用于生產汽車沖壓件的沖壓線選型原則

周文戰　陳冠宇（一重集團大連設計研究院有限公司，遼寧　大連　116600）

用于生產汽車沖壓件的沖壓線選型原則

周文戰陳冠宇
（一重集團大連設計研究院有限公司，遼寧大連116600）

本文通過列表對比不同沖壓線的特點，給汽車廠按實際情況選擇不同的沖壓線提供參考，并根據一具體車橋沖壓線選型實例講述選型過程。

沖壓線；汽車廠；壓力機；車橋

為適應汽車工業的快速發展，沖壓設備也不斷技術進步。但對于國內汽車廠，尤其是中小汽車廠，選擇合適的沖壓設備能促進企業不斷發展。本文主要講述如何根據汽車廠的實際情況選擇不同的沖壓線型，并根據具體實例講述選型過程。

表1為沖壓線型與對應特點表。

從表1中可以看出，對于批量小、產能需要低、投資低的沖壓線可以采用油壓機沖壓線，油壓機的投資相當于機械壓力機的1/3。現在國內新增沖壓線的主流為機械壓力機沖壓自動線，投資中等，柔性好，可靠性高。高速機械沖壓線一般采用雙臂機械手傳輸，投資較高，生產節拍較快。大型覆蓋件的沖壓線發展方向為伺服沖壓線，這種沖壓線比較節能，但前期投資較大。中小型件的沖壓線發展方向為機械多工位壓力機沖壓線。對于汽車結構件發展方向為高強鋼板熱成形沖壓線，高強鋼板能降低車輛重量，提高安全性能。對于等截面汽車縱梁，發展方向為數控沖加輥壓，但對于變截面的梁，仍需要使用壓力機。

某汽車廠需要生產車橋，采用上下半殼沖壓然后焊接的方法，材料厚度5mm，拉深量為130mm。以下按沖壓線首臺壓力機為機械壓力機、高速油壓機、伺服壓力機進行分析對比。

方案1：

采用普通雙點機械壓力機作為拉深工序的壓力機。1600t壓力機能量和力滿足沖壓車橋件的要求，但壓力機工作區滑塊速度大于用戶要求的40mm/s。機械壓力機當節拍低的時候，飛輪可釋放能量小，做功能力下降。在滿足壓力機釋放工作能量800kJ的時候，壓力滑塊在下死點前130mm的拉伸速度為350 mm/s。在滿足1600t壓力機釋放工作能量400kJ的時候，壓力滑塊在下死點前130mm的拉伸速度為200 mm/s。在下死點前130 mm處，壓力機負載能力為840t。在下死點前30 mm處，壓力機能力為1600t。首臺壓力機造價1500萬左右。

方案2：

采用2臺1000t高速油壓力機，壓力機節拍、能量及力滿足車橋件的要求，同時壓力機工作區滑塊速度可調，可以小于40mm/s，也可以按接近機械壓力機的速度運行。油壓機可以在工作區0 ～130mm每個位置發出1000t的力。這個方案價格為兩臺油壓機共800萬左右。

方案3：

1600t壓力機采用機械伺服壓力機，壓力機能量及力滿足車橋件的要求，同時壓力機工作區滑塊速度可調，可以小于40mm/s，也可以按機械壓力機的速度運行。這種壓力機能耗小，維護量低，但價格為2000萬元左右。

對于車橋沖壓線后續壓力機，落料和整形工序機械壓力機穩定性和可靠性相比油壓機優有較大優勢。

綜合性價比，用戶最終選定線首采用2臺1000t油壓機，線尾采用4臺機械壓力機的混合沖壓線布局沖壓車橋。

表1　沖壓線型與對應特點表

[1]張正杰.汽車覆蓋件沖壓生產車間的規劃與設計[J].金屬加工：熱加工，2012 （05）：6-9.

[2]陳立新，郭文彥.工業機器人在沖壓自動化生產線中的應用[J].機械工程與自動化，2010（03）：133-135.

TG388

A

周文戰（1979年4月-）男，高級工程師，在職工程碩士學位，目前從事沖壓自動線設計與開發。