文/程念楓，朱承華，盛倫旺，李啟余·奇瑞汽車股份有限公司

一種高效的新型模修線

文/程念楓，朱承華，盛倫旺，李啟余·奇瑞汽車股份有限公司

綜合傳統(tǒng)模修線工藝布置方案的優(yōu)缺點，設(shè)計一種新型的模修生產(chǎn)線，可以在相對減小投資的情況下，提高生產(chǎn)效率，并且可以實現(xiàn)真正意義上的調(diào)試與研配的壓機(jī)工作臺聯(lián)動。

隨著汽車工業(yè)的進(jìn)步，目前國內(nèi)沖壓件生產(chǎn)正在向小批量、多品種發(fā)展。這種生產(chǎn)方式使得沖壓車間內(nèi)模具數(shù)量大大增加，各廠家面臨了更多的模修及模具制造問題，設(shè)備的壓力凸顯。由此，人們開始對現(xiàn)有模修設(shè)備的性能及工藝進(jìn)行改進(jìn)，以挖掘各設(shè)備的生產(chǎn)潛能，提高各設(shè)備的利用率及效率。在此，筆者將介紹一種模修生產(chǎn)新工藝，以提高模修設(shè)備利用率。

提升模修效率的必要性

在汽車車身沖壓模具制造中，模具調(diào)試（即試模）和模具研配（即模修）占總工作量的10％～15％。而在模具維修中，模具調(diào)試及研配所占工作量約占整個模修工作量的80％～95％。在模具調(diào)試及研配中，模具調(diào)試所耗費的時間占整個過程的5％，模具吊裝時間占整個過程的25％左右，其余模具研配所需時間占整個過程的70％。而調(diào)試、研配所用壓機(jī)投資費用很高，特別是調(diào)試壓機(jī)，一般要求與生產(chǎn)線打頭的大噸位拉深用壓機(jī)噸位及各參數(shù)基本一致。故節(jié)約投資，提高效率，縮短模具維修的時間意義十分重大。

目前現(xiàn)有的模具調(diào)試、研配生產(chǎn)線具體情況如下：

⑴經(jīng)典模式，即獨立放置多臺研配壓機(jī)及調(diào)試壓機(jī)。由于其投資費用低等特點，被國內(nèi)各模具制造及維修廠家廣泛使用。但由于此工藝布置下，模修中需要大量模具的吊裝工作輔助，使得模具維修效率低下。為了提高效率，人們開始著手設(shè)計調(diào)試壓機(jī)與研配壓機(jī)移動工作臺聯(lián)動，即模具在完成研配后，欲進(jìn)入調(diào)試壓機(jī)不需重新吊裝，可直接將移動工作臺開入調(diào)試壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行調(diào)試。

⑵一臺研配壓機(jī)與一臺調(diào)試壓機(jī)聯(lián)動模式。此布置在很多韓國模具及模修車間較為常見，但由于其投資費用大（每投資一臺研配壓機(jī)就要投資一臺調(diào)試壓機(jī)），并受移動工作臺電纜等諸多因素的限制，不能完全實現(xiàn)工作臺互換，目前此方案往往與傳統(tǒng)方案交互使用，故未在國內(nèi)得到廣泛運用。

⑶目前少數(shù)廠家開始采用兩臺研配壓機(jī)一臺調(diào)試壓機(jī)共用兩個移動工作臺的模修工藝。但這種安排會減少一個工作工位，沒有將設(shè)備效率提高至最高狀態(tài)。

圖1 新型的模修線

新型模修線的設(shè)計

筆者綜合傳統(tǒng)模修線工藝布置方案的優(yōu)缺點，設(shè)計了一種新型的模修生產(chǎn)線。在相對減小投資的情況下，提高生產(chǎn)效率，并且可以實現(xiàn)真正意義上的調(diào)試與研配壓機(jī)工作臺聯(lián)動。本系統(tǒng)由兩臺研配壓機(jī)一臺調(diào)試壓機(jī)組成，并且共用三個移動工作臺。具體布置如圖1所示。

具體模修工藝步驟如下：

⑴移動工作臺開至軌道上，模具在中間軌道上進(jìn)行吊裝。

⑵吊裝完畢后，開入研配壓機(jī)進(jìn)行研配。

⑶研配后，移動工作臺開入調(diào)試壓機(jī)進(jìn)行試模。若仍需研配，需重新開入研配壓機(jī)后進(jìn)行研配；若不需要研配，開到軌道上進(jìn)行吊裝。

根據(jù)其他各廠家以往模修線設(shè)計相關(guān)經(jīng)驗，實現(xiàn)此種設(shè)計方案，往往會面臨如下問題：

⑴各移動工作臺的交錯。為實現(xiàn)移動工作臺之間的交錯，將以往壓機(jī)間的直線軌道改為T形軌道。工作臺在交錯時可利用此T形軌道，進(jìn)行有效的避讓。

