全自动冲压生产线在金属零件冲压加工中的应用

温秀兰，李媛媛，张维强

（内蒙古北方重工集团北方安全防护装备制造有限公司，内蒙 包头 014000）

全自动冲压生产线在金属零件冲压加工中的应用

温秀兰，李媛媛，张维强

（内蒙古北方重工集团北方安全防护装备制造有限公司，内蒙 包头 014000）

全自动冲压生产线，是集机、电、液及信息技术于一体的大型全自动冲压生产线。由压力机主机、机械手等连线组成，具有高智能化、高精度、高可靠性、高效率、节能、节材等一系列优点，能够提高生产效率和产品质量，减少操作工人数量和占地面积，降低生产成本。文章阐述全自动冲压生产线的组成、原理及应用，并对其发展前景进行了展望。

冲压；加工；生产线；金属零件

全自动冲压技术是降低金属零件冲压加工成本的必要技术手段。全自动冲压生产线，是三维一体的大型生产线，其在使用的过程中可以有效的提高金属零件加工的质量，使零件在加工的过程中实现全城自动化。提高了零件加工的工作效率高，减少了对原材料的需求，降低了工人的工作强度，使得厂家的生产金属零件所产生的利润得到了大幅度的提高。因此，文章对全自动冲压生产线在金属零件冲压加工中的应用进行探讨。

1 全自动冲压的相关论述

冲压的形成始于工业制造生产中最普遍的生产方式并被广泛地用于家电、通讯、汽修、IT等行业的金属零件制造工业。目前大多数的金属零件生产厂家仍旧使用传统的金属零件加工方法，即使用人工手动送料。这种方法在金属零件加工的过程中，不仅难以获得较高的生产效率，并存在一定的安全隐患，需要大量的工人共同协作才能将工作完成，因此这种方法需要的工人的工强度十分巨大。随着教育体制的不断改革，劳动力的文化水平也得到了显著的提高，劳动力的成本不断增加，工作能力强的专业人才更是屈指可数，大量的人力资源浪费会增加厂家的成本消耗，使其获得的经济效益下降。

全自动冲压生产线的出现，完美的解决了传统的人工单机送料冲压生产中存在的问题。不仅减少了工人使用的数量，而且降低了厂家的生产成本，是金属另加冲压加工未来发展的必然趋势。近年来，由于信息技术、电子技术的不断发展与进步，工业机器人的技术已经越来越成熟，许多发达国家在生产的过程中已经实现了全自动冲压生产线在金属零件冲压加工中的有效运用。事实证明，全自动冲压生产线对于金属另加的冲压加工具有重要的意义与作用。

2 全自动冲压生产线介绍

全自动冲压生产线就是将各类技术集中与一体的大型自动冲压生产线，生产线上有多台精密压力机同时进行工作。原材料的加工与运输可以通过电机驱动的机械手来得以实现，而现场总线控制机械手和大型精密压力机的作用则是对现场进行故障监控与诊断，在生产金属零件的过程中，实现全自动冲压的生产线。以下图中的两台主机连线金属零件冲压加工为例，机器人全自动冲压生产线主要由双积料自动交换以及送料装置、大型精密压力机、三维机械手送料装置、伺服驱动半送装置等组成（见图1）。

图1 全自动冲压生产线

3 金属零件冲压加工实现全自动的原理及应用

3.1 双积料自动交换及送料装置

该装置在实现自动交换、自动送料的过程中，主要以使用将工件与材料相分离的方法，将材料准确的运送到指定的位置，以便于三维送料系统将工件逐步移动到模具上去。在金属零件冲压加工的过程中，三维送料系统主要是由双积料自动交换装置以及送料装置两个部分所组成，可以实现横向、纵向等三个方向的动作。当其中一处的工件使用完毕以后，可以通过气缸或者是液压缸的作用，实现工件片料的自动更换，无需进行手动操作。

3.2 精密机械压力机

精密机械压力机也叫做主机。可以提前将金属零件的加工工艺以及生产工序等方面的数据录入其系统当中，并根据金属零件加工的基本要求，设定好加工的顺序和速度。工件材料的更换则是使用现场总线控制协调，与三维机械手送料装置之间的动作始终保持一致，使金属零件在加工的过程中，每一道工序的质量都可以得到有效的保证。

3.3 三维机械手送料装置

三维机械手送料装置属于一项全自动的送料装置，其功能主要包括送料、夹料以及提升，可以实现横向、纵向等三个方向的动作，工作覆盖其可触碰到的整个空间。在金属零件冲压的实际工作中，三维机械手的主要功能就是对材料进行加持或搬运、搁置，通过这种方法把材料运送到指定的位置上，并根据不同金属零件在加工时方法的不同，对主机、三维机械手以及支撑座的数量进行相应的变化。并根据金属零件加工的情况以及客户的需求，来调整送料的速度，改变零件加工的固有顺序，使得整个生产线的可调节性得到提高。

3.4 伺服驱动搬送装置

在金属零件加工的过程中，一旦出现需要同时加工的零件较多的情况下，只安装一台精密压力机，显然已经无法满足生产的需要。因此，应该使用伺服驱动搬送装置将短时间内无法冲压的金属零件运送到制定的位置，对送料装置潘松来的材料进行一一拾取，送到主机处进行逐一加工。不仅可以环节精密压力机所承受的压力，也可以提高金属零件加工的速度，直到金属零件加工完成，冲压的全部工序也就得以完成（见图2）。

由此看来，在冲压生产线上，使用一台精密压力机还是多台精密压力机连线进行工作，主要取决于被加工的金属零件所需要用到的加工工序。伺服驱动搬送装置使整条生产线的柔性可以随时进行调节，实现了金属零件冲压工艺中的充足，使加工出的金属零件质量更佳，在

极大程度上提高了相关设备的应用范围以及使用寿命。

图2 冲压工序

4 全自动冲压生产线的优势

在金属零件实际的加工过程中，使用全自动冲压线对其进行冲压加工，相较于传统的担任送料的加工方式来说，全自动冲压生产线的优势十分明显：①使用全自动冲压生产线进行金属零件的冲压加工，最高的生产节拍可以达到每分钟二十五次，使其生产效率得到了显著提高。全自动冲压生产线在金属零件冲压加工中的应用，可以提高产出零件的质量，减少金属零件在生产过程中消耗的成本，提高厂家的经济效益；②全自动冲压生产线的使用，减少了传统生产技术中对人力资源的消耗，降低了土地资源的使用面积，大幅度的削弱了相关生产设备的作用与使用率。如此一来，也可以达到降低生产成本、减少操作工人的效果。从而有效的提升厂家生产金属零件所获得的经济效益。

5 结束语

金属零件的加工，不仅关系到人类的日常生活，也关系到新时代下我国经济社会发展的需要，以及国家综合水平的提高。全自动冲压生产线在金属零件冲压加工中的应用，有助于金属零件加工产业生产水平的提高，有效的减少了工人的工作强度与厂家生产、加工时所需的材料与占地面积，增加了厂家的利润收入，可以在各大金属零件加工厂中进行推广与使用。

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[2]张冠武.自动冲压生产线的发展趋势[J].金属加工:热加工,2012,(5).

[3]徐柏鸿.高强板车身零件热冲压成形技术[J].世界制造技术与装备市场.2015,(6).

U468.2+3

A

2096-2789（2016）11-0171-02