精誠工科汽車系統有限公司 河北 保定 宋國橋
摘要：建設全自動的內高壓成形生產線是目前降低內高壓零件生產成本，提高生產效率的最有效途徑。經實際生產經驗積累，對建設全自動內高壓成形生產線的關鍵影響因素做簡要分析闡述。其影響因素主要有：全自動生產線布局、柔性化生產、綜合可動率、防錯及不合格品追蹤等。
關鍵詞：內高壓成形、柔性化生產、綜合可動率、防錯；
1.前言
隨著汽車產業的高速發展以及國內市場的飽和，成本與品質成為各大主機廠首要考慮的因素，進而滲透到各零部件生產制造環節。所以建設全自動的內高壓成形生產線，對提高內高壓產品品質及生產效率、降低生產成本至關重要。
2. 全自動內高壓成形生產線關鍵影響因素
2.1全自動內高壓成形生產線工藝路線及布局：
當前市場上的內高壓成形生產線多為手動線，僅有少數公司建立了自動化生產線。但存在工藝路線不科學、布局不合理的問題。通過對標國際先進內高壓成形自動化生產線，使Siemens Step7軟件模擬分析確定各設備單元最佳位置，并結合未來主流內高壓產品工藝規劃，確定最終線體工藝路線及布局。線體由彎管、預成形、涂油、終成形、激光切割、打標、清洗7道工序組成，一個流生產，實現了布局緊湊，占地面積小的目的。（如圖一）
圖一 內高壓成形自動化生產線
2.2全自動內高壓成形生產線柔性化生產：
線體柔性化是通過線體手動生產模式與自動生產模式兼具無障礙切換，線體內各生產設備單元化管理、根據產品及工藝需要隨機性投入生產等整線工藝方案，實現多種產品共線生產，達到了線體加工能力的最大化。
2.3全自動內高壓成形生產線綜合可動率、生產效率：
整線綜合可動率和生產效率是評價自動化生產線的重要指標之一。通過模具、工裝、整線工藝程序的快速切換，以及通過機器人端拾器、管端抓取機構、自動切換盤、上件模式的創新等，提升整線綜合可動率為80%~85%、節拍為36秒/沖程，處于行業領先水平。
a)機器人端拾器：機器人端拾器是機器人抓取零件的主要工具。現在為提高生產效率，多采用兩個或多個產品同時生產，所以要求機器人端拾器也能同時抓取多個零件。為確保被拾取物的最大重量，端拾器的自身結構強度與重量成為兩個相互矛盾的設計要素。也是內高壓自動化線體提高生產效率的主要瓶頸之一。
通過采用鋁合金或碳纖維材料框架及腳座，制件抓取機構采用鉤銷加真空吸盤或電磁鐵形式（鉤銷勾取制件兩端，真空吸盤或電磁鐵固定制件中間位置）。解決了端拾器結構強度高，重量輕，載重比大的瓶頸問題，同時實現了三種姿態制件的一次取放，運動慣性小，能安全、平穩、高效的執行各種動作。
b)自動切換轉盤：在產品種類切換時，通常機器人將原產品端拾器卸掉用專用小車運走，然后再運來新產品端拾器，并操作機器人抓取。此過程需兩名專業的技術人員操作，4臺機器人切換完成將耗時40分鐘。我司優先的設計并使用端拾器自動切換轉盤，在正常生產時就將待切換產品的抓具由小車運至更換臺（可存放兩套抓具，更換臺中間設有安全擋板），切端拾器時只需在整線控制面板選擇要切換的機器人，調取產品切換程序，通過更換臺的自動旋轉，實現所有抓具一鍵切換，過程穩定效率高。切換4臺機器人端拾器換型時間僅為10分鐘，只需一名普通的操作人員。
c)上件模式：基于人機工程學考慮，采用側斜直立上件滑臺，降低制件上件重心，減少工作量，增加操作舒適度。
2.4全自動內高壓成形生產線防錯
任何生產過程中必然會有不合格品的產生，如果不合格產品流入到后續工序，甚至安裝到整車上，將導致巨大的售后服務費用及客戶信任度下降。通過采用核心設備計算機閉環控制技術及整線信息化控制技術，實現了不合格品“0”流出。
a)基于超高壓穩定密封和充液成形系統的計算機閉環實時控制，通過對加載曲線高精度跟蹤，預警終成形工序工件異常狀態，能100%防止有開裂缺陷的零部件流出。
b)整線控制程序具備故障診斷和零件追蹤功能（整線各設備相關信息形成SQL數據庫與MES系統進行交換），對各工序零部件異常狀態進行預警，有效防止不合格品流出。
參考文獻：
1.苑世劍《現代液壓成形技術》北京：國防工業出版社、2009
2.王強《內高壓成形工藝與設備的新進展》鍛壓裝備與制造技術、2003
