關于汽車模具多工位自動化技術的研究

1、    關于汽車模具多工位自動化技術的研究    魏新華摘 要：當前，國內多工位模具的設計與制造處于起步應用階段，要想快速與國際模具行業(yè)技術接軌，參與國際模具市場競爭，就必須努力探究并迅速掌握多工位自動化模具的開發(fā)技術，論文通過參照企業(yè)、行業(yè)標準，國外標準對多工位自動化技術進行研究分析，提出在沖壓機一次完整沖壓過程中實現(xiàn)六套模具的聯(lián)合動作，自動取送坯料及半成品，免去人工操作，提高沖壓效率，降低成本，實現(xiàn)沖壓自動化。該技術對車身工藝產(chǎn)品的質量能夠大幅提升，有效的降低了生產(chǎn)所需要的時間和成本。關鍵詞：汽車模具；多工位；自動化；新技術引言德國的卡爾·

2、本茨于1886年制造出第一輛用內燃發(fā)動機驅動的汽車，世界上第一輛車發(fā)明至今已有百年歷史。制造商們從來就沒有停止過對新車型的研究，期初汽車零部件都由手工制造，直到亨利？福特使汽車零部件標準化，這就為流水線制造打下了基礎。中國的汽車工業(yè)直到50年代才開始，上海汽車工業(yè)總公司已與德國大眾和美國通用兩大汽車公司建立了合資企業(yè)，汽車工業(yè)與外國合資標志了中國汽車工業(yè)發(fā)展的一個新階段。目前，汽車制造業(yè)市場競爭激烈的，通用、豐田、日產(chǎn)和福特等汽車廠商都將眼光瞄準了中國市場，不斷地將最新的車型同步推向中國市場。為了提高市場競爭力，各大汽車廠新車型的開發(fā)周期不斷縮短，在汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中多工位自動化設備是當前競爭

3、的新型工藝手段，該技術保證了車身沖壓件能夠快速地制造。其主要特點是在一臺多工位設備下可以實現(xiàn)同時對多套模具進行安裝生產(chǎn)，在工作過程中應用自動轉序、上料等操作系統(tǒng)來實現(xiàn)高速生產(chǎn)沖壓件，整個過程通過一臺設備實現(xiàn)無人操作即可實現(xiàn)全序工裝生成。1.汽車車身冷沖壓模具的分類國家標準中的沖?；绢愋凸?4種（gb/t8845-1988），在這里僅介紹我公司承攬項目中的已設計、加工、制造完成的模具類型。沖裁類：落料模、沖孔模、修邊模、切斷模、切口模、切角模等。沖裁類的特殊模具：側（吊）修邊模、側（吊）沖孔模、側（吊）切斷模等。成型類：壓型模、成型模、拉延模、整形模、翻邊模、翻孔模、彎曲模等。成型類的特殊模具

4、：側整形模，吊、側翻邊模2.多工位模具的應用隨著汽車沖壓生產(chǎn)高效化和自動化的發(fā)展，多工位模具和自動化模具在汽車沖壓件的生產(chǎn)中應用將更加廣泛。形狀復雜的沖壓件，特別是一些按傳統(tǒng)工藝需要多副沖模分序沖制的中小型復雜沖壓件，越來越多地采用級進模成形。級進模具是一種高新技術模具產(chǎn)品，技術難度大，制造精度要求高，生產(chǎn)周期長。其技術難點在于排樣設計優(yōu)化、模具結構設計和高精度的制造技術。壽命可高達數(shù)百萬次。因為級進模的技術含量高，所以其附加值高、模具價格高。與國外相比，我國的汽車沖壓件生產(chǎn)用級進模具，在工藝排布、制造精度、結構功能和使用壽命等方面仍存在較大差距，每年還需大量進口。例如整體側圍、翼子板和車門等

