材料成形装备及自动化 第3章

金属塑性成形装备及自动化
板料冲压生产线自动化
（1）冲压生产自动化的特点 以冲裁为例，由四个部分组成自动化系统：①普通曲柄压力机；②冲压模具；③自
动