汽车覆盖件冲压自动线毕业论文开题报告

1、XXXX 大 学本科毕业设计（论文）开题报告题 目 汽车覆盖件冲压自动线学 院 名 称 机械电子工程学院 专业班级 机械设计制造及其自动化XX班 学生姓名 XXXXX 学 号 XXXXXXXX 指 导 教 师 XXX 填表时间： XXXX 年 X月 XX 日设计（论文）题目汽车覆盖件冲压自动线设计（论文）类型（划“”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它一、 本课题的研究目的和意义在汽车金属板材冲压件中，车身覆盖件和车身结构件是金属板材冲压件的主体，大型冲压生产线是主要的加工设备。20世纪70年代以前，大型冲压生产线通常以一台双动拉深机械压力机与数台单动机械压力机为主机，主机之间设置一个工件翻

2、转装置，采用人工或机械的方式上下料，组成机械化或半机械化流水生产线。这种典型配置在汽车工业中使用了近半个多世纪。大型多工位压力机的出现，改变了大型冲压生产线的传统组合方式。以一台双动拉深压力机与一台单动大型多工位压力机为主机，二者之间配备翻转装置和同步装置的冲压生产线，提高了生产节拍，减少了占地面积。此后，带双动拉深工位的多工位压力机的问世，简化了生产线的配置。一台带双动拉深工位的多工位压力机，在其前后分别配置拆垛装置和码垛装置便组成了一条自动冲压生产线。由于拉深工位采取了反向拉深的方式，从而避免了工件的翻转，因此不需要翻转装置，进一步提高了生产率，减小了占地面积。带数控液压气垫大型多工位压力

3、机的出现，抛弃了传统的双动拉深工艺理念，真正实现了拉深与冲压工艺在一台压力机上的组合。数控液压气垫通过四角控制，可调节拉深工件的压边力，从而实现单动深拉深。由于采用数控液压气垫使单动压力机代替了传统的双动压力机，不仅简化了压力机的结构，取消了翻转装置，而且实现了压边力的优化控制，提高了拉深件的质量，降低了工件的废品率。数控技术和柔性化技术的日趋成熟，奠定了冲压生产线自动化和柔性化的基础。数控化主机的成熟，柔性传送技术、机外仿真技术、脱机编程技术的日臻完善，包括模具自动仓库、模具自动识别与提取、模具工作参数自动调整等技术的实用化，均使大型自动冲压生产线“个性化”生产、“按定单”生产和“准时”生产

4、成为可能。尽管大型多工位压力机自动冲压生产线，代表了当前冲压生产线国内外的发展趋势和最高水平，但由于造价昂贵以及技术方面的问题，冲压工艺装备多样化的局面还将长期存在。汽车冲压件的生产是汽车制造中至关重要的因素之一。因此，随着近年来汽车行业的快速发展冲压工艺技术也得到很大的发展。传统的人工冲压生产线由于对工人的安全保障性差，生产效率低，产品质量稳定性较差等缺点越来越影响企业的发展，已经不再适合时代的要求，即将被淘汰。自动化生产线恰好可以让这些问题得到解决。较高的生产效率、稳定的产品质量以及规模生产条件下更低的单件生产成本，正是自动化冲压生产线的优点，尤其对大型车身覆盖件生产而言，这些优点更为突出

5、。目前, 我国汽车生产行业冲压生产自动化水平较低，导致国内汽车行业冲压生产效率及质量较低。针对这一情况，应用工业机器人的冲压自动化生产线成为重要的研究课题之一。二、 课题的主要研究内容（提纲）自动化冲压线在国外已经运用多年，近年来国内也开始采用自动化的生产方式，而且发展比较迅速。在覆盖件冲压领域，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。然而由于大型多工位压机一次性投资较大，目前国内只有少数厂家冲压线实现了大型多工位压机生产，因此在国内一般的自动化冲压线仍然是汽车行业的主流。凡是自动化的冲压生产线无外乎由拆垛系统和自动传输系统。 1、拆垛系统 一套完整的冲压自

6、动化拆垛系统主要包括2台轨道移动式上料小车（每个上料小车上配备48个活动可调磁力分张器通常为永磁铁，用于板料的分离）、拆垛手（机械手或机器人）、传送装置（多为磁性皮带机）、板料涂油机、板料对中台及控制系统等组成。当上料小车装载料垛由换垛位置回到拆垛位置后，板料由拆垛手从料垛拾取，通过传送装置穿过涂油机送到达对中台。板料经过对中定位后，便可开始后序冲压生产。 2、自动传输系统 自动传输系统用于各工序间毛坯或工件搬运传输。传输机构主要有机械手和机器人两种。此设计主要针对老线改造及速度较低、投入较少的生产线，因此选用工业机器人作为自动传输系统。该设计包括以下主要内容：冲压自动线的总体布局设计、工业机

7、器人的选型、压机的选型、压自动线的总体布局平面图的绘制等。三、文献综述（国内外研究情况及其发展）冲压是汽车生产的主要工艺，冲压生产线虽然没有像汽车产品那样不断的推陈出新,但是，也从来没有停止过前进的脚步、为高效、 安全、高质量的冲压生产汽车零部件，自动化冲压生产线在汽车生产的规模达到一定程度以后，已经是一种必然的选择。从20世纪50年代算起直到今天，冲压生产线的发展可以说经历了以下5个阶段。1、国外汽车覆盖件冲压技术的发展过程第一阶段：20世纪50年代以前，采用一台双动压力机和数台（56台）单动压力机组成冲压流水线,手工上下料完成大型覆盖件的冲压生产，生产效率低、生产环境恶劣、人身安全性差、制

