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压力机在冲压自动化生产工艺中的应用

2018-10-18曾耀华石海达周露平李和平上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司

锻造与冲压 2018年20期
关键词:公称导柱压力机

文/曾耀华,石海达,周露平,李和平·上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司

冲压自动化生产工艺

在传统的冲压生产线中,前后设备间板料的搬运靠人工手动取放。随着生产节拍的不断提升,手工取放料不但无法满足高节拍的需求,还带来了安全隐患。由于人员专注于取放料速度的提升,忽视了设备运动的危害,经常出现设备压到人手致伤致残的事故。因此,代替人工操作的机械手自动化生产线应运而生。

自动化生产,即采用设备代替人工实现前后压力机间的板材运送。不但避免了人员受伤的风险,还提升了35%左右的生产效率。2005年之后,国内汽车生产企业冲压零件的自动化生产技术,如雨后春笋般涌现,开启了冲压自动化生产的大幕。图1所示为冲压自动化生产线示意图。

图1 冲压自动化生产线示意图

压力机主要生产工艺参数介绍

目前主流压力机均为机械式封闭压力机,可适用于薄板零件的冲裁、成形、弯曲、校正、浅拉伸等各种冷冲压工艺。压力机的工艺参数至关重要,不仅影响产品的成形质量,还对效率、成本甚至安全有很大影响。下面将就部分压力机重要参数及精度进行简单阐述:

压力机基础

压力机的基础要承受压力机的重量和抵抗开动压力机时的振动力,并将其传至基础下的地基上。地基要以能够可靠承受0.15MPa为前提。地基的强度由土建部门根据当地的土质进行设计施工。

混凝土基础必须一次浇灌完成,中间不得间断。基础混凝土填实完毕后应立即将表面一次抹平,以后只准铲平或磨平。考虑到防油的需要,基础底部上平面应涂防酸水泥等作特殊防护。

基础图所提供的是基础内部尺寸,为安装压力机所需的最小空间尺寸。其所用水泥标号、钢筋的布置,基础承载面积大小和基础壁厚等与强度有关的指标,不能降低。要求基础承压能力大于1.95MPa。

导柱同步度

导柱:用于连接横梁齿轮箱和滑块,将齿轮箱减速后的运动传递给滑块,进而实现滑块的上下运动。一般有单点、双点及四点式,即一个导柱、两个导柱或4个导柱。

导柱同步度:是指双点或四点式压力机导柱在上下运动中的同步精度。此参数一般在压力机制造厂内出厂前进行验收。导柱同步度精度需控制在0.5mm之内,过大的不同步将会对滑块受力产生严重的拉伸影响,进而影响滑块在下死点对产品成形时的产品质量。

装模高度

装模高度是指滑块下表面与工作台上表面之间的距离,有最大和最小装模高度。设计冲模时,考虑到压力机上安装模具的可能性和模具刃磨后继续使用,模具的闭合高度不允许采用压力机装模高度最大和最小两个极限值。图2所示为压力机装模高度示意图。

压力机公称力

公称力是压力机在结构上能够安全地承受的最大允许冲压能力。实际工作时应充分考虑材料板厚以及材料强度的偏差、模具的润滑状态和磨损变化等条件,使冲压能力保有一定的宽裕度。

图2 压力机装模高度示意图

特别是进行落料冲裁加工等产生冲击负荷的作业时,其工作压力最好限制在公称力的80%以下。倘若超出上述限值,滑块与传动连接部位可能产生剧烈振动并受损,影响压力机的正常使用寿命。图3所示为公称力允许负荷曲线。

图3 公称力允许负荷曲线

压缩空气压力

压缩空气是保证压力机顺利运转的主要动力源,也是压力机部位动力源的控制回路源。每个部位对压缩空气压力的需求值不同,工厂配送的压缩空气压力值以压力机的最大需求值为准,其余需求值较低的部位配备减压阀进行压力调节。

压缩空气在冲压自动化生产工艺中的功能可分为两类:产品质量类和动作功能类。产品质量类即用于产品质量成形,比如气垫压力;动作功能类即参与压力机的动作控制,如离合器压力等。以笔者所在企业的压力机为例,压力机各功能模块所需压缩空气压力值如表1所示。

压力机参数远不止上述的5个,下面就笔者所在企业的压力机参数进行简单汇总并展示(表2),供大家参考。

表1 各功能模块所需压缩空气压力值

表2 压力机参数汇总

结论

压力机是冲压生产工艺中的主要设备,随着汽车产业的飞速发展,汽车行业对各种高精设备的需求也不断提升。冲压工艺发展的过程中,先后经历了人工手动线生产、自动化断续生产及自动化高速连续生产三个过程。每次模式的更新迭代中,生产设备都在其中起到了重要的作用。

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