圖2 工作臺區(qū)域

⑵正確的避讓邏輯。之前的模修線多工作臺設(shè)計中，設(shè)計者為了追求更高的效率，往往采用十分靈活的避讓方式。但此避讓方式往往會導(dǎo)致電纜交錯，邏輯混亂，適得其反。在此，筆者推薦一種較為簡單的邏輯方式，即將所有移動工作臺的移動及避讓線路固定，以防止未考慮到的意外情況出現(xiàn)，具體方案如下：對所有移動工作臺進(jìn)行編號，根據(jù)初始從左到右位置，分別為工作臺①、②、③；當(dāng)工作臺①、③與②在交錯時，應(yīng)進(jìn)入T形區(qū)L3或者R3位置，具體工作臺區(qū)域如圖2所示，避讓工作臺②，而工作臺②走直線，且工作臺①不可開入右邊區(qū)域（R1，R2，R3），工作臺③不得開入左邊區(qū)域（L1，L2，L3）。即當(dāng)移動工作臺②需進(jìn)入L1、R1區(qū)域時，必須先把移動工作臺①或③開至L3或R3區(qū)域。而若移動工作臺①要開到M位置時，可先將移動工作臺②開至L1/R2/R1位置。各工作臺可能出現(xiàn)的位置具體如表1所示。

表1 各工作臺可能出現(xiàn)的位置

圖3 具體電纜布置方案

⑶電纜走線布置。根據(jù)以往模修線設(shè)計經(jīng)驗，移動工作臺越多，電纜就越容易糾纏，將導(dǎo)致各工藝布置方案無法實現(xiàn)。由于前面在邏輯關(guān)系處理上就給予了電纜布置足夠的重視，筆者就不做贅述，具體電纜布置方案見圖3。需要注意的是：若移動工作臺移動行程較大，勢必會導(dǎo)致電纜跨距較大。此時的電纜往往會受其自重的影響垂落在地上，移動工作臺開動時電纜與地面摩擦容易導(dǎo)致電纜的損壞。并且，在此情況下不宜輕易地給電纜設(shè)置過大的預(yù)緊力，防止電纜受拉力影響而損傷。具體解決方法：可以在電纜經(jīng)過地方布置若干個電纜托架，以防止電纜垂落在地上；為大跨距的電纜配備電纜拖鏈（工作臺①、③不適合采用）。

為了保證以上生產(chǎn)工藝在實際生產(chǎn)過程中切實可行，我們在此對整個模修線的運行狀況進(jìn)行模擬，生產(chǎn)線開始工作，各移動工作臺開出，進(jìn)入T形軌道區(qū)進(jìn)行上模；上模完畢后，各工作臺開入。一般情況下調(diào)試壓機(jī)中的模具首先完成試模工作。假設(shè)試模不合格，需要在調(diào)試壓機(jī)中等待研配壓機(jī)中模具完成研配后進(jìn)入研配；假設(shè)工作臺①中的模具先完成研配，需進(jìn)入調(diào)試壓機(jī)進(jìn)行調(diào)試。工作臺①需與工作臺②進(jìn)行交錯。根據(jù)工作臺①、③避讓工作臺②的原則，工作臺①開入L3區(qū)域進(jìn)行避讓；工作臺①進(jìn)入調(diào)試壓機(jī)進(jìn)行調(diào)試；假設(shè)此時工作臺①上模具調(diào)試完畢，工作臺③上的模具研配完畢需進(jìn)入調(diào)試壓機(jī)進(jìn)行調(diào)試；工作臺①更換完模具后等待進(jìn)入左邊的研配壓機(jī)，并恢復(fù)步驟一所示工作。

新型模修線的優(yōu)點

從以上模擬中可以看出，各種情況下各移動工作臺及電纜之間不會出現(xiàn)干涉，故以上模修線切實可行。分析認(rèn)為具有如下幾方面優(yōu)點：

⑴工作臺實現(xiàn)聯(lián)動，減少了各工藝轉(zhuǎn)化過程中行車轉(zhuǎn)運所花費的時間，提高了模修效率。

⑵最大限度地利用了調(diào)試壓機(jī)，提高了生產(chǎn)線設(shè)備利用率。

⑶避免了以往聯(lián)動線中一臺調(diào)試壓機(jī)配一臺研配壓機(jī)的情況，節(jié)約了投資成本。

結(jié)束語

通過以上解決方案，可大大提高各模修設(shè)備的利用率。技術(shù)人員在以上工藝布置方案的基礎(chǔ)上，正在努力開發(fā)一臺調(diào)試壓機(jī)對四臺研配壓機(jī)甚至更多研配壓機(jī)的工藝布置方案，后期希望與讀者共同分享。