冲压设备

长期以来，传统冲压设备因其稳定的生产条件保证了冲压件的质量，模具的使用也相对持久，但是缺乏灵活性是这一生产方式的明显缺陷。集成化控制技术、伺服驱动技术在压力机上的应用给冲压生产带来了更多的灵活性，大型多工位压力机、柔性冲压自动线等设备正在改写冲压生产的历史。

1.集成化控制

为适应柔性化的生产要求，压力机的所有控制功能应做到集成化，从而实现全套模具的菜单化管理，主要包括滑块行程调整、平衡器气压的调整、气垫行程调整以及自动化控制系统等各个环节的参数设定。具有现场通信网络、现场设备互联、互动操作性、分散功能模块、开放式功能的现场总线技术是压力机控制技术的发展方向，对实现自动化具有明显推动作用。

压力机控制系统的集成化可通过单一操作接口实现所有压机和模具的各项控制功能，包括故障诊断、模具菜单配置、可编程限位开关和模具监控及调整等，并使设备的维修保养更加方便，而且明显增加压力机的有效工作时间。

目前国内生产的用于轿车大型覆盖件制造的大型冲压线已经达到了当代国际先进水平（见图1），采用了多连杆精度优化补偿技术、联网全自动模具快速更换技术、矢量交流频调速主驱动技术及多点液压过载保护卸荷控制技术等，应用Ethernet网络技术可与生产联网，实时监控设备状态，具有远程通信和远程故障诊断功能，整线支持快速送料系统，每分钟可生产10～14个轿车大型覆盖件。

冲压工艺及模具

在世界汽车产品变化多样的时代，模具多样化和模具更换周期短的特点变得尤为突出，同时对冲压工艺技术提出了新的要求，带来了汽车冲压件生产加工工艺技术的变革。

1.冲压工序数

汽车冲压件具有良好的工艺性和经济性，衡量其水平的重要标志有冲压件的工序数、车身总成的分块数量和尺寸大小、冲压件的结构等因素。减少冲压过程的工序数意味着减少冲压件数、节省工装数量、简化冲压过程的传送装置、缩减操作人员和设备占地面积等，是节约投资及能耗的措施，所以冲压制造商都能把冲压工序数设计作为降低汽车制造成本的重要途径，甚至不惜改进产品设计来满足制造工艺的要求，同时还采用尽量大尺寸的合理的车身总成分块，如整块式车身左右侧板及车顶盖板，既可使汽车外形更加美观实用，减少空气阻力，又可减少冲压件数量及焊点，能有效地降低成本。

在制定工件的冲压工艺时，处理工序的分散与集中是比较复杂的问题。它取决于工件的批量、结构形状、质量要求、工艺特点等。对于通常是大批量生产的汽车冲压件，应当尽量采取工序集中的方案，采用复合或级进模进行冲压，这样既提高生产率，又能做到安全生产。实践经验表明，对于复合模，集中到一副模具上的工序数量不宜太多，一般为 2～３个工序，最多4个，对于级进模，集中的工序数可以多一些，因为其模具结构的布局范围自由度更大。

2.多件冲压模具工艺

随着中轿车车身整体侧围冲压技术的推广以及压力机台面的增大，冲压工艺也得到了快速发展，车门、翼子板等冲压件从过去的一模单件发展为双槽模生产，生产效率成倍提高，已发展到车门内外板采用四型槽冲模生产，生产效率又翻了一番。

产量较大时，采用多件同时冲压，可使模具费、材料费和加工费都得到降低，对成形工艺来说，也有利于材料应力、应变对称均匀，还提高了生产效率，降低了能源消耗。

双件生产的发展趋势是内外板同时生产，其优点是：生产数量匹配，还可同时送焊装线及时压合，物流顺畅、便捷。

3.级进模

级进组合冲模已在发达国家汽车工业中普遍应用，其优点是生产率高、模具成本低、不需要板料剪切。与多工位压力机上使用的阶梯模相比，级进模可节约30%的成本，但其应用受拉伸深度、导向和传输的带材边缘材料表面硬化的限制，主要用于拉伸深度比较浅的简单零件。

智能控制技术

近年来，冲压生产智能控制技术发展很快，它在材料、工艺一体化的基础上，依据已有材料和工艺数据库实现冲压加工过程的在线控制或智能控制（也称“自适应控制 ”）。首先对材料或工艺参数建立在线检测系统，当材料性能或工艺参数发生变化或产生波动时，由自动检测系统（传感器和信号转换系统）在线确定相关参数的瞬时量值，并通过计算机模拟分析和优化软件（例如人工神经网络方法、专家系统）确定参数变化后的工艺参数组合。自动控制系统调整工艺参数后，可以实现冲压工艺过程的自适应控制。新的生产数据逐渐积累可进一步成为后续加工过程的工艺优化基础。

结束语

具有更大灵活性或柔性的冲压技术和设备将适应小批量、多品种、混流生产模式以及市场多样化、个性化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。