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国内主流汽车厂的冲压生产方式周晓鹏2010年7月2你准备好了么？课程内容3压力机基本知识本部分主要介绍压力机的大致分类及压力机主要技术参数4压力机基本知识压力机的分类(一)按压力机床身分为开式和闭式压力机1.开式压力机a)床身特点是“C”形结构b)工作台前、左、右三个方向为自由可操作间c)设备吨位一般在2.5~400吨一般为J21-××，J23-××，J25-×××系列5压力机基本知识2.闭式压力机a)床身特点是框架式结构b)工作台在前、后两个方向为自由可操作空间a)设备吨位一般在160~2000吨一般为J31、J45、J46、J47、J36、J39、系列6压力机基本知识压力机的分类(二)从压力机滑块连接点上可分为：单点、双点、四点按压力机滑块数量（动作）分为：单动、双动压力机*闭式单点单动压力机：J31-×××系列闭式单点双动压力机：J45-×××系列闭式双点双动压力机：J46-×××系列闭式四点双动压力机：J47-×××系列闭式双点单动压力机：J36-×××系列闭式四点单动压力机：J39-×××系列7压力机基本知识单动双动8压力机基本知识压力机的构造(一)传动系统机身滑块工作台机身主要包括：横梁、立柱、底座、拉紧螺栓主要作用：承受全部的工艺力传动系统主要包括：一级轴（飞轮）、二级轴（人字齿、斜齿）、三级轴（偏心）飞轮主要作用：储存能量和释放能量滑块主要包括：滑块本体、装模高度调整机构、过载保护装置。9压力机基本知识LS4-2000T1－横梁2－侧面立柱3－工作台4－滑块5－连杆6－联接器7－偏心轮8－平衡器9－摇杆10－驱动电机11－离合器和制动器12－移动工作台13－气垫14－飞轮压力机的构造(二)10压力机基本知识JF39-1000T1－横梁2－侧面立柱3－工作台4－滑块5－连杆6－联接器7－偏心轮8－平衡器9－摇杆10－驱动电机11－离合器和制动器12－移动工作台13－气垫14－飞轮压力机的构造(三)11压力机基本知识压力机主要参数(一)上死点或下死点：滑块上下运动的两个极点。公称压力（PD）：压力机滑块距下死点前一定距离内压力机主要零件强度允许的最大压力。公称压力行程（SP）：压力机传动零件能够承受公称压力时，滑块距离下死点的距离。封闭高度：是指滑块在下死点时，滑块下表面到工作台上表面的垂直距离。12压力机基本知识压力机主要参数(二)装模高度：是指滑块在下死点时，滑块下表面（无垫板）到工作台垫板上表面的垂直距离。说明：封闭高度=装模高度+所用垫板的厚度装模高度调整量：指设备装模高度所能调节范围。最大装模高度：指滑块在下死点时，将装高度调整量调至最小值时（即滑块调到上限位），此时的装模高度。13压力机基本知识压力机主要参数(三)最小装模高度=最大装模高度-装模高度调整量说明：最小装模高度+5~10mm≤设备所允许安装模具高度范围≤最大装模高度-5~10mm滑块行程次数：指压力机滑块从上死点到下死点，又从下死点返回到上死点每分钟运行的次数。滑块行程长度：指滑块由上死点（下死点）运行到下死点（上死点）的距离，其长度等于曲柄半径的两倍。由上死点运行到下死点为工作行程，由下死点运行到上死点为返回行程。14压力机基本知识您了解了吗15冲压生产方式本部分主要介绍目前国内冲压厂生产线的组合及作业方式16冲压生产方式生产线压力机的组合主要有三种形式各有优缺点，需根据自身情况来选择17冲压生产方式吉利集团冲压厂现状区域机械线液压线总数零件输送方式临海123条人工路桥426条人工湘潭213条2人工，1自动宁波606条4人工，2自动上海145条济南202条自动化成都213条人工慈溪22条自动线兰州22条人工合计221032条25条人工，7条自动18冲压生产方式第4层手工线第2层第3层第4层第1层高速线高速压力机横杆式机械手多工位压机自动化线上下料手机器人单臂机械手复合型19冲压生产方式一.