本篇文章給大家談?wù)剾_壓模具自動(dòng)化改造，以及沖壓模具智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。

本文目錄概覽：

• 1、為什么沒有人將冷沖壓模具發(fā)展到自動(dòng)化的呢？
• 2、為什么說(shuō)沖壓自動(dòng)化才是根本上解決沖壓作業(yè)高危性的根本辦法？
• 3、沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)按照工藝布局通常包含什么和什么
• 4、沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線對(duì)模具有什么要求？

為什么沒有人將冷沖壓模具發(fā)展到自動(dòng)化的呢？

首先說(shuō)明下模具是不需要自動(dòng)化的，只要對(duì)應(yīng)著自動(dòng)化改變下某些設(shè)計(jì)就可以，總不至于需要在模具上面設(shè)計(jì)一個(gè)取送料的機(jī)械手吧？

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不是沒有自動(dòng)化，只是你沒看到而已，沖壓自動(dòng)化早已經(jīng)存在，全自動(dòng)高速?zèng)_壓生產(chǎn)線應(yīng)用范圍也是很廣的，但是它有自身的局限性，目前來(lái)講僅適合一些件小形狀簡(jiǎn)單（或者說(shuō)是變形較小）而且量大的產(chǎn)品，如一些墊圈，電子插接頭，電機(jī)定轉(zhuǎn)子片等等，總之是電子類的居多，金屬材料成形與沖壓速度有著密切的關(guān)系，理論上來(lái)講一般是成形速度約慢成形效果越好，過快的壓力加載速度會(huì)導(dǎo)致材料還來(lái)不及變形就已經(jīng)拉斷，所以這是制約的一個(gè)因素，其次高速?zèng)_壓中的檢驗(yàn)也是一個(gè)難題，由于材料的各項(xiàng)異性存在，零件一定會(huì)存在一定的差異性，且各種外界因素如振動(dòng)，噪聲等的影響，零件一定會(huì)存在一定的差異性，這種差異性最終會(huì)對(duì)模具本身造成影響，這個(gè)惡性循環(huán)會(huì)最終導(dǎo)致零件不合格和模具報(bào)廢。

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以上是高速?zèng)_壓自動(dòng)，這才是自動(dòng)化程度最高的，只要上上卷料，就什么都不用管了，直接出產(chǎn)品，下面說(shuō)下一般沖速下的沖壓自動(dòng)化，這類沖壓在汽車行業(yè)應(yīng)用最多，在這種沖壓中自動(dòng)化主要體現(xiàn)在用機(jī)械手代替人工進(jìn)行取送料，其實(shí)說(shuō)實(shí)話這種自動(dòng)化得速度并不比人工快多少，最快也就7~10件每分鐘，人工在熟練的情況下達(dá)到這種速度也很簡(jiǎn)單，有時(shí)候甚至比這個(gè)還要快，他唯一的優(yōu)勢(shì)在于人工的操作在一段時(shí)間后會(huì)疲勞，無(wú)法保證操作的準(zhǔn)確性，難以避免的出現(xiàn)不合格品，且容易磕碰劃傷零件。這種沖壓在最后還是需要人工進(jìn)行檢驗(yàn)的，同樣的原因就是材料的各項(xiàng)異性，還有沖壓過程中難以避免的金屬表面碎屑剝落導(dǎo)致硌傷，采用目前的機(jī)器人暫時(shí)還代替不了這方面的視覺感知檢驗(yàn)。所以總的來(lái)講如果量不是特別大且需求不是很穩(wěn)定的產(chǎn)品沖壓采用自動(dòng)化是非常不合算的做法，成本并不是簡(jiǎn)單的看沖速來(lái)算的，一臺(tái)普通的機(jī)械手需要的費(fèi)用大概在100多萬(wàn)，而且需要對(duì)生產(chǎn)線的沖壓機(jī)床的控制系統(tǒng)（一般沖床是獨(dú)立控制的，除非在沖床一開始定制時(shí)，就特別設(shè)計(jì)成自動(dòng)線）進(jìn)行全面改造，采用整線統(tǒng)一的PLC程序控制，以協(xié)調(diào)自動(dòng)化生產(chǎn)節(jié)拍，否則當(dāng)你機(jī)械手送料時(shí)，沖床不合拍那是不行的，還需要加裝各類傳感器件，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，當(dāng)機(jī)械手用吸盤取得一張扳料時(shí)，它本身是不知道是否已經(jīng)取得了，或者是否一下取了多張，這就需要扳料單張檢測(cè)傳感器。同理模具上也需要加裝各類傳感器，這樣一來(lái)就形成了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，那就需要有專人就行維護(hù)，由于都是精密部件，維護(hù)難度是很大的，而且這些都完了還不行，還需要對(duì)機(jī)械手進(jìn)行培訓(xùn)，參數(shù)的輸入不是簡(jiǎn)單的數(shù)值，內(nèi)容太多這里就不多介紹了。