5、容易在生產(chǎn)中劃傷制件的模具，在國外無疑都是采用自動化模具。即使自主品牌模具現(xiàn)在也開始采用自動化模具，這是未來模具的發(fā)展趨勢，而我們在這個方面剛剛起步不久，剛剛過渡到從單純加工自動化模具，到設計、制造多工位級進模具，因此，采用多工位級進模將是我國重點發(fā)展的模具產(chǎn)品。如下圖1所示，采用多工位全自動化的沖壓生產(chǎn)流程圖，由主機、取料手抓、移動操作臺、電控柜等組成，經(jīng)由精密傳送機構及材料取放裝置（真空吸盤、電磁鐵等），將工件在沖床各模具之間做精密定位移送。3.模具制造工藝流程目前，我司對多工位模具的生產(chǎn)制造流程如下：1）沖壓工藝：a.產(chǎn)品的數(shù)型：依據(jù)客戶提供的產(chǎn)品的數(shù)型，做工藝設計，為設計科提供設計依據(jù)

6、；為編程提供加工依據(jù)。b.依據(jù)客戶提供的整車或樣件進行測量：數(shù)據(jù)整理，建立數(shù)型（產(chǎn)品數(shù)型）、沖壓工藝數(shù)型；為設計科提供設計依據(jù)，為編程提供加工依據(jù)。c.來圖加工：依據(jù)客戶提供的圖紙，建立數(shù)型（產(chǎn)品數(shù)型），沖壓工藝數(shù)型；為設計科提供設計依據(jù)；為編程提供加工依據(jù)。2）結構設計：a.依據(jù)客戶提供的技術協(xié)議、相關標準、設備參數(shù)等，編制設計任務指導書；依據(jù)沖壓工藝提供的各序的沖壓工藝卡、沖壓工藝數(shù)型，進行模具設計。b.設計依據(jù)（二維：圖紙、三維：實體）為編程提供加工依據(jù)c.汽車沖壓模具制造管理系統(tǒng)apdm明細表生成，為采購提供模具零部件的采購依據(jù)。3）實型制作： 實型車間依據(jù)模具圖紙，制作實型模，并對實

7、型模進行檢驗；檢驗合格后轉型，進行實型鑄造。4）機械加工： 鑄件進廠轉入機械車間，依據(jù)模具圖紙及加工程序對模具結構的型面、零部件、零部件的安裝面、零部件裝配面加工。5）鉗工裝配：將機械車間完成機械加工后的模具零部件，依據(jù)模具圖紙、進行組裝，裝配。保證組裝的模具，滿足模具圖紙的要求。6）模具靜檢：依據(jù)模具圖紙、模具檢查標準對模具進行靜態(tài)檢驗。7）模具調試：將完成靜態(tài)檢驗后的模具進行調試，以保證模具滿足技術協(xié)議、合同、沖壓工藝、結構設計的要求。4.模具材料模具材料的質量和性能是影響模具質量、壽命和成本的重要因素。近年來，大中型沖壓模具選用鑄鐵材料，球墨鑄鐵具有良好的強韌性和耐磨性，其焊接性能、可加

8、工性和表面淬火性能也都較好，而且成本比合金鑄鐵低，因此在汽車沖壓模具中應用較多。在德國公司，小型和小批量生產(chǎn)用模具，常選用gg25和鑄鋼gs45制造；大型和大批量生產(chǎn)用模具，多選用球墨鑄鐵ggg60、ggg70和含ni、mo元素的ggg70l制造。在日本豐田公司，采用基體與刃口一體化的特殊鑄鐵材料來制作修邊模，使模具的制造成本大大降低。鑄鐵整體刃口經(jīng)表面淬火處理后，用于薄板料修邊模壽命可達幾十萬次。新型汽車沖模材料的研究與應用，是影響汽車模具發(fā)展的一個重要問題。由于汽車模具的尺寸大、用材多，降低模具材料成本對于增強模具產(chǎn)品的市場競爭力具有重要意義。5.結論經(jīng)過對多工位自動化汽車模具制造技術的設計與研發(fā)，使設計的周期大大降低，成本得到了有效的控制。此外，在多工位技術應用以后，制造沖壓件的成本也下降，提高了生產(chǎn)效率的。同時，也提高