传统手工生产线每台压机操作人员需2-4人，节拍为4spm左右。20冲压生产方式手工线特点建设初期投入相对较小效率比较低产品质量稳定性不好安全性低AB21冲压生产方式Discussion讨论为什么选用自动化？22冲压生产方式对大型车身覆盖件生产而言，这些优点更为突出。因而，现今主机厂一般在大型冲压生产线规划初期，就会直接考虑采用自动化。自动化线特点较高的生产效率稳定的产品质量规模生产条件下更低的单件生产成本23冲压生产方式二.自动化生产线从搬运形式来看，主要有四种形式：1.上料手、下料手和穿梭机冲压完成后，下料手从模具中取料后将零件放置在穿梭机上，穿梭机移动到上料位置，上料手拾取零件放置到下一套模具中去。3套机构、3套电气装置，通过电气回路和程序连锁，构成一套自动化单元。24冲压生产方式形式相对落后，新厂基本不采购了序号汽车厂家线数组成备注1上海通用330个Doppin+12个穿梭机2通用东岳110个Doppin+4个穿梭机3一汽大众224个Doppin+10个穿梭机4广州本田215个Doppin+6个穿梭机国内应用情况（采购ABB）25冲压生产方式2.机器人（机械手）搬运的串联式冲压线机器人搬运的串联式冲压线的特点：整线结构简化（用一台机器人取代3套设备，只用一套端拾器）稳定性高，可以实现自动端拾器更换大大提高了作业的安全性。另外，机器人的运动轨迹相当灵活，适应多种不同的工况。同时，机器人机构简单，成本低廉，体积小，占用空间较少。26冲压生产方式1.机器人2.机械手动画生产线动画生产线采用机器人/机械手搬运的串联式冲压线被广泛应用3.机械手+机器人生产线27冲压生产方式3.高速冲压生产线压机之间使用多轴伺服传送机构一次性在冲压机之间搬运零件。输送系统大体上可以分为两大类：一种是在压力机的纵轴线上安置多自由度搬运机械手，机械手可以沿压力机轴线纵向移动（如SCHULER公司的CrossbarFeeder）另一种是在两台压力机的立柱前后两侧安置的平行搬运机构，通过一根横杆形式的末端拾取器搬运零件（如IHI公司的ParallelLinkFeedingSystem）。28冲压生产方式横杆机械手完成零件的传送横杆机械手完成上料工作目前国内广州丰田有一条日本进口的伺服压力机线29冲压生产方式优势：成形过程灵活滑块运动可自由编程能优化各种成形过程速度快，稳定性好取消了飞轮、离合器和制动器，因此维护方便劣势：虽然发展前景大，但价格相对较高30冲压生产方式4.多工位压力机将压力机和进给凸轮、提升凸轮、提升杆、横杆、进给杆组合成一台机器。相同的工作台，等高的模具，各工序节拍一致，生产一个零件的周期缩短到4.5~5s，而且占地面积小，人员使用少。设备主要分为CrossBarCupFeedTransferPress（简称CCFTPress）和Tri-AxisTransferPress两种，其主要区别是：CCFTPress是2维动作，工件的吸取和松夹通过真空吸盘实现；而Tri-AxisTransferPress是3维动作，工件的吸取和松夹通过进给杆的横向动作实现。31冲压生产方式大型多工位压力机是最先进、最高效的冲压设备，是高自动化、高柔性化的典型代表；价格昂贵（相当于普通串联式压机线2~3倍的价格），对模具的标准化程度要求高。应用实例上海大众目前拥有两台2000T全封闭快速成型多工位压机32自动化输送工具本部分主要介绍六种搬运工具并做对比分析33六种搬运方式自动化线的几种主要的搬运工具StandardRobotTranspressor系统RobofeederCrossbarRobotFlexcrossbarRoboBeamCrossbar34六种搬运方式一.StandardRobot生产厂家：瑞典ABB德国KUKA意大利CAMAU日本FANUC德国SCHULER…………国内应用较多35六种搬运方式部分国内应用普通机器人的厂家序号汽车厂家线数机器人型号供应商1武汉神龙7IRB6600、7600、6600、6650ABB2广州本田1IRB6650+RotaxABB3长城汽车5IRB6650ABB4东风汽车1IRB6650+5*RotaxABB5长安铃木2IRB6660+RotaxABB6广州汽车2IRB6660+RotaxABB7吉利汽车6IRB6650、6660ABB8奇瑞汽车5Comau1Kuka9湖南长丰1Kuka10通用五菱1Funac36六种搬运方式二.