解光浦（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽合肥 230022）

摘要：作為沖壓模具制造與維修的重要工序，試模與研配工序在模具制造與沖壓生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)有所區(qū)別。本文分類介紹了在不同情況下的各種解決方案，以及各方案的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)分析結(jié)果，建議高效能試模修模系統(tǒng)在模具制造與沖壓現(xiàn)場(chǎng)推廣運(yùn)用，并提出了最佳的試模、研配壓力機(jī)優(yōu)化選型方案。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；試模；研配；沖壓；壓力機(jī)中圖分類號(hào)：TG315.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 前言

在汽車車身鈑金沖壓生產(chǎn)中，沖壓模具的制造與維修離不開試模與研配工序，常見的試模與研配方式在模具制造與沖壓生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)有所不同，在不同場(chǎng)合有不同的內(nèi)容。

2 模具制造中的試模與研配

2.1 單臺(tái)獨(dú)立的普通液壓機(jī)方案

采用若干臺(tái)單臺(tái)獨(dú)立的普通液壓機(jī)進(jìn)行試模與研配是較常見的一種方式，特別是在中小型模具廠應(yīng)用廣泛。其特點(diǎn)為：投資小、通用性強(qiáng)。對(duì)于液壓機(jī)沖壓生產(chǎn)線上應(yīng)用的模具是一個(gè)較理想的解決方案。然而，對(duì)于機(jī)械壓力機(jī)沖壓生產(chǎn)線來講，往往會(huì)出現(xiàn)二次試模的問題，這主要是由于普通液壓機(jī)與機(jī)械壓力機(jī)滑塊行程速度曲線不同引起的。普通液壓機(jī)滑塊速度在成形區(qū)間較低，板料容易成形，機(jī)械壓力機(jī)滑塊的速度相對(duì)要高的多。因此，在普通液壓機(jī)上調(diào)試完成的模具，用在機(jī)械壓力機(jī)上時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)沖壓件開裂或起皺現(xiàn)象，上線時(shí)必須進(jìn)行在線二次調(diào)試，影響沖壓效率。

2.2 單臺(tái)獨(dú)立的普通機(jī)械壓力機(jī)方案

隨著機(jī)械壓力機(jī)微調(diào)與封閉高度調(diào)整技術(shù)的發(fā)展與完善，采用若干臺(tái)單臺(tái)獨(dú)立的普通機(jī)械壓力機(jī)進(jìn)行試模與研配近幾年越來越多的被實(shí)力強(qiáng)大的模具企業(yè)采用。其特點(diǎn)為：適合于試模與研配各種壓力機(jī)組成的沖壓生產(chǎn)線上應(yīng)用的模具，而且，一次調(diào)試完畢后，直接上線沖壓，減少了生產(chǎn)沖壓線的輔助時(shí)間，受到汽車廠商的歡迎。然而，由于投資較大，對(duì)于實(shí)力較弱的中小模具企業(yè)以及附加值不高的普通模具來講，仍不是非常理想的方案。

1.1 單臺(tái)獨(dú)立的專用試模、研配壓力機(jī)方案

由于專用試模、研配壓力機(jī)自身試模、研配功能齊全，比如，自帶上模翻轉(zhuǎn)功能、快速模具裝卡功能等，與普通液壓或機(jī)械壓力機(jī)相比，在試模、研配作業(yè)中突顯其獨(dú)特優(yōu)越性。然而，由于沒有擺脫其單兵作戰(zhàn)的局限，利用率與投資效益仍然較低。

1.2 單臺(tái)獨(dú)立的普通液壓、機(jī)械壓力機(jī)或?qū)Ｓ迷嚹毫C(jī)加研配壓力機(jī)的方案

鑒于采用單臺(tái)獨(dú)立的普通液壓機(jī)、機(jī)械壓力機(jī)或?qū)Ｓ迷嚹毫C(jī)既用于研配又用于試模的模式投資較大，部分模具企業(yè)采用了普通液壓、機(jī)械壓力機(jī)或?qū)Ｓ迷嚹毫C(jī)配幾臺(tái)價(jià)值較低的研配壓力機(jī)的方案。該方案相對(duì)于前兩種方案要合理的多，但是，試模機(jī)與研配機(jī)分離，反復(fù)上下模，占用了大量的換模時(shí)間。為了避免反復(fù)上下模，常常帶機(jī)修模，使試模、研配機(jī)不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的功能，同樣造成較大的投資浪費(fèi)。

