文/張樂(lè)，譚洪天·一汽豐田汽車(chē)有限公司

沖壓生產(chǎn)線概述

沖壓生產(chǎn)線如同多臺(tái)串聯(lián)的機(jī)器，如果某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致整條生產(chǎn)線都無(wú)法動(dòng)作，造成生產(chǎn)停線。沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線主要由DF 鋼板抓取、壓力機(jī)鋼板加工、AP 托架鋼板取出等幾大部分組成，本次主要介紹的是DF 鋼板抓取部分。正如DF 區(qū)鋼板抓取部位發(fā)生異常的時(shí)候，壓力機(jī)部位和AP 托架取出部都會(huì)出現(xiàn)一時(shí)停止。在高速全自動(dòng)沖壓生產(chǎn)中，鋼板分層的好壞對(duì)于整條生產(chǎn)線的可動(dòng)率至關(guān)重要。生產(chǎn)時(shí)動(dòng)作如圖1 所示，其中①代表鋼板自動(dòng)分層裝置，②代表自動(dòng)投料裝置，③代表全自動(dòng)高速生產(chǎn)線。

工藝研究背景

當(dāng)鋼板出現(xiàn)分層不良時(shí)，即兩張或兩張以上鋼板同時(shí)被機(jī)械手抓起，會(huì)造成以下兩種停機(jī)現(xiàn)象：

抓取鋼板的吸盤(pán)設(shè)有傳感器，當(dāng)傳感器檢測(cè)到鋼板厚度異常時(shí)，會(huì)造成生產(chǎn)停機(jī)，效率下降；抓取兩張及兩張以上的鋼板，在投入到壓力機(jī)過(guò)程中，會(huì)造成鋼板突然掉落，掉落的鋼板有砸壞周邊電線或者其他電器元件的可能性，若抓取多的鋼板不小心掉落到型腔中，易造成重大停機(jī)事故。

在沖壓加工生產(chǎn)過(guò)程中，鋼板分層的原因主要是由于各層鋼板內(nèi)外表面涂有防銹油，油膜會(huì)使相鄰上下鋼板間無(wú)縫隙，形成真空狀態(tài)，大氣壓作用在鋼板表面，磁力分層器要克服大氣壓力，使鋼板分開(kāi)。如果大氣壓力值大于分層磁力，就很有可能出現(xiàn)雙板或幾張鋼板形成一體情況，導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)，或因檢出錯(cuò)誤投入模具，損壞模具，圖2 為磁力分層器示意圖。

圖2 磁力分層器示意圖

磁力分層器的磁力分強(qiáng)磁、中磁、弱磁三檔，利用自身磁場(chǎng)，理論上可以將相鄰的鋼板磁化成同極，使鋼板之間產(chǎn)生相互排斥，從而實(shí)現(xiàn)鋼板間分開(kāi)。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，鋼板涂油量多少不穩(wěn)定，且在環(huán)境溫度低于13℃時(shí)，油膜粘度明顯增加，即使選取強(qiáng)磁檔位，磁力分層器也很難把鋼板進(jìn)行分層。對(duì)于板厚低于1.6mm 的鋼板，比較容易分層，對(duì)于板厚1.6mm以上的鋼板，由于自身剛性增強(qiáng)，鋼板的自身重量變大，每張鋼板之間極易形成真空狀態(tài)，分層更加困難。

工藝凸點(diǎn)的導(dǎo)入

為了有助于鋼板分層，防止鋼板之間出現(xiàn)真空等異常情況，落料時(shí)在鋼板廢料區(qū)域上設(shè)置幾個(gè)凸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)沖壓幾道工序加工完成后，凸點(diǎn)隨廢料切除。

根據(jù)以上內(nèi)容，在磁力分層器作用下，仍然不能取得良好分層效果，這時(shí)就需要追加工藝凸點(diǎn)，這樣可以輔助磁力分層器把鋼板分開(kāi)。凸點(diǎn)在鋼板落料階段實(shí)施加工，對(duì)于板厚大于1.6mm 的鋼板，建議在落料模具開(kāi)發(fā)階段，植入凸點(diǎn)工藝。

凸點(diǎn)技術(shù)要求

工藝凸點(diǎn)的大小和位置由鋼板的板厚和形狀決定(表1)，加工凸點(diǎn)截面示意如圖3 所示。

表1 工藝凸點(diǎn)的大小和位置(mm)

圖3 凸點(diǎn)截面示意圖

使用時(shí)注意要點(diǎn)

工藝凸點(diǎn)在鋼板上要分均勻分布，保證分層時(shí)可以整體分開(kāi)，對(duì)于凸點(diǎn)分布不均勻的鋼板，很容易因?yàn)榉謱硬涣级斐缮a(chǎn)停機(jī)，本次列舉了兩個(gè)示例見(jiàn)表2。

表2 工藝凸點(diǎn)在鋼板上的分布情況

由于鋼板屬于異形材，且只有兩個(gè)工藝凸點(diǎn)，不是均勻分布，兩張鋼板摞在一起時(shí)，每張鋼板不能保持平衡，這樣就會(huì)形成高低不平的現(xiàn)象，導(dǎo)致鋼板垛向前傾斜，側(cè)面不垂直，推桿將鋼板推到磁力分層器后，因?yàn)殇摪鍍A斜，鋼板側(cè)面不同時(shí)接觸磁力分層器，導(dǎo)致鋼板垛反彈回來(lái)，無(wú)法正常生產(chǎn)。為防止鋼板被反彈回來(lái)，需要使用專用工具(長(zhǎng)棒)來(lái)頂住鋼板，但是這樣會(huì)有鋼板變形的可能性。

針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行改善，即在廢料區(qū)域追加一個(gè)工藝凸點(diǎn)，調(diào)整位置高度，使三者保持高度一致保證鋼板水平，這樣鋼板側(cè)面就是垂直狀態(tài)，可以確保鋼板垛側(cè)面同時(shí)跟磁力分層器接觸，輔助磁力分層器把相鄰鋼板分開(kāi)，如圖4 所示。

圖4 追加一處工藝凸點(diǎn)

結(jié)束語(yǔ)

沖壓生產(chǎn)線使用工藝凸點(diǎn)，是輔助磁力分層器把鋼板分開(kāi)的沖壓工藝，是進(jìn)行高速全自動(dòng)沖壓生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)提高沖壓生產(chǎn)效率，減少不必要的生產(chǎn)停機(jī)起決定性作用，一般應(yīng)用于車(chē)輛底盤(pán)部品且板厚大于1.6mm 的鋼板沖壓生產(chǎn)。在高速全自動(dòng)沖壓生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)投料裝置成功有效分層、準(zhǔn)確無(wú)誤地投入，對(duì)整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率起著至關(guān)重要的作用。綜上所述，對(duì)于板厚大于1.6mm 的鋼板，增大磁通量、適度降低油量、追加凸點(diǎn)都可以有效防止鋼板緊貼，減少停機(jī)，提高生產(chǎn)效率。