8、件质量低，生产节拍至多36次/min,生产线长约50米。第二阶段：20世纪60年代，还是采用一台双动压机为首和数台单动压机组成的冲压流水线，为了降低体力劳动，减少操作人员，每台压力机都配备了下料机械手（又称铁手）。第三阶段：20世纪70年代，为全自动冲压生产线阶段，即多台压力机配备拆垛、上下料机器人、压机中间传送、翻转装置和码垛装置等，再加上电控装置，就组成了12人操作的全自动冲压生产线，这种自动化冲压线生产节拍可达89次/min，生产效率明显提高，安全可靠、制件质量好，但占地长度仍为50米左右。第四阶段：20世纪80年代，由于大型多工位压机的出现，人们采用一台双动拉伸压力机和一台多工位压机组

9、成生产线，即多工位压机的主夹板机构穿入双动压机的模区，冲压线全长约40米，生产节拍可达10次/min左右。第五阶段：进入20世纪90年代以来，由于数控液压模垫的出现，人们将这种数控模垫装入大型多工位压机的第一工位作为拉伸工序的零件压边用，所以就不再采用双动拉伸压机作为冲压线的先头设备，只用一台大型多工位压机就行成了柔性冲压生产单元。主要包括：拆垛装置、涂油装置、喂料装置、多工位压机主机的三维零件传送装置、码垛装置、工业计算机和PC控制装置、自动换模系统等。这种柔性冲压单元生产节拍可达16次/min，生产效率高、零件质量好，占地约39米长。其特点是压机个工位的零件及定位装置、整体的加工是在数控加

10、工中心上完成的，压机精度高。 2、国内汽车覆盖件冲压技术的发展过程20世纪90年代国内大型汽车厂的主要冲压生产线，是由36台单机组成，手工操作，平均生产率180330件/h,安全装置采用光电保护加双手按钮。“八.五”期间新建的冲压线，具有了活动工作台及模具快速夹紧机构，性能比较先进。“八.五”末期济南二机床厂同美国ISI公司合作为重庆长安汽车公司建了国内第一条自动化冲压生产线。一汽大众公司建了两台8000kN三坐标多工位压力机，填补了我国自动化冲压生产的空白。冲压自动线这一先进生产工艺的应用，在我国已经有了良好的开端。在覆盖件冲压领域，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

11、柔性化的典型代表。通常由拆垛机、大型压力机、三座标工件传送系统和码垛工位等组成。生产节拍可达16次/min25次/min,是手工送料流水线的45倍。是单机连线自动化生产线的23倍。是当今世界汽车制造业应首选的最先进的冲压设备，世界上目前已能生产95000kN吨级的大型多工位压力机。这类机床过去是工业发达国家独有，上世纪末到本世纪初我国也已开发研制，并取得成功。济南二机床集团公司于1999年与德国万家顿公司合作制造了两台20000kN大型机械多工位压力机，2005年初又与世界最大汽车零部件供应商美国德纳（DANA） 公司签订了供货合同， 为其制造一台50000kN 重型多工位压力机。该机采用电控

12、同步、电子伺服三坐标送料、多连杆、全自动换模、模具保护及现场总线控制等多项国际先进技术，具有远程诊断、远程控制和网络通信等多种自动化功能，适用于汽车制造中的薄板件的拉深、弯曲、冲裁和成形等冷冲压工艺。2008年初，济南二机床集团为荣成华泰汽车有限公司提供了一条大型机器人自动化冲压生产线。这是目前我国首条自主研发、制造和集成的大型压力机机器人自动化冲压生产线。它的研制成功，是国产自动化产品技术发展的一次重大飞跃，打破了国外企业在该领域国内市场的垄断。该生产线的压力机部分由一台多连杆2000T和三台1000T压力机组成。自动化送料系统在上下料的关键环节上，首次采用国际上广泛应用的六轴冲压专用机器人

13、，运动精度高，柔性高，维护性更强；每台机器人有一个独立的控制柜及示教器，通过界面丰富、通俗易懂的触摸式示教器，可以很方便地实现工件程序的调试和上下料关键轨迹点的修改，并且可以实现传统机械手无法实现的工件翻转、自动更换端拾器等功能，实现了更为完善的智能整线上下料，轨迹更柔和，定位更准确。四、拟解决的关键问题1、查阅相关资料，了解压机、工业机器人的相关参数并根据冲压自动线的总体布局对其选型；2、确定方案的总体设计，并主要针对开垛系统各部分进行细致研究； 3、端拾器的设计计算及建模。五、研究思路和方法本文研究的主要思路和方法是针对汽车大型覆盖件冲压自动化生产中影响效率的几大因素，在设备、工艺装备设计

14、及制造时如何改进，避免在生产中出现故障以稳定生产。方法上主要是以国内各大汽车公司的冲压自动化生产线为研究载体，分析其逻辑结构，的出其缺点和优点，并在实际中怎么弥补缺点，根据冲压线的实际使用功能要求及其作业的安全性和可靠性，从当今国内技术现状与市场发展的战略出发对自动化进行分析改造后，在实际生产过程中还要验证并达到预期目的，进一步提高汽车覆盖件自动化冲压线的功能要求。六、本课题的进度安排收集、阅读文献材料（约1周） 总体方案设计（约1周）压力机的选型（约1周） 自动化设备而的选型（约2周）端拾器的计算分析（约1周） 端拾器的模型建立（约1周）总体布局图设计（约2周） 装配图设计（约1.5周） 毕业设计论文（约1.5周） 答辩准备与答辩（约0.5周）七、参考文献1、 何芳冲压自动线的若干基本问题锻压技术1995年第2期；2、 邹立连一种汽车覆盖件自动化冲压线改造的实际应用制造业自动化2004年第12期第73页；3、 谢楷锋、