重卡车身冲压自动化生产线工艺设计

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摘要：重卡行业冲压件的生产，对最终车身成品的品质有着重要的作用，并且冲压生产在重卡领域中有着举足轻重的地位。文章根据作者在重卡行业多年的设计经验，经过长期现场考察、学习，对大冲线车间的冲压件生产情况进行总结，提出对冲压件生产设计的几点建议，希望对改进冲压件产品生产有一定的帮助。

关键词：车身；大冲线；冲压件；设计

目前在重型卡车工艺生产上，有冲压、焊接、涂装、总装四个主要工艺，而冲压工艺作为车身生产的第一步，有着非常重要的作用。全球钢材中半数以上的是板材，而这其中的大部分又经过冲压成形而成为冲压件产品。各大重卡生产企业车身厂冲压车间的大冲线，主要是使用机械压力机，并通过机器人手臂的夹取来实现自动化，根据对产品的需要，使用不同的模具对钢板进行加压发生塑性变形或分离，从而得到所需产品。

1大冲线的形式及特点

现今，自动化冲压生产线在我国大型企业的普及率已经很高，节省了人力物力，不仅提高了生产效率，还对产品精度有了进一步提升。下面以常见的机器人冲压生产线形式做介绍，来了解其组成和特点。

1）组成。垛料小车，磁性分张装置，拆垛机器人，进料皮带机，双料检测，板料清洗机，板料涂油机，对中台，上料机器人，压力机，压力机间传送机器人，下料机器人，出料皮带机，检查台。

2）主要生产工艺流程。首先由垛料小车开进，接着由磁性分张装置进行分张和机器人拆垛，机器人吸取板料放到皮带上进行传输。板料经过清洗机清洗和涂油机喷油后，传送到首台压力机前，进行板料对中后，机器人手臂吸取板材，送料至首台压机进行冲压。中间经过多工序的机器人取料、送料、冲压的循环，到末端压机冲压完成，线尾机器人取料，将冲压件放到皮带上进行输送，冲压件来到检测台检查无残次后进行人工码垛。

3）特点。升级改造比较灵活，如果现有非自动化成产线，可以根据工艺流程设计机器人手臂位置，实现自动化。模块化设计，维护保养方便，柔性高，编程灵活，从压机到压机零件直接传送。工艺流程布置节省空间、工艺流程合理。设备相对先进，节省人力物力，生产节拍加快，冲压件产量增加，并且产品质量稳定，保证品质。

2大冲线配套设备使用

大冲线生产线设备的制作如今非常成熟，但是在实际车间生产中还要考虑物流，物料供应，生产管理，安全等方面；所以即使是一套成熟的大冲线设备，也要配合使用足够的配套设备，才能保证生产的安全、稳定。

1）运输设备。工艺方面，以机器人、低压电动平车、行车和叉车实现工序间输送，毛坯及产品的输送使用汽车或叉车，压力机模具更换使用行车起吊和安装，低压电动平车过跨，两者配合使用。

2）物料供应。大冲线冲压件产品所用材料主要为薄板，通过定向采购或市场采购可以保证生产需要。也可在车间安装开卷机、剪板机等设备，购买钢卷，自行生产钢板，保证生产需要。3）废料回收系统。大冲线下废料输送系统，将压力机剪切下来的废料运输、回收；并通过废料打包机进行打包，避免传统压力机冲压剪裁后废料直接落地，不仅现场整齐，而且安全。现场的整洁也可保证工艺的流程，提升现场的生产管理。

3对改进生产工艺的建议

重卡车身覆盖件具有冲压件形状复杂，外形尺寸大、厚度小的特点，所以冲压工艺也具有复杂性、不确定性、不统一性、经验性强和实践性强的特点。根据学习和积累的关于冲压方面的知识总结提出几点建议。

1）合理的冲压工艺。在生产中往往会遇到一些形状比较复杂的产品，此时冲压工艺步骤的设计，也决定了模具设计的难度。在满足产品的成形要求及产品质量的前提下，工艺的设计还要符合实际的生产情况。因此产品的设计先要考虑到产品的可制造性，而不是形状复杂不切实际的产品。合理规划冲压工序，可以确保产品稳健性，减小产品回弹，从而得到高质量的产品。近年来随着成型仿真技术越来越成熟，相信今后通过该技术进行造型分析、断面分析、工艺规划等，可以使冲压工艺的设计更加的合理。

2）合理的模具设计。在进行模具设计时，因为压边力、摩擦系数、模具间隙等都是影响冲压件成型的因素。因此在模具设计时要充分考虑凸凹模、拉伸筋、压边圈、润滑油、模具间隙等问题，另外还要与压力机厂家交流冲头速度的问题。模具选用的材质，也要根据项目的要求，是否参与工作，冲压件的性能及要求综合考虑，比如压边圈，修边翻边镶块等材质的性能要求高，就要选用球铁、合金铸铁和铸钢等。模具设计的好，产品的品质也会有大幅度的提升。

3）大冲线的合理布局。要求大冲线设备厂家充分考察生产车间情况，提出合理的方案，量身打造最适合该车间生产的生产线。厂家招标时充分提出要求，如设备的使用条件，需要生产的冲压件的主要参数，压力机具有的技术性能及特点、功能要求等；并且后期与投标厂家充分交流，保证设备的合理性，充分发挥其性能。投入生产使用后注意员工安全培训、设备定期保养等。

4)合理的生产布局。充分考虑车间水、电、气的走线及管道合理性；充分考虑车间物流顺序，保证物流通畅，模具存放区及产品存放区物流运输的合理性。

4结束语

综上所述，根据大冲线的基本形式及特点，从工艺设计、模具设计、合理布局等方面对提高产品品质及提高生产效率提出了几点建议，希望为相关技术的进步起到一定的帮助。

参考文献：

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作者:李涛 单位:中国重汽集团设计研究院有限公司