车间规划设计.doc

整车工厂冲压车间规划设计原理

摘要：结合实际案例，介绍整车工厂冲压设计冲压车间在规划设计阶段应考虑的原则，提出结合实际优化设计、降低投资和运行成本、提高生产效率、利于扩建需求的设计原则。

1、产品产能、工艺、设备与生产管理规划

1.1产品输入

（1）投产车型

不同的车型其工艺流程、工艺布局、设备选型、模具与物料缓冲区及扩建预留都不一样。该基地投产车型包括7座家用车、紧凑车型、中型车、SUV等。

（2）自制件种类与数量

为保证产量和质量，确定车门外板、左/右翼子板、发动机盖、车顶盖、尾门外板等10多个重要车身覆盖件采取自制，内板有供应商提供，以减少自身生产规模建设投资及降低运行成本、风险。

1.2产能

依据工厂产量测算：月产能（冲次）=小时产量*每日工作小时数*每月工作日*模具数线；

月实际产能（冲次）=每分钟实际冲次*60*每日工作时间小时数*每月工作日

1.3工艺

车身外板多为三维非规则曲面。尺寸大、形状复杂、，外观质量要求极高以满足造型、配合精度高、状和尺寸的一致性好以保证焊接和装配质量的对不同车型零件，冲压的工艺特点、设备、模具、材料都不同。

为精益的投资和运行成本、该车间选择4序而非5序工艺，两者优缺点如下：

（1）4序工艺有点是投资、运行成本相对较低，与本地其它工厂生产工艺相同，满足产品柔性；缺店是较复杂零件的模具设计难度较高、模具较负责、成产稳定性较差。

（2）5序工艺有点是可简化相应的模具设计，减小模具设计难度，降低模具结构复杂性，提高稳定性；缺点是公司其他共产均为4序压力机生产，若5序设备损坏，需5序设备损害，序5序生产较大影响，且占地与设备投资大。

1.4.1压力机

（1）根据产量、生产线自动化程度，按工艺流程排列，通常采用以双动力机为首的加上多台单动宽台面压力机，多以贯通纵向排列的形式。

（2）由于车身覆盖件形状复杂，单动压力机很难达到要求，在拉深工序，采用2250吨宽台面双动压力机

（3）由于车身覆盖件轮廓尺寸大而材料厚度小，同时为了缩短换模时间，其它切边、翻边、整形工序采用宽台面多点且带活动台面的1000吨压力机

为控制投资、便于生产维保、两条压力机线供应为济南二机床集团有限公司，其特点为：

1）适合高强度钢材的冲压使用；

2）配合单臂机械手及高速拆垛系统，可不停机更换料垛；

3）滑块运动曲线特性好，速度最高可达18转/分钟，能实现一模双件的冲压；

4）生产线的冲压效率有效提升；

5）整线设计最大冲压节拍为12次/分钟，能实现一模双件的冲压。

1.4.2落料翻转系统

主要车门板需要翻转，落料翻转单元采用10001吨的偏心轮式压力机，使用Fanuc六轴机器人搬运零件，落料与翻转工艺一体化程序启动后，机器人抓取板材送至落料压力机上，整形后再由另一端的Funuc六轴机器人去下在并放置在完工台上。

主要参数：清洗机速度最大120米/分钟（可调式），挤干輥上輥压力最大100PL1，泵输出量约600升/分钟，邮箱加热器功率6KW

1.4.4自动化输送线

零件输送一般有3中方式：

a机器人（六台机器人+拆垛对中+零件输送带）

b.传统机械手（八台机械手+3台穿梭机+拆垛对中+零件输送带）

c.高速机械手（5台机械手+拆垛对中+零件输送带）

该车间选择C模式

主要特点：

1、各轴驱动由电机提供电能，采用德国REXROTH伺服电机；

2、定位精准，可靠性高，搬运负载80kg;

3、可完成传统机械手取件、穿梭和上件三个设备的工作；

4、整线最高节拍可达12次，比普通机器人生产节拍提升40%以上；

5、零件在传送过程中不需要旋转、设备少、技术成熟。

1.4.5天车

天车用于吊运模具、板料等，为50T/10T桥式双梁起重机，由于大车、小车、小车轨道、护栏、大小卷扬、吊钩、滑轮、钢丝绳、驾驶室、变频室、变频器、遥控系统、大车轨道、电源安全滑触线等组成升起及行走机构采用变频调速控制，具备驾驶室控制、控制两种操作模式。

大车轨道采用50kg/m钢轨，小车轨道采用焊接压板、大车、小车、主钩、滑轮、副钩均采用变频调速，变频器附带用于设置参数和手动输入的面板，供应商为美国Allen-Brandly.

1.4.6废料输送线规划

新建整车厂产能一般超过30万辆/年，每天产生大量冲压废料，占材料比25%-40%,要做好废料排送和处理，方式一般为：

（1）从废料压力机冲模上排除下后经洞口落入地下室的废料输送带上；

（2）将废料率选到处理车间；

（3）将废料率选、分选，然后货车运送到厂区外

1.5 零件检测

设置如下工序：

（1）下线后首次质检：依靠专业员工的目测，触觉，同时借助砂纸、砂网等工具；

（2）抽检零件在专业监测的太进行平行光的质量光强监测；

（3）设有某车厂标准的质量评估体系，它是非常重要的检测环节，不仅能通过光学来检测和提升零件质量的高精度，同时还能检测模具，以进行保养和调整，确保后面零件在制作的过程中的合格率。

规划有板料质量，成型性监控、尺寸监控、检具监控维护、缺陷品处理、质量报警环节。

1.6生产管理

（1）生产计划管理：建立每日生产计划控制流程，板料和零件物料清单表等；

（2）运输管理：吊车运转板料、拖车运转零件、叉车近在库房装卸零件，运输路线规划；

（3）库存管理：支持零件数据跟踪、库房零件布局、最大最小库存设置、先进的先出保证；

（4）原材料管理：板料接收流程及库存设置，可疑板料处理；

（5）落料件管理：最大最小缓冲量设置，落料件质量控制；

（6）半成品管理：生产工序在24小时内完成工序并入库，试模、项目工序件隔离存放，专项处理；上述系统构成了冲压车间最基本的生产运行流程（见图1）