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轉發自：專題報道Features

作者：夏咪咪沖壓工藝工程師，主要從事沖壓生產線規劃設計，安裝驗收工作。

壓線的規劃

傳統的沖壓生產形式由人工取放料，生產效率較低，精度較差，勞動強度較大且安全性不夠，沖壓產品品質受操作者技能和素質等因素影響較大。

隨著人們生活水平的提高，人們出行對于汽車的需求量加大，同時對汽車質量的要求也在不斷提高。

伴隨著汽車工業的快速發展，汽車行業的競爭日益激烈，沖壓自動化的開發和應用成了國內外汽車發展的必由之路

沖壓自動化實現了從傳統的人工作業到自動取放料，雖然不同生產廠商采用的取放料的機構各不相同，但大體可以分為兩類

一種是在壓力機的縱軸線上安置多自由度搬運機器人，機械人可以沿壓力機軸向、縱向移動，另一種是在兩臺壓力機的立柱前后安置平行機械手臂

通過一根橫桿形式的末端端拾器搬運零件。

本文以某產品的全鋁車身外覆蓋件生產線為例

介紹了生產節拍為10spm,由單臂機械手/七軸機器人+伺服壓力機+機械壓力機組成的伺服機械混合自動沖壓線的規劃及應用。

壓力機的選擇從成本、性能、節能環保等幾個方面，對壓力機采用機械壓力機或伺服壓力機進行對比分析，并做出選擇

成本

同噸位的伺服壓力機比機械壓力機成本要高出 40％一50％，在項目開展前期的預算中必須先對這部分增加的成本有所準備，若預算不足，則無法開展比對。

性能

（1）軌跡柔性化和產品成形效果

伺服壓力機加工工藝軌跡柔性可控，可針對不同板材設置最佳成形速度，以改善零件沖壓成形質量

伺服壓力機可為不同產品單獨設定最佳的滑塊運動曲線和成形速度，從而提高零件的成形效果

由飛輪提供加工能量的傳統機械壓力機，當降低滑塊速度以滿足沖壓工藝要求時，可能出現因能量不足而導致沖壓加工無法完成的問題

金屬材料有一個最為重要的特性，那就是其塑性變形與造成塑性變形的加載方式及速度有密切關系

圖1給出了同一種材料在不同加載速率的情況下，塑性變形的不同；這意味著加載速率及軌跡對產品的質量與材料本身有著重要的影響

〈2）工藝適應性

伺服壓力機具備與液壓機相同的下死點保壓功能，滑塊處于下死點時可滿負荷輸出，起保壓作用

能夠有效抑制零件的回彈缺陷，傳統機械壓力機必須經過整周旋轉才能完成沖壓過程，在下死點無法實現保壓功能

伺服壓力機具有下死點保壓、二次沖壓和擺動沖壓等多種功能提高了伺服壓力機的工作性能和工藝適應性，而傳統機械壓力機由于采用單向傳動方式，不具備這些功能。

（引同步性的實現

伺服壓力機滑塊速度可控，便于實現與傳輸線同步控制，極大地提高了沖壓生產節拍。

也大大促進了沖壓自動化同步線的實現。

伺服壓力機的滑塊行程可調，即可根據零件的成形工藝要求，設置滑塊行程低于其公稱行程值運行，從而提高沖壓生產節拍，而傳統機械壓力機滑塊行程不可調

傳統機械壓力機滑塊運動特性曲線單一只能通過調整行程次數來實現與傳輸線的同步，在一定程度上降低了壓力機的沖壓生產節拍。

安全壞保

(1)噪聲

利用伺服壓力機運動特性曲線任意可調的特點可設置較低的模具接觸板料速度，一方面防止板料在拉深時產生波浪形缺陷，另一方面又降低了上下模具接觸速度，能夠減小沖擊噪聲和延長模具使用壽命。

（2）節電節能伺服壓力機的伺服液壓墊具有電力再生功能液壓墊可節能60％，液壓油用量為傳統液壓墊的1 / 10，機械壓力機的傳統液壓墊無電力再生功能液壓油用量6000L 以上。

伺服壓力機采用電子飛輪和電容進行能量管理，降低了對電網的沖擊，同時滑塊在下降、上升減速時，伺服電機發電回饋電網，節能效果顯著。

相同沖壓工況下，能耗是同噸位傳統機械壓力機的40％

（3）減排。

伺服壓力機為伺服電機驅動，無飛輪和離合器

可減少壓縮空氣用量。機械壓力機使用大飛輪和離合器，會消耗大量壓縮空氣