横杆机器人CrossbarRobot生产厂家：德国SCHULER瑞士GUDEL国内整车厂暂无应用37六种搬运方式StandardRobot与CrossbarRobot的对比一.ComparisonTransport传输动作的比较WithstationaryRobotTheparts(resp.thedies)mustturnedaround180°.传统座地机器人传输时零件相对台面角度必须旋转180°.WithCrossbarRobotThepartswillbetransportedlinear.横杆式机器人零件传输按线性方式平行移动38六种搬运方式StandardRobot与CrossbarRobot的对比二.Flexibility灵活性比较StandardRobotReducedflexibilitybecauseoflongextensionarm.普通机器人前端加装的长送料臂大大降低了灵活性CrossbarRobotHighestflexibilityonparthandlinginthedie.横杆式机器人具有增加转轴因此送料进模具动作极为灵活ComparisonStandardRobot/CrossbarRobot普通机器人和横杆式机器人的对比列表Robot普通机器人CrossbarRobot横杆式机器人Output产量70%(max.9-12parts/min.)最大每分钟9～12个零件100%(max.12-16parts/min.)最大每分钟12～16个零件Flexibility灵活性Normal一般High高Vibrationcharactersistics零件传输时振动情况Negative振动较大Positive振动很小Stiffness稳固性Low较低High很高Partorientationinthepress压机内零件方向调整Restrictionswhenturninginandacrossflowdirection方向调整受限较大Highflexibility高灵活性Toolingsize端拾器大小1bigTooling1套大型端拾器2smallToolings2套小型端拾器Pressdistance压机设置间距Approx.6.5-8m大约6.5-8m5-10mThroughhanginglinearaxis悬挂线性系统更高的灵活性5-10m六种搬运方式40六种搬运方式三.单臂机械手（Robotfeeder）生产厂家：德国STROTHMANN瑞士GUDEL41六种搬运方式两种单臂机械手的差别StrothmannvideoGudelvideo您看到差别了吗国内应用情况序号厂家线数供应商1奇瑞汽车2Storthmann2湘潭吉利1Storthmann3通用五菱1Gudel42六种搬运方式四.Flexcrossbar生产厂家：瑞典ABB柔性演示20spm演示柔性前试43六种搬运方式Flexcrossbar通过双动复合Crossbar达到较高的运行速度，当压机间距为6米时:Crossbar行程=3.6米机器人行程=2.4米总行程=6.0米、应用实例44六种搬运方式五.双臂快速送料系统生产厂家：德国SCHULER日本小松瑞典GUDEL生产线演示应用厂家北京现代GUDEl线上海通用GUDEL线起亚汽车GUDEL线一汽轿车舒勒线等45自动化生产线六.KUKATranspressor系统46自动化生产线特性比较项目机器人单臂机械手横杆机器人双臂机械手多工位压力机单条线投资约1200万约2000万约3000万实际生产节拍/spm5~