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總之，你的想法總的來(lái)講方向是對(duì)的，生產(chǎn)自動(dòng)化解放手工確實(shí)是一個(gè)發(fā)展方向，但是目前來(lái)講并不全部適用，沒有考慮全面，或者是自動(dòng)化不是很了解，生產(chǎn)成本本身不是簡(jiǎn)單的產(chǎn)出速度問題，手工生產(chǎn)有手工生產(chǎn)的好處，不用一味的追求自動(dòng)化，以目前的生產(chǎn)情況來(lái)看，一般中小型企業(yè)不具備這種能力，畢竟一下子投資5-600百萬(wàn)不是一般的企業(yè)能拿出來(lái)的，更何況，投資后對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)并沒有多大的幫助，而且生產(chǎn)方式發(fā)生更本性轉(zhuǎn)變后會(huì)代來(lái)一系列難以預(yù)料的后果，所以怎么算怎么不合算，連我都知道這些，更何況那些精明的老板呢。

為什么說(shuō)沖壓自動(dòng)化才是根本上解決沖壓作業(yè)高危性的根本辦法？

與傳統(tǒng)金屬切削加工相比較，沖壓工藝更能節(jié)約材料和能源，效率高，但沖壓行業(yè)一直是令人惶恐的行業(yè)。較早前的沖壓工人需要直接和機(jī)器模具及工件持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間接觸，很容易疲勞以致發(fā)生擠壓切夾肢體的工傷事故，而采用沖壓機(jī)械手能夠有效代替人工完成沖壓過程，避免了沖床及沖壓模具帶來(lái)的對(duì)人員各種隱藏安全風(fēng)險(xiǎn)，降低安全事故發(fā)生的概率，提高沖壓生產(chǎn)效率與企業(yè)效益。

沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)按照工藝布局通常包含什么和什么

一、實(shí)現(xiàn)沖壓自動(dòng)化的意義

傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)線，雖然在建設(shè)初期投入相對(duì)較小，但隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，其固有的效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn)越來(lái)越影響企業(yè)的發(fā)展。自動(dòng)化生產(chǎn)線恰好可以讓這些問題得到解決。較高的生產(chǎn)效率、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量以及規(guī)模生產(chǎn)條件下更低的單件生產(chǎn)成本，正是自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)大型車身覆蓋件生產(chǎn)而言，這些優(yōu)點(diǎn)更為突出。因而，現(xiàn)今主機(jī)廠一般在大型沖壓生產(chǎn)線規(guī)劃初期，就會(huì)直接考慮采用自動(dòng)化。

二、沖壓自動(dòng)線的組成

就設(shè)備組成而言，沖壓自動(dòng)線一般包括壓力機(jī)和自動(dòng)化系統(tǒng)，這里主要談?wù)勛詣?dòng)化部分。沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)通常包含拆垛系統(tǒng)、自動(dòng)傳輸系統(tǒng)和線尾出料系統(tǒng)。

1.拆垛系統(tǒng)