1.3 高效能試模系統(tǒng)方案

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在模具制造作業(yè)中，利用壓力機(jī)

試模的作業(yè)工時(shí)為5％，研配與修模的工時(shí)為95％。采用投資大、運(yùn)行效率低的試模壓機(jī)投資浪費(fèi)嚴(yán)重，由此可見，縮短模具調(diào)試中試模壓力機(jī)的占用時(shí)間，提高試模壓機(jī)的運(yùn)行效率，意義重大。

1.1.1 1臺(tái)試模壓力機(jī)＋4臺(tái)合模研配壓力機(jī)（圖1）在系統(tǒng)中心位置放置一臺(tái)試模壓力機(jī)，在其左右前后的4個(gè)方向配置4臺(tái)合模研配壓力機(jī)及模具頂桿提升裝置，4套模具能同時(shí)進(jìn)行合模研配、修模與試模的作業(yè)，使價(jià)值昂貴的試模壓力機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率提高4倍。同時(shí)，由于減少了反復(fù)上下模時(shí)間，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率大大提高，與單臺(tái)獨(dú)立的普通液壓機(jī)或機(jī)械壓力機(jī)加研配機(jī)的方案比較，在同等投資規(guī)模條件下，產(chǎn)能提高3倍以上。

1臺(tái)試模壓力機(jī)＋3臺(tái)合模研配壓力機(jī)（圖2）在系統(tǒng)中心位置放置一臺(tái)試模壓力機(jī)，在其左右前后的3個(gè)方向配置3臺(tái)合模研配壓力機(jī)及模具頂桿提升裝置，3套模具能1.1.1 同時(shí)進(jìn)行合模研配、修模與試模的作業(yè)。該方案與單臺(tái)獨(dú)立的普通液壓機(jī)或機(jī)械壓力機(jī)加研配機(jī)的方案比較，同等投資規(guī)模條件下，產(chǎn)能提高2倍以上。高效能試模系統(tǒng)特點(diǎn)：（1） 系統(tǒng)將研配、修模與試模工藝過程分開，能在若干臺(tái)研配壓力機(jī)上與模具頂料桿提升裝置聯(lián)合研配、修模的同時(shí)進(jìn)行試模工作，除了最大限度地提高試模壓力機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率以外，大大縮短了模具的制作周期。

（2） 傳統(tǒng)模具調(diào)試過程為合模研配→試模→再次合模研配，每次作業(yè)都伴隨模具的吊裝、定位、拆裝、運(yùn)輸?shù)?，此系統(tǒng)將這些必須要做的、但是無效益的時(shí)間和工時(shí)省去，大幅度降低了工時(shí)數(shù)。

（3） 傳統(tǒng)模具調(diào)試模具車間內(nèi)，需要試模壓機(jī)、研配壓機(jī)等多臺(tái)單臺(tái)設(shè)備，此系統(tǒng)能用一套系統(tǒng)將分散的多臺(tái)設(shè)備整合，在同樣工作量的條件下，能用較少的設(shè)備投資成本完成等量的工作。

（4） 占地面積小，模具搬運(yùn)時(shí)不需要叉車，行車操作，整個(gè)作業(yè)流暢、迅速。

（5） 系統(tǒng)裝備最先進(jìn)的模具數(shù)據(jù)設(shè)定方式以及模具數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，簡化了試模作業(yè)前的準(zhǔn)備工作，提高了設(shè)備使用效率。另外避免了人為的操作失誤，提高了安全及可靠性。

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2 汽車車身沖壓生產(chǎn)線上模具維修作業(yè)中的試模與研配

