重卡車身沖壓自動化生產線工藝設計

時間:2022-09-26 03:44:49

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重卡車身沖壓自動化生產線工藝設計

摘要:重卡行業沖壓件的生產,對最終車身成品的品質有著重要的作用,并且沖壓生產在重卡領域中有著舉足輕重的地位。文章根據作者在重卡行業多年的設計經驗,經過長期現場考察、學習,對大沖線車間的沖壓件生產情況進行總結,提出對沖壓件生產設計的幾點建議,希望對改進沖壓件產品生產有一定的幫助。

關鍵詞:車身;大沖線;沖壓件;設計

目前在重型卡車工藝生產上,有沖壓、焊接、涂裝、總裝四個主要工藝,而沖壓工藝作為車身生產的第一步,有著非常重要的作用。全球鋼材中半數以上的是板材,而這其中的大部分又經過沖壓成形而成為沖壓件產品。各大重卡生產企業車身廠沖壓車間的大沖線,主要是使用機械壓力機,并通過機器人手臂的夾取來實現自動化,根據對產品的需要,使用不同的模具對鋼板進行加壓發生塑性變形或分離,從而得到所需產品。

1大沖線的形式及特點

現今,自動化沖壓生產線在我國大型企業的普及率已經很高,節省了人力物力,不僅提高了生產效率,還對產品精度有了進一步提升。下面以常見的機器人沖壓生產線形式做介紹,來了解其組成和特點。

1)組成。垛料小車,磁性分張裝置,拆垛機器人,進料皮帶機,雙料檢測,板料清洗機,板料涂油機,對中臺,上料機器人,壓力機,壓力機間傳送機器人,下料機器人,出料皮帶機,檢查臺。

2)主要生產工藝流程。首先由垛料小車開進,接著由磁性分張裝置進行分張和機器人拆垛,機器人吸取板料放到皮帶上進行傳輸。板料經過清洗機清洗和涂油機噴油后,傳送到首臺壓力機前,進行板料對中后,機器人手臂吸取板材,送料至首臺壓機進行沖壓。中間經過多工序的機器人取料、送料、沖壓的循環,到末端壓機沖壓完成,線尾機器人取料,將沖壓件放到皮帶上進行輸送,沖壓件來到檢測臺檢查無殘次后進行人工碼垛。

3)特點。升級改造比較靈活,如果現有非自動化成產線,可以根據工藝流程設計機器人手臂位置,實現自動化。模塊化設計,維護保養方便,柔性高,編程靈活,從壓機到壓機零件直接傳送。工藝流程布置節省空間、工藝流程合理。設備相對先進,節省人力物力,生產節拍加快,沖壓件產量增加,并且產品質量穩定,保證品質。

2大沖線配套設備使用

大沖線生產線設備的制作如今非常成熟,但是在實際車間生產中還要考慮物流,物料供應,生產管理,安全等方面;所以即使是一套成熟的大沖線設備,也要配合使用足夠的配套設備,才能保證生產的安全、穩定。

1)運輸設備。工藝方面,以機器人、低壓電動平車、行車和叉車實現工序間輸送,毛坯及產品的輸送使用汽車或叉車,壓力機模具更換使用行車起吊和安裝,低壓電動平車過跨,兩者配合使用。

2)物料供應。大沖線沖壓件產品所用材料主要為薄板,通過定向采購或市場采購可以保證生產需要。也可在車間安裝開卷機、剪板機等設備,購買鋼卷,自行生產鋼板,保證生產需要。3)廢料回收系統。大沖線下廢料輸送系統,將壓力機剪切下來的廢料運輸、回收;并通過廢料打包機進行打包,避免傳統壓力機沖壓剪裁后廢料直接落地,不僅現場整齊,而且安全?,F場的整潔也可保證工藝的流程,提升現場的生產管理。

3對改進生產工藝的建議

重卡車身覆蓋件具有沖壓件形狀復雜,外形尺寸大、厚度小的特點,所以沖壓工藝也具有復雜性、不確定性、不統一性、經驗性強和實踐性強的特點。根據學習和積累的關于沖壓方面的知識總結提出幾點建議。

1)合理的沖壓工藝。在生產中往往會遇到一些形狀比較復雜的產品,此時沖壓工藝步驟的設計,也決定了模具設計的難度。在滿足產品的成形要求及產品質量的前提下,工藝的設計還要符合實際的生產情況。因此產品的設計先要考慮到產品的可制造性,而不是形狀復雜不切實際的產品。合理規劃沖壓工序,可以確保產品穩健性,減小產品回彈,從而得到高質量的產品。近年來隨著成型仿真技術越來越成熟,相信今后通過該技術進行造型分析、斷面分析、工藝規劃等,可以使沖壓工藝的設計更加的合理。

2)合理的模具設計。在進行模具設計時,因為壓邊力、摩擦系數、模具間隙等都是影響沖壓件成型的因素。因此在模具設計時要充分考慮凸凹模、拉伸筋、壓邊圈、潤滑油、模具間隙等問題,另外還要與壓力機廠家交流沖頭速度的問題。模具選用的材質,也要根據項目的要求,是否參與工作,沖壓件的性能及要求綜合考慮,比如壓邊圈,修邊翻邊鑲塊等材質的性能要求高,就要選用球鐵、合金鑄鐵和鑄鋼等。模具設計的好,產品的品質也會有大幅度的提升。

3)大沖線的合理布局。要求大沖線設備廠家充分考察生產車間情況,提出合理的方案,量身打造最適合該車間生產的生產線。廠家招標時充分提出要求,如設備的使用條件,需要生產的沖壓件的主要參數,壓力機具有的技術性能及特點、功能要求等;并且后期與投標廠家充分交流,保證設備的合理性,充分發揮其性能。投入生產使用后注意員工安全培訓、設備定期保養等。

4)合理的生產布局。充分考慮車間水、電、氣的走線及管道合理性;充分考慮車間物流順序,保證物流通暢,模具存放區及產品存放區物流運輸的合理性。

4結束語

綜上所述,根據大沖線的基本形式及特點,從工藝設計、模具設計、合理布局等方面對提高產品品質及提高生產效率提出了幾點建議,希望為相關技術的進步起到一定的幫助。

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作者:李濤 單位:中國重汽集團設計研究院有限公司