一套完整的沖壓自動(dòng)化拆垛系統(tǒng)主要包括2臺(tái)軌道移動(dòng)式上料小車（每個(gè)上料小車上配備4～8個(gè)活動(dòng)可調(diào)磁力分張器通常為永磁鐵，用于板料的分離）、拆垛手（機(jī)械手或機(jī)器人）、傳送裝置（多為磁性皮帶機(jī)）、板料清洗機(jī)（選項(xiàng)）、板料涂油機(jī)（選項(xiàng)）、板料對(duì)中臺(tái)及控制系統(tǒng)等組成。

當(dāng)上料小車裝載料垛（可包括托盤）由換垛位置回到拆垛位置后，板料由拆垛手從料垛拾取，通過傳送裝置穿過清洗機(jī)、涂油機(jī)送到達(dá)對(duì)中臺(tái)。板料經(jīng)過對(duì)中定位后，便可開始后序沖壓生產(chǎn)。

2.自動(dòng)傳輸系統(tǒng)

自動(dòng)傳輸系統(tǒng)用于各工序間毛坯或工件搬運(yùn)傳輸。傳輸機(jī)構(gòu)主要有機(jī)械手和機(jī)器人兩種。

隨著沖壓自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械手自動(dòng)傳輸機(jī)構(gòu)的形式也日新月異。自動(dòng)傳輸機(jī)構(gòu)的形式差異，也是目前沖壓自動(dòng)線不同形式的主要區(qū)別所在。上世紀(jì)末廣泛應(yīng)用的平行四邊型機(jī)械手結(jié)構(gòu)目前已經(jīng)逐步淘汰，取而代之的是高速、穩(wěn)定的單臂或雙臂橫桿式傳送機(jī)構(gòu)。瑞士gudel的robobeam、德國(guó)前mw的speedbar以及日本komatsu的h*tl系統(tǒng)中的傳輸機(jī)構(gòu)均是現(xiàn)今高速?zèng)_壓自動(dòng)線傳輸機(jī)構(gòu)的典型代表。

另外機(jī)器人傳輸方式由于自身特點(diǎn)獨(dú)樹一幟，在老線改造及速度較低、投入較少的生產(chǎn)線中仍有一定的應(yīng)用空間。

3.線尾出料系統(tǒng)

線尾出料系統(tǒng)由出料輸送帶、照明、工件檢驗(yàn)臺(tái)、人工或自動(dòng)裝箱機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)等構(gòu)成。主要任務(wù)是將成品沖壓件輸送至合適的位置便于裝箱（或自動(dòng)裝箱），并為沖壓件檢測(cè)提供條件。

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三、沖壓自動(dòng)線的主要形式

目前沖壓自動(dòng)線的形式主要有以下幾種：

1.“普通壓力機(jī)+機(jī)器人傳輸”形式

機(jī)器人傳輸形式柔性高，使用方便且成本較低，但穩(wěn)定性較差，速度相對(duì)較慢，不適合大批量高速生產(chǎn)。

2.“普通壓力機(jī)+單臂機(jī)械手”傳輸形式

單臂機(jī)械手傳輸形式由于成本相對(duì)較低、具有一定的靈活性，目前仍有一定的發(fā)展空間。

3.“高速壓力機(jī)+橫桿式”傳輸形式（高速線）

橫桿式傳輸形式具有高速、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，已經(jīng)在大型覆蓋件生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

4.“多工位壓力機(jī)+步進(jìn)式”傳輸形式

工位生產(chǎn)線已經(jīng)有多年的歷史，傳輸方式已經(jīng)由原來(lái)的機(jī)械式傳輸演變?yōu)榻裉斓碾娮涌刂剖絺鬏?，整體結(jié)構(gòu)也由單一的單滑塊發(fā)展為單滑塊、多滑塊并存。由于速度快、穩(wěn)定性高，一直以來(lái)為各主機(jī)廠廣泛使用。尤其多滑塊多工位，其特性基本與高速線接近。

四、沖壓生產(chǎn)線規(guī)劃選型原則

選擇什么樣規(guī)模的生產(chǎn)線，取決于需要生產(chǎn)什么樣的沖壓件。對(duì)于占汽車車身10%的超大型沖壓件，一般采用總噸位t以上的沖壓線；25%左右的大中型沖壓件，采用t左右沖壓線；25%左右的中型沖壓件，采用t左右沖壓線；其余40%左右中小件，基本采用t以下生產(chǎn)線。

