自動化沖壓生產(chǎn)線主要有：級進模沖壓、多工位沖壓、串聯(lián)沖壓，因其各自所具備的特點，被應(yīng)用于生產(chǎn)不同的汽車鈑金制件，以其各自獨有的優(yōu)勢，在汽車自動化、高效生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大作用。對此3 條沖壓自動化生產(chǎn)線各自特點進行對比及分析，依據(jù)其特點，對生產(chǎn)線的選擇方式進行說明。故可方便各企業(yè)結(jié)合自身制件特點，在自動生產(chǎn)線的選擇方面作以參考。

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，造車四大工藝沖壓行業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展。為適應(yīng)不斷增長的產(chǎn)量，各種自動化生產(chǎn)線應(yīng)運而生，并隨著不件產(chǎn)品的特征需求，被賦予不同的生產(chǎn)方式。為方企業(yè)根據(jù)自身產(chǎn)品特點選擇不同的生產(chǎn)方式，文章對常見的沖壓自動化生產(chǎn)線進行分類：級進模沖壓、多工位沖壓、串聯(lián)沖壓，并對各生產(chǎn)線特點及選擇方式作以簡要剖析。

沖壓自動化生產(chǎn)線的選擇因素

一般綜合考慮以下因素來選擇沖壓生產(chǎn)線的種類。

（1）產(chǎn)品材質(zhì)：包括材料種類、成形性能、硬度等，來衡量選用卷材或者料片成形。

（2）材料厚度：協(xié)同材質(zhì)一同考慮來選擇沖壓機床噸位，以及送料機構(gòu)的配套形式。

（3）月供需量：評估產(chǎn)能，確定生產(chǎn)節(jié)拍，權(quán)衡選擇自動線種類。

（4）沖壓產(chǎn)品體積及造型難易程度：通過造型復雜度及產(chǎn)品質(zhì)量要求標準，綜合考慮模具設(shè)計方式及對應(yīng)沖壓自動化生產(chǎn)方式。

常見沖壓自動化生產(chǎn)線種類

級進模沖壓生產(chǎn)線

（1）概述：級進模沖壓自動化生產(chǎn)線即使用級進模沖壓的生產(chǎn)線，一般由開卷送料機、沖壓機、級進模、自動下料線組成。實現(xiàn)從卷料開卷、料帶較平、料帶涂油、沖壓成件、下線收集成品件的自動過程。

其中重要的部分：級進模，由多個工位組成，多則可達20 多個工位，各工位按順序依次關(guān)聯(lián)，完成不同的加工內(nèi)容，一般依次為沖孔、修邊、翻邊、整形、落料工序等。在沖壓機的一次行程中完成一系列的不同的加工內(nèi)容。一次行程完成以后，由送料機按照一個固定的步距將料帶向下料方向移動，這樣在一個沖壓機往復沖次中就可以同時完成多個工序加工，如圖1 所示。

（2）特點：級進模沖壓自動化生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍較高，一般可達30次/min 以上。

a. 生產(chǎn)效率高。級進模是多任務(wù)工序沖模，在一副模具內(nèi)，可以包括沖裁、彎曲成形以及拉伸等多種工序，具有很高的生產(chǎn)率。級進模排樣工序，如圖2所示。

b.易于自動化。從上料、送料、加工、下件均可實現(xiàn)自動化操作，從而減少了人工成本，也提高了生產(chǎn)效率，同時防止了因人工操作的不一致性而帶來的異常。

c.可以采用高速沖床生產(chǎn)。依據(jù)產(chǎn)品狀態(tài)，可考慮使用高速沖床，以達到更高的生產(chǎn)效率。

d.操作安全。級進壓機設(shè)備均有安全門，使工作于提高材料利用率。使工作區(qū)域與人員操作區(qū)域隔離，形成一個相對封閉的工作區(qū)域，為高速生產(chǎn)提供了安全保障。傳統(tǒng)串聯(lián)生產(chǎn)線，可實現(xiàn)較高的生產(chǎn)效率。

e.節(jié)省生產(chǎn)廠房面積。一臺機床即組成了一個生產(chǎn)線的加工部分，即可完成一個產(chǎn)品的生產(chǎn)， 占地面積小，同時也簡化了底料及半成品的運輸態(tài)檢測，安全性較高。

f.材料利用率不高。由于保證料帶的連續(xù)性及各 要求，為保證送料的穩(wěn)定，一般要保證各工序狀態(tài)工序內(nèi)容的均勻分配，有時會犧牲掉一部分的材料，從而無法實現(xiàn)較高的材料利用率。

多工位沖壓自動化生產(chǎn)線

（1）概述：一臺大噸位壓機工作臺上放置多個（一般為4~5 副模具）獨立工位模具的生產(chǎn)線，利用拆垛手或開卷送料機上料，利用自動送料桿進行工序件傳遞，利用自動傳送皮帶收集下線產(chǎn)品，如圖3所示。

