某重型卡车车身冲压车间的工艺设计和设备选型

2020-03-12 09:04:50 来源：

导读： 以某载重卡车为例，介绍了其车身冲压车间的工艺设计和设备选型的原则以及冲压工艺设计的一般流程，并给出了某载重卡车车身冲压车间的工艺设计布置图以及主要加工设备名细表。结合实践经验，指出了进行冲压车间工艺设计时应注意的几点问题。对于从事冲压车间设计的人员具有一定的参考价值。

文:柳小桐（煤炭科学研究总院太原研究院)

1引言

公路运输是服务范围最广、承担运量最大、发展速度最快的运输方式。公路网是世界上里程最长、密度最大的运输网。在我国，公路也是覆盖面和通达深度最大的运输方式，在铁路、水路、航空不可及的广大区域，公路运输均可触及。随着高速公路的发展，公路运输已突破了只适宜中短途运输的局限性，运输距离已由过去的300km发展到800km，最大可达 2000km。进人21世纪，我国的公路建设和发展使路网的通达能力增强，公路运输已成为目前我国承担运量最大的运输方式。尤其是高速公路的发展，极大地刺激了公路运输的市场需求，同时也对我国的现有运输汽车的性能和功能产生了明显的影响，首先是对运输车辆的更新换代提出了新的要求。这促进了我国汽车工业的快速发展，使其成为我国21世纪以来发展最快的行业之一。目前，各地都有新建或扩建的汽车制造项目上马，但关于汽车厂工艺设计和设备选型的方法却鲜见报道。本文结合作者的实际工作经验，以某重型卡车为例，介绍了车身冲压车间的工艺设计和设备选型方法。

2车身冲压车间的工艺设计

2· 1生产纲领

在做工厂设计之前，首先必须了解所设计车间生产纲领。本车间主要承上全部冲压件的生产以及生产纲领见表1。经初步测要的原材料约为8080t。车

身上的最大冲压件是车身顶盖，钢板厚度0.8mm．尺寸1375mm×2115mm×255mm。

2·2工艺设计原则

车身冲压车间的来料主要有板材和少量型材，经开卷、下料、折弯、成形，大部分送人车身焊接车间进行部件的焊接，还有一少部分直接进人油漆车间进行油漆及整体装配。

工艺设计的主要原则：

（1）本车间采用更换模具轮番生产的组织形式，以适应多品种批量生产；

（2）大、中冲压设备组成柔性冲压线，以提高设备的利用率，适应多品种生产；

（3）大、中冲压设备均采用前移动工作台，换模采用快速夹紧机构，以适应更换模具、轮番生产的组织形式，缩短换模所用的时间；

（4）冲压件下线后，设有检验工具，经检验合格后，直接采用专用工具将其运到焊接车间或油漆车间，车间内不另设成品存放库；

(5)冲压废料收集后送到厂处理区集中外销；

（6）为方便生产、提高设备利用率，模具库和模具维修区均设在车间内；

(7)原材料主要是卷料，由运输车直接卸在车间内的原材料存放区，车间内的运输采用桥式起重机和电瓶车，由车身车间到焊接车间的运输采用电动平板车。

2 ·3工艺设计方案

车身冲压车间的生产工艺流程如下：原材料存放（包括卷料、板材、型材）一备料（采用开卷机、剪板机）一冲压成形（采用机械压力机、液压机）一送往焊接车间。

车身冲压车间的工艺设计方案：

（1）将整个车间划分为原材料存放区、备料工段、小件冲压工段、大中件冲压工段和式压力机和维修工段共五个区域。

（2）备料工段主要完成开卷和下料任务，装备开卷机1台、剪板机2台。

（3）在小件冲压工段完成小型冲压件的冲压成形工作，在这个工段配置的中小型压力机包括 400kN，630kN，1000kN，1600kN开式压力机，以适应不同尺寸冲压零件的需要。

（4）在大中件冲压工段完成大中型冲压件的冲压成形工作，在这个工段配置了大台面的闭式压力机及数台薄板深拉深压力机。

（5）考虑到开卷的需要，以及在制品车间内的运输和设备的安装维修等，本车间选用了4台桥式起重机，最大吨位为32u5t。

（6）在模具维修工段，配备有车床、磨床、钻床及研配压力机，方便了模具的维修和调试。

2·4车间的工艺布置

车身冲压车间的工艺布置见图1.

3主要生产设备的选型

3 · 1设备选型原则

在选择车身冲压车间设备时应遵循以下原则： 1）优先选用国家推荐使用的符合环保和节能要求的设备；

（2）所选用的设备应结构合理、操作方便、技术成熟、处于国内领先水平，特别是安全性能要好，以充分保证操作人员的身心健康；

以保证企业的经济效益为宗旨，应考虑到用户长远发展的需要，在选择设备尤其中大型考虑到用户长远发展的需要，在选择设备尤其中大型设备时，既要考虑企业目前的生产状况，也要为以后的发展留出余地。

3 ·2设备的选择方案

主要设备的选型方案如下：

（1）对于所要完成的最大件一一一一一车身顶盖，考虑到其最大尺寸为1375mm × 21巧mm × 255mm，选用了 QI 1一2500剪板机进行剪切下料，机器最大剪切厚度为3mm，最大剪切宽度为2500mm，完全可以满足使用要求。

（2）对于车身顶盖的成形，考虑到其所需要的最大成形力和所需要压力机台面尺寸，选用了 RzU1250薄板深拉深压力机。

通过对最大成形力的分析计算，并参考了国内现有的相同生产能力的汽车生产线实际使用的设备情况，确定了车身冲压车间的主要生产设备，见表2。

4车身冲压车间设计时的其他注意事项

（1）工艺设计时，在考虑到人流和物流，即遵循 “原料一一下料一冲压成形一成品"的流向来布置设备，尽可能地减少半成品在车间内的逆向流动，以短毛坯的搬运距离，提高劳动生产率。

（2）大中型压力机上安装有气垫，需要供给压缩空气，考虑到车厢车架车间及焊接车间也需要使用压缩空气，为此，在厂区内只设置了一个空压站，由空压站通过管道向各个车间供给压缩空气。具体到车身冲压车间，每隔20m设置一个压缩空气接口，对需要压缩空气的设备，可以就近用管道接人。

（3）对大型设备而言，因体积庞大，所以安装基础较深。为此，在做工厂设计时，不仅要了解设备的性能，还要了解它的基础尺寸，并将相关数据提供给进行车间土建设计的人员，供其在设计厂房时使用。

5结束语

本文仅以某重型卡车的车身冲压车间为例，介绍了冲压车间工艺设计时的一般流程和设备选型时的基本原则。总之，在进行冲压车间的车间设计时，一般应首先了解所要完成的最大工件，以此确定所需要选用的最大下料设备和成形设备。当然，如果需要大型设备加工的零件可以外购时，也可以通过成本核算，决定是否上马这些大型设备，以保证企业的经济效益达到最佳。

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