3.3 金属板材冲压自动线

▲ 什么是金属塑性加工

      ——利用金属材料具有延展性，即塑性变形的能力，使其在由设备给出的外力作用下于模具里成形出产品的一种材料加工方法。 

▲ 塑性成形技术的特点——高产、优质、低耗。

▲ 金属板材成形加工——主要是利用塑性成形技术来获得所需的零件。

▲ 金属板材加工的主要方法——冲压、锻压两大类。

一、冲压加工简介  

▲ 冲压——通过模具的作用，使之获得所需要的零件形状和尺寸。

▲加工对象——主要是板材、带材、管材及其他型材。

▲冲压件的特点——重量轻、厚度薄、刚度好、质量稳定。

▲冲压设备——主要有机械压力机和液压机。

▲冲压工艺——分离工序（切断、落料、冲孔、切口、切边和剖切）和成形工序（分弯曲、拉深、成形等类型）两大类 。

   分离工序是在冲压过程中使冲压件与坯料沿一定的轮廓线相互分离，同时冲压件分离断面的质量也要满足一定的要求。

   成形工序是使冲压坯料在不破坏的条件下发生塑性变形，并转化成所要求的成品形状，同时也应满足尺寸公差等方面的要求。 

▲适用范围——冲压在汽车、机械、家用电器、电机、仪表、航空航天、兵器等制造中具有十分重要的地位。

二、冲压自动化实现的一般原则

▲冲压自动化方式——在通用压力机上使用自动冲模、通用自动冲压压力机、专用自动冲压压力机以及冲压自动线等几种。

▲ 一般原则

  ——安全生产：必须确保操作人员的人身安全。

  ——冲压件批量大 

  ——冲压件结构：决定采用连续模自动冲压（较小而不太复杂的工件）还是多工位自动冲压 （较大的多道拉伸件）

  ——冲压工艺方案：单台（中小型冲压件） 与 生产线

  ——材料规格：板料、条料、卷料、以及厚薄料，互不同

  ——压力机型式：自动送料 与 自动冲模  

三、冲压设备的自动化装置

▲ 供料装置——主要是为送料装置做准备工作。

   不同的原材料（板料、条料、卷料）采用的供料装置不尽相同。如：

   板料（条料）供料装置:通常具有贮料、顶料、吸料、提料、移料和释料等功能。

   卷料通过卷料架来实现供料，带动力的卷料架具有开卷功能。

▲ 送料装置——主要是为冲压做原材料的自动送进。

    常用的送料装置有

    辊式（单边辊式和双边辊式送料两种型式）和夹持式两种。

▲废料处理装置——主要是对卷料经冲压后的废料进行处理，主要有两种方法：即将废料切断（多数利用设在模具上的切刀进行）或是将卷料重新卷绕。

▲接件装置

    ——主要是使由冲压模具中打出、顶出或推出的工件或工序件处于一定的位置，以便整理或输送，保证操作安全。

▲自动保护装置——主要是对冲压加工过程中的原材料、进给、出件等状况进行监视。

  一般通过有接触点和无触点式两种传感方式进行

四、自动冲模 

▲自动冲模——具有自动进给、自动出件等功能的冲模。

▲适用场合——一般在普通压力机上使用。

▲类型——按照进给对象可分为两类：

    原材料自动进给冲模：按进给机构形式又可分为辊式、夹持式和其他形式，其模具的自动进给部分与冲压部分基本上是分开的，如图3—17所示。

   工序件自动进给冲模：大都采用推板或回转盘形式，其自动进给部分与冲压部分难以分开，如图3—18所示。

五、先进冲压自动化技术

▲发展趋势：

   一、侧重于柔性生产的高性能压力机生产线，配以自动化上下料机械手。

该方案占用资金少、通用性好，适于多车型、小批量生产，满足轿车生产。

   二、采用大型多工位压力机。

▲ 主要技术：

   ——机电一体化全自动压力机技术

   其关键技术是全自动换模系统，即在触摸屏上设置好模具号，模具更换过程全自动完成，换模时间约5分钟。   系统包括：

  ①气压自动调整系统：Pressure Sensor + EM valve + PLC

  ②装模高度、气垫行程自动调整系统；Encoder + Touch Panel + PLC

  ③可移动式模具自动夹紧、放松系统；不同规格模具可在同一机上工作

  ④高速移动工作台自动开进/开出系统 ：变频调速、运行柔性化、准而快。

    安全栅采用电机驱动，并于移动工作台开动联锁，实现工作台自动进出。