（2）特點

a.底料可以是卷料，也可以是料片，靈活性大，利于提高材料利用率。

b.使用自動桿送料，沖次低于級進模生產(chǎn)線，高于傳統(tǒng)串聯(lián)生產(chǎn)線，可實現(xiàn)較高的生產(chǎn)效率。

c.可添加上下料感應(yīng)器、雙料檢測、夾手感應(yīng)器、模內(nèi)感應(yīng)器等，對料片及生產(chǎn)中的制件進行位置及狀態(tài)檢測，安全性較高。

d.對各工位模具送料高度及沖壓方向有較高要求，為保證送料的穩(wěn)定，一般要保證各工序狀態(tài)工序一致。

串聯(lián)沖壓自動化生產(chǎn)線

（1）概述：由多個壓機依次排列，串聯(lián)成一個自動化生產(chǎn)線。每臺壓機工作臺上放置一副模具（即生產(chǎn)工藝的一道工序），由自動機械手臂或機器人完成上料、工序件的傳遞及下料裝箱工作，如圖 4所示。

（2）特點。

a.適用范圍廣，可以應(yīng)用到各種沖壓件的生產(chǎn)，對沖壓件大小、形狀、板厚沒有較高要求，可應(yīng)用于大型覆蓋件的生產(chǎn)，靈活性能大。

b.生產(chǎn)效率較低，由于使用機械手臂送料，節(jié)拍沖次無法較高，與級進生產(chǎn)線、多工位生產(chǎn)線相比，生產(chǎn)效率較低。

c.利于模具維修調(diào)試，由于各模具所屬各壓機，裝夾獨立，工作參數(shù)獨立，各模具工序維修調(diào)試可獨立進行，互不影響。

d.占用生產(chǎn)廠房面積大，一條傳統(tǒng)串聯(lián)生產(chǎn)線一般包括4~5臺壓機，占地面積大。

沖壓自動化生產(chǎn)線的選擇及應(yīng)用

級進模沖壓自動化生產(chǎn)線：針對其各工序分布于一條整體料帶上的工藝特點及可達到的較高工藝沖次，可以應(yīng)用于車身上小型零件的生產(chǎn)，并且可以滿足很高的供給量。

多工位沖壓自動化生產(chǎn)線：可應(yīng)用在中型零件的快速生產(chǎn)，不易變形的梁類件，左右共模形狀較復雜的對稱件，以其自動桿上的夾手能夾持的產(chǎn)品均可應(yīng)用于該自動線的生產(chǎn)。

串聯(lián)沖壓自動化生產(chǎn)線：因其各工序獨立分布于各個壓機，該生產(chǎn)線柔性最高，適用于生產(chǎn)工藝復雜的大型覆蓋件，利于單個工序的調(diào)試及獨立生產(chǎn)，方便對產(chǎn)品進行高要求的質(zhì)量控制。

3條生產(chǎn)線特點對比如表1所示。

各沖壓自動化生產(chǎn)線的選擇可依據(jù)兩個趨勢方向：高產(chǎn)量和高柔性。數(shù)量需求大的制件，可以選擇高效率、高產(chǎn)量的自動化生產(chǎn)線。若制件比較復雜，對生產(chǎn)工藝要求較高，可以選用柔性高的生產(chǎn)線。簡單圖示說明如圖5所示。

沖壓自動化生產(chǎn)線憑借著各自的特點，被應(yīng)用于各大汽車廠，為汽車行業(yè)的發(fā)展及汽車產(chǎn)量的迅猛增長提供著有力保障。對沖壓自動化生產(chǎn)線的分析與了解，方便了沖壓件生產(chǎn)方式的選擇，充分利用各自自動線的優(yōu)勢，為汽車領(lǐng)域服務(wù)。

國外一般簡寫為：Ｐ.Ｒ.Ｇ /Ｔ.Ｒ.Ｆ/Ｔ.Ｄ.Ｍ

選用哪一種沖壓自動化生產(chǎn)方式一般從以下幾個因素綜合考慮：

• 材質(zhì)（材料硬度及是否需要用到卷材）
• 材料厚度（沖床規(guī)格以及對整平送料機的配套考慮）
• 月生產(chǎn)數(shù)量（數(shù)量大的可用連續(xù)模、一般或較少的可選用多工位或串聯(lián)方式）
• 沖壓產(chǎn)品形狀難易度（根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計模具選擇對應(yīng)沖壓自動化方式）

其大體的應(yīng)用差異如下表

連續(xù)模自動化方式（Progressive ）

連續(xù)模，指的是壓力機在一次沖壓行程中，采用帶狀沖壓原材料，在一副模具上用幾個不同的工位同時完成多道沖壓工序的冷沖壓沖模，模具每沖壓完成一次，料帶定距移動一次，至產(chǎn)品完成。

多工位自動化方式（Transfer）

多工位沖壓方式就是把多道工序的模具安排在一臺沖床上，利用沖床滑塊的一次往復，使分別安裝在機床上落料、沖孔、彎曲、拉伸、切邊等多副模具同時動作，并且在一個往返周期中，由機械手將工件從上一個工位傳送至下一個工位，從而得到一個完整制件的一種沖壓工藝方式。可分為二次元及三次元機械手搬運方式。

三次元搬運方式

串聯(lián)自動化方式（Tandem）

由多臺沖床串聯(lián)排開構(gòu)成1整條沖壓生產(chǎn)線，每臺沖床的模具對應(yīng)獨立的成型工序，沖床之間的上下料由機器人來完成的一種沖壓自動化方式。主要適應(yīng)于產(chǎn)量要求較小，加工工序不多且相對獨立，彈性生產(chǎn)能力較強的產(chǎn)品線。

來源：五金模具設(shè)計

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