至于沖壓線采用什么形式，則取決于需要生產(chǎn)的沖壓件的種類及產(chǎn)量。少品種小批量，通常采用普通人工線，而多品種大批量，則適合采用高速?zèng)_壓自動(dòng)線。圖4所示為沖壓線選型參考原則。

五、沖壓自動(dòng)線產(chǎn)能核算

產(chǎn)能核算是沖壓自動(dòng)線規(guī)劃最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，產(chǎn)能核算結(jié)果直接決定生產(chǎn)線的投入數(shù)量，也就直接影響投資。

根據(jù)生產(chǎn)線選型結(jié)果，結(jié)合生產(chǎn)組織水平，參考前期及同行經(jīng)驗(yàn)，可以獲得生產(chǎn)線的常用生產(chǎn)節(jié)拍（spm）、綜合故障率（由設(shè)備工裝故障及生產(chǎn)組織等問題造成的停線時(shí)間比例）和單次換模時(shí)間。另外，根據(jù)工廠生產(chǎn)管理實(shí)際情況，可以知道標(biāo)準(zhǔn)批量（每批次生產(chǎn)件數(shù)）、每日工作時(shí)間、日用餐停線時(shí)間和年工作天數(shù)。

只要知道年產(chǎn)能，結(jié)合規(guī)劃給定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和沖壓件種類，便能很容易計(jì)算出需求的生產(chǎn)線數(shù)量。

六、沖壓自動(dòng)線規(guī)劃需考慮的主要因素

沖壓自動(dòng)線規(guī)劃是個(gè)比較復(fù)雜的過程，除了上面提到的產(chǎn)能核算，還有很多因素需要考慮。

1.是否采用同步技術(shù)

同步技術(shù)在沖壓自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可，它對(duì)提升生產(chǎn)節(jié)拍有著重要的意義。

傳統(tǒng)的沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，壓機(jī)始終采用“單次”運(yùn)行模式，下料手（下料機(jī)械手/機(jī)器人）需等到壓機(jī)完成整個(gè)沖壓循環(huán)滑塊回到上死點(diǎn)停止后才開始動(dòng)作，上料手（上料機(jī)械手/機(jī)器人）需等下料手退出壓機(jī)工作區(qū)域后開始啟動(dòng)，而壓機(jī)滑塊又需等下料手完全退出壓機(jī)工作區(qū)域后再開始下行，每個(gè)循環(huán)周期較長(zhǎng)，從而直接影響整線生產(chǎn)節(jié)拍。

同步技術(shù)是指生產(chǎn)過程中，壓機(jī)采用“連續(xù)”運(yùn)行模式，通過精確的計(jì)算，讓上下料手和壓機(jī)滑塊“同步”啟動(dòng)，下料手在滑塊回程上行到一定角度（回到上死點(diǎn)前）后便開始取件，上料手在滑塊下行到一定角度前完成送件，在保證整個(gè)過程不出現(xiàn)干涉的情況下完成取送件動(dòng)作。同時(shí)為了保證下料手在完成取件后有足夠的時(shí)間將工件送入下道工序，相鄰兩臺(tái)壓機(jī)滑塊運(yùn)動(dòng)過程中始終保持合理的相位差，從而讓上下料手可以工作的周期相對(duì)加長(zhǎng)。

尤其對(duì)于大批量大型覆蓋件沖壓生產(chǎn)而言，高速?zèng)_壓自動(dòng)線加同步技術(shù)比包括單滑塊多工位在內(nèi)的其他方式有更為明顯的優(yōu)勢(shì)。

2.壓機(jī)重點(diǎn)參數(shù)—滑塊行程

生產(chǎn)線規(guī)劃時(shí)，要考慮的壓機(jī)參數(shù)很多，其中滑塊行程直接影響自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的可行性及難易程度，在規(guī)劃時(shí)需重點(diǎn)關(guān)注。