一般來講，在汽車車身沖壓線生產(chǎn)過程中，模具試模、研配與修模的工時(shí)占整條沖壓生產(chǎn)線實(shí)作工時(shí)的10%～ 15％。同時(shí)，在沖壓生產(chǎn)線上模具維修過程中，模具試模、研配與修模的工時(shí)占模具維修作業(yè)總工時(shí)的80%～95％。而且，在試模、研配與修模作業(yè)中，利用試模壓力機(jī)試模的作業(yè)工時(shí)僅為5％左右，研配與修模工時(shí)分別為20%與 75％。由此可見，采用傳統(tǒng)的單臺(tái)獨(dú)立的試模壓力機(jī)既用于試模又用于研配，同時(shí)還占機(jī)維修的模式造成投資巨大的試模壓力機(jī)運(yùn)行率很低，投資浪費(fèi)嚴(yán)重?？s短模具維修中試模與研配壓力機(jī)的占用時(shí)間，提高試模與研配壓力機(jī)的運(yùn)行效率，是提高沖壓生產(chǎn)線修模效率與投資效益的可行途徑。

沖壓生產(chǎn)線高效能修模系統(tǒng)：當(dāng)沖壓生產(chǎn)線上某一工位的模具出現(xiàn)故障時(shí)，將全線停止。傳統(tǒng)的解決方案有：在線修理、離線修理后在線調(diào)試或離線修理并離線調(diào)試后回沖壓線試沖。不論哪種解決方案，由于少不了反復(fù)拆裝模具，都需要較長的停線時(shí)間。同時(shí)，由于試模、研配壓力機(jī)獨(dú)立工作，試模、研配壓力機(jī)利用率較低，投資效益不高。下面介紹兩種優(yōu)化的解決方案，可供新線選型與老線改造參考。

1.1 如圖 3 所示，以 5 臺(tái)壓力機(jī)組成的一條沖壓線為例，在沖壓線的一側(cè)安裝一臺(tái)帶中心旋轉(zhuǎn)的伺服研配壓力機(jī)，同時(shí)，配備互相連通的自升降導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)壓力機(jī)移動(dòng)工作臺(tái)自由交換。一旦沖壓線模具發(fā)生故障，移動(dòng)工作臺(tái)通過自升降導(dǎo)軌，將受損模具移動(dòng)到伺服壓力機(jī)進(jìn)行上下模分離—旋轉(zhuǎn)—上下模同時(shí)進(jìn)行緊急維修—合模研配—返回沖壓線試模—沖壓試件合格進(jìn)入正常生產(chǎn)。若沖壓試件不合格可重復(fù)以上循環(huán)，直至沖壓試件合格。這一解決方案，節(jié)省了反復(fù)拆裝模具時(shí)間，沖壓線恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)間較短。與此同時(shí)，由于研配壓力機(jī)沒有試模功能，需要將模具反復(fù)移到?jīng)_壓線進(jìn)行試沖，會(huì)造成時(shí)間損失。鑒于研配壓力機(jī)與試模壓力機(jī)價(jià)格差距較大，性價(jià)比較好，該方案具有一定的市場(chǎng)空間。

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1.2 在上述方案中，將伺服研配壓力機(jī)換成伺服試模壓力機(jī)，形成了一種真正意義上的沖壓生產(chǎn)線高效能修模系統(tǒng)。由于伺服試模壓力機(jī)可模擬沖壓線上任意一臺(tái)壓力機(jī)的運(yùn)動(dòng)曲線，試模后無需將維修的模具在沖壓線與試模壓力機(jī)之間反復(fù)運(yùn)輸，節(jié)省大量時(shí)間。該方案越來越受到汽車沖壓件廠商的青睞。

以上兩種方案另外一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是將模具維修區(qū)與存放區(qū)合二為一，且貼近沖壓線，與沖壓線連成一個(gè)完整的沖壓—維修—存放單元，車間沖壓線一跨可不用換模行車。因此，自動(dòng)化程度高、投資少、維修快，可實(shí)現(xiàn)下線模具及時(shí)檢修。對(duì)于提高沖壓件質(zhì)量與模具壽命，具有非常重要的意義。

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