置，通过电气回路和程序连锁，构成一套自动化单元。,24,冲压生产方式,形式相对落后，新厂基本不采购了,国内应用情况（采购ABB）,25,冲压生产方式,2.机器人（机械手）搬运的串联式冲压线机器人搬运的串联式冲压线的特点：整线结构简化（用一台机器人取代3套设备，只用一套端拾器）稳定性高，可以实现自动端拾器更换大大提高了作业的安全性。另外，机器人的运动轨迹相当灵活，适应多种不同的工况。同时，机器人机构简单，成本低廉，体积小，占用空间较少。,26,冲压生产方式,1.机器人,2.机械手,动画,生产线,动画,生产线,采用机器人/机械手搬运的串联式冲压线被广泛应用,3.机械手+机器人,生产线,27,冲压生产方式,3.高速冲压生产线压机之间使用多轴伺服传送机构一次性在冲压机之间搬运零件。,输送系统大体上可以分为两大类：一种是在压力机的纵轴线上安置多自由度搬运机械手，机械手可以沿压力机轴线纵向移动（如SCHULER公司的CrossbarFeeder）另一种是在两台压力机的立柱前后两侧安置的平行搬运机构，通过一根横杆形式的末端拾取器搬运零件（如IHI公司的ParallelLinkFeedingSystem）。,28,冲压生产方式,横杆机械手完成零件的传送,横杆机械手完成上料工作,目前国内广州丰田有一条日本进口的伺服压力机线,29,冲压生产方式,优势：成形过程灵活滑块运动可自由编程能优化各种成形过程速度快，稳定性好取消了飞轮、离合器和制动器，因此维护方便劣势：虽然发展前景大，但价格相对较高,30,冲压生产方式,4.多工位压力机将压力机和进给凸轮、提升凸轮、提升杆、横杆、进给杆组合成一台机器。相同的工作台，等高的模具，各工序节拍一致，生产一个零件的周期缩短到4.55s，而且占地面积小，人员使用少。设备主要分为CrossBarCupFeedTransferPress（简称CCFTPress）和Tri-AxisTransferPress两种，其主要区别是：CCFTPress是2维动作，工件的吸取和松夹通过真空吸盘实现；而Tri-AxisTransferPress是3维动作，工件的吸取和松夹通过进给杆的横向动作实现。,31,冲压生产方式,大型多工位压力机是最先进、最高效的冲压设备，是高自动化、高柔性化的典型代表；价格昂贵（相当于普通串联式压机线23倍的价格），对模具的标准化程度要求高。,应用实例,上海大众目前拥有两台2000T全封闭快速成型多工位压机,32,自动化输送工具,本部分主要介绍六种搬运工具并做对比分析,33,六种搬运方式,自动化线的几种主要的搬运工具,StandardRobot,Transpressor系统,Robofeeder,CrossbarRobot,Flexcrossbar,RoboBeamCrossbar,34,六种搬运方式,一.StandardRobot,生产厂家：瑞典ABB德国KUKA意大利CAMAU日本FANUC德国SCHULER,国内应用较多,35,六种搬运方式,部分国内应用普通机器人的厂家,36,六种搬运方式,二.横杆机器人CrossbarRobot,生产厂家：德国SCHULER瑞士GUDEL,国内整车厂暂无应用,37,六种搬运方式,StandardRobot与CrossbarRobot的对比,一.ComparisonTransport传输动作的比较,WithstationaryRobotTheparts(resp.thedies)mustturnedaround180.传统座地机器人传输时零件相对台面角度必须旋转180.,WithCrossbarRobotThepartswillbetransportedlinear.横杆式机器人零件传输按线性方式平行移动,38,六种搬运方式,StandardRobot与CrossbarRobot的对比,二.Flexibility灵活性比较,StandardRobotReducedflexibilitybecauseoflongextensionarm.普通机器人前端加装的长送料臂大大降低了灵活性,CrossbarRobotHighestflexibilityonparthandlinginthedie.横杆式机器人具有增加转轴因此送料进模具动作极为灵活,ComparisonStandardRobot/CrossbarRobot普通机器人和横杆式机器人的对比列表,六种搬运方式,40,六种搬运方式,三.单臂机械手（Robotfeeder）,生产厂家：德国STROTHMANN瑞士GUDEL,41,六种搬运方式,两种单臂机械手的差别,Strothmannvideo,Gudelvideo,您看到差别了吗,国内应用情况,42,六种搬运方式,四.Flexcrossbar,生产厂家：瑞典ABB,柔性演示,20spm演示,柔性前试,43,六种搬运方式,Flexcrossbar,通过双动复合Crossbar达到较高的运行速度，当压机间距为6米时:Crossbar行程=3.6米机器人行程=2.4米总行程=6.0米、,应用实例,44,六种搬运方式,五.双臂快速送料系统,生产厂家：德国SCHULER日本小松瑞典GUDEL,生产线演示,应用厂家北京现代GUDEl线上海通用GUDEL线起亚汽车GUDEL线一汽轿车舒勒线等,45,自动化生产线,六.KUKATranspressor系统,46,自动化生产线特性比较,47,自动化线详解,本部分主要介绍自动化生产线前端、压力机间自动化及生产线后端自动化,48,自动化生产线,1.拆垛/上料2.拆垛机器人3.拆垛站4.上料机器人5.移动工作台6.横杆机器人7.端拾器自动更换装置8.成品零件传输装置,49,自动化生产线,生产线前端包含设备两台板料小车板料对中台清洗涂油机拆垛机器人上料机器人皮带机,自动化生产线,板料小车的三种方式,平移,固定,侧移,51,自动化生产线,对中台详解重力对中：完全依托板料的重力固定机械对中光学对中,板料对中台,可撤销：可以通过视频识别自动调整机器人轨迹，达到板料对中的效果,52,自动化生产线,重力对中,1.结构简单2.几乎不需维护3.成本低4.适用于节拍不高的自动化线,53,自动化生产线,机械对中,对中台上的前挡块，后挡块和侧拍打均由伺服电机驱动，完全可编程调整。更换模具后只需输入模具编号或零件编号，各挡块就自动到位,1.结构复杂2.需定期维护3.适用于节拍较快的自动化线,54,自动化生产线,光学对中,同机械对中相比光学对中灵活性高大幅减少维护成本甚至制造成本更低,55,自动化生产线,清洗涂油机详解,优点：1.清除板料表面的杂物，提高零件的表面质量；2.延长模具寿命，避免拉伤等。缺点：1.使自动化线更加繁琐，影响自动化线的节拍；2.专机专用，多线则增加投资。,选择,自动化生产线,清洗涂油机的两种形式,不具备清洗涂油机,可移动的清洗涂油机,57,自动化生产线,二.生产线后端自动化由机器人（1台或2台）、传送带及码