滑塊行程的選擇，與需要生產(chǎn)的沖壓件的拉延深度、端拾器的高度等直接有關(guān)。規(guī)劃時(shí)所確定的滑塊行程，必須保證上下料手抓取工件水平運(yùn)動(dòng)過程中端拾器與上模點(diǎn)及下模點(diǎn)保持足夠的安全空間。

由于大型覆蓋件的拉延深度大多超過200mm，所以，大型高速?zèng)_壓自動(dòng)線的壓機(jī)滑塊行程一般在mm以上。

3.模具及端拾器的結(jié)構(gòu)形狀

為了獲得理更為想的干涉曲線，除了滑塊行程、速度-加速度曲線等壓機(jī)固有參數(shù)或固有特性需要重點(diǎn)考慮外，模具及端拾器的結(jié)構(gòu)形狀，也應(yīng)納入考慮范疇。合理的模具及端拾器結(jié)構(gòu)，能夠有效彌補(bǔ)自動(dòng)化方面存在的不足，從而提高沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)的可行性。

此外，模具設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮以下內(nèi)容：同一生產(chǎn)線模具閉合高度相差不宜過大（一致）；下模盡可能裝有制件到位傳感器；模具安裝槽的位置盡量統(tǒng)一（可以減少自動(dòng)夾緊器的數(shù)量，降低成本）；廢料能夠順利排出工作臺(tái)外（部分排料困難位置加沖頂裝置）；成型類模具配備制件頂松裝置（如彈頂銷或頂出氣缸）和避免出現(xiàn)較大的斜楔機(jī)構(gòu)，盡量多采用旋轉(zhuǎn)斜楔。

4.對(duì)鋼板料垛的要求

與手動(dòng)線相比，自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)，對(duì)鋼板毛坯料垛的規(guī)整程度有更為嚴(yán)格的要求。如果料垛不夠整齊，會(huì)造成磁力分張效果差（易產(chǎn)生雙料現(xiàn)象），拆垛手抓取板料位置不夠準(zhǔn)確等問題。因此，自動(dòng)線投入之前，為保證生產(chǎn)效率達(dá)到目標(biāo)值，必須明確對(duì)鋼板料垛的要求。

5.對(duì)沖壓件工藝排布的要求

（1）同一件模具的送料中心與生產(chǎn)線中心對(duì)應(yīng)關(guān)系盡量一致；

（2）盡量減少制件傳輸過程中的旋轉(zhuǎn)，尤其高速?zèng)_壓線及多工位，應(yīng)避免制件繞z軸旋轉(zhuǎn)；

（3）同一件生產(chǎn)過程中送料面高度盡可能一致（能夠有效較少節(jié)拍損失）。

6.對(duì)生產(chǎn)管理的要求

（1）及時(shí)做好模具線下保養(yǎng)，減少在線維護(hù)時(shí)間；

（2）相鄰生產(chǎn)批次的模具閉合高度相差不大（可以減少裝模高度調(diào)整時(shí)間）；

（3）毛坯及模具在生產(chǎn)批次切換前準(zhǔn)備就緒；

（4）成品件及時(shí)轉(zhuǎn)移；

（5）保持良好的環(huán)境清潔度；

（6）設(shè)備操作和維護(hù)保養(yǎng)的規(guī)范化。

沖壓機(jī)器人 碼垛機(jī)器人 焊接機(jī)器人

沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線對(duì)模具有什么要求？

1、需要加裝一些自動(dòng)化裝置如接近開關(guān)檢測(cè)板件到位情況等

2、翻邊等需要有自動(dòng)化頂出裝置結(jié)合自動(dòng)化氣源使用。

3、需要進(jìn)行干涉曲線校核尤其是機(jī)械手式輸送系統(tǒng)，尤其是使用側(cè)修側(cè)翻在進(jìn)出料方向存在斜楔時(shí)。

4、廢料掉落必須絕對(duì)順暢，哪怕采用氣缸頂。

沖壓模具自動(dòng)化改造的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于沖壓模具智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)、沖壓模具自動(dòng)化改造的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。