前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的沖壓生產中的自動化技術,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
沖壓產品被廣泛地應用在國民經濟的各個領域,從航天航空、交通運輸、機械電子、醫療器械到日常的生活用品都離不開沖壓件。不但整個產業界涉及它,而且我們每個人都直接與沖壓產品密切相關。像飛機、火車、汽車、拖拉機上就有許多大、中、小型沖壓件,轎車的車身、車架及車圈等零部件都是沖壓加工出來的。據有關調查統計,自行車、縫紉機、手表里有80%是沖壓件;電視機、收錄機、攝像機里有90%是沖壓件;還有鍋爐、食品金屬罐殼、不銹鋼餐具及搪瓷制品等,全都是沖壓產品;就連電腦的硬件中也缺少不了沖壓件。那么,自動化技術在沖壓生產中又有怎樣的應用呢?下面就讓我們來解析一下吧。
1、人工機器人技術的運用隨著汽車工業的發展,科研人員將人工機器人應用于沖壓生產中。車身沖壓原材料由原來的以板材為主、卷料為輔朝著以卷料為主、板料為輔的方向發展。毛坯下料設備由原來的普通剪板機過渡到現已基本實現開卷落料的自動化裝置。機器人這一高新技術產品,承擔了從卷材與堆垛到零部件的碼垛;從提供控制系統到企業ERP;從設計到生產支持與效率優化的全盤工作。機器人的運用不僅代替人完成一些人類不可能完成的工作,而且可以減少生產中的失誤率和危險性,生產效率、產品質量和材料的利用率都得到了很大的提高。
2、仿真技術的運用隨著科學技術的不斷進步與發展,人們在科學領域取得了越來越多的成就。特別是在一些仿真技術上,將動物及植物的特性應用到沖壓生產這一領域中。仿真技術的運用不僅是改進磨具設計方式的一個有力手段,也是促進磨具工業技術進步、提高產品質量和生產效率的關鍵因素。其應用不僅節約了大量的人力、物力和財力,提高了企業的經濟效益,同時也促進了企業生產的規模化和集約化,對擴大再生產和國民經濟的發展起到了積極的推動作用。
二、自動化技術在沖壓生產中的發展趨勢
柔性制造技術是自動化技術向高發展的必然產物。柔性制造系統(FMS)由加工、物流、信息流三個子系統組成,它在自動化技術、信息技術及制造技術的基礎上,將微電子學、計算機和系統工程等技術有機地結合起來。FMS的工藝基礎是成組技術,它按照成組的加工對象確定工藝過程,選擇相適應的沖壓設備和工件及模具等物料的儲運系統,并由計算機控制,自動調整并實現一定范圍內多種工件的成批高效生產,并能隨時改變產品以適應市場需求。FMS兼有加工制造和生產管理兩種功能,它將以往企業中相互獨立的工程設計、生產制造及經營管理等過程在計算機及其軟件的支撐下,構成一個覆蓋整個企業的完整而有機的系統,以實現全局動態最優化的目的。FMS作為當今世界發展的前沿科技,為未來企業提供了一幅宏偉的藍圖,將成為21世紀機械制造業的主要生產模式。柔性制造技術趨于成熟是汽車零部件生產最重要的技術進步。首先,組成沖壓生產線的設備的數控化奠定了沖壓生產線自動化的基礎;而柔性傳送技術、機外仿真技術、脫機編程技術的日臻完善,特別是包括模具自動倉庫、模具自動識別與提取、模具工作參數自動調整等功能的模具系統實用化,標志著汽車零部件柔性化技術已趨成熟,使大型覆蓋件的“個性化”、“按定單”和“準時”生產成為可能。主要體現在:
(1)設備功能柔性化:設備能完成多種加工、利于實現批量生產、提高設備利用率和縮短加工周期。
(2)操作柔性化:具有相同加工工藝的工件能以多種方式進行加工,在機器出現故障時易于實現動態調度。
(3)加工路徑柔性化:工件加工可通過制造系統的多種路徑完成,便于平衡機床負荷,增強系統在機床故障、刀具磨損等情況下運行的穩定性和可靠性。
(4)加工過程柔性化:加工過程能同時生產多種產品,具有混合比柔性,通過提供多樣化的產品來滿足客戶越來越高的要求。柔性沖壓自動化生產線的基本結構大多由一臺雙動壓力機與數臺單動壓力機串聯布置。在雙動壓力機之前有拆垛裝置,雙動壓力機與單動壓力機之間及單動壓力機之間有上下料裝置,最后一臺單動壓力機之后是碼垛裝置。此外,自動快速換模系統、自動快速調整系統、故障檢測系統以及廢料排除與運輸系統都是必不可少的。沖壓生產柔性技術未來的發展方向:
(1)向小型化、單元化方向發展為了讓更多的中小企業采用柔性制造技術,FMS將由大型復雜系統向經濟、可靠、易管理、靈活性好的小型化、單元化方向發展。
(2)向模塊化、集成化方向發展為了有利于FMS的制造廠家按需、分期有選擇地購置系統中的設備,并逐步擴展和集成為功能強大的系統,FMS的軟硬件都將向模塊化方向發展。以模塊化結構集成FMS,再以FMS作為基本模塊集成CIMS是一種基本趨勢。
(3)控制智能化首先對材料或工藝參數建立在線檢測系統,當材料性能或工藝參數發生變化或產生波動時,由自動檢測系統在線確定相關參數的瞬時量值,并通過計算機模擬分析和優化軟件確定參數變化后的最佳工藝參數組合。自動控制系統調整工藝參數后,可以實現沖壓工藝過程的自適應控制,新的生產數據逐漸積累可進一步成為后續加工過程的工藝優化基礎。
三、總結
自動化技術已深入到機械制造的各個領域,因其生產的高效率和產品的高質量已被生產企業普遍接受。大力發展工控自動化是加快企業技術提升和擴大再生產、提高經濟效益的有效路徑和手段。科研人員要不斷探索和研究沖壓生產的自動化技術,使其與國際接軌,努力使我國沖壓生產水平處于世界領先地位。相信在不久的將來,我國沖壓生產的自動化水平還將取得更大的進步。
作者:王曉輝 單位:吉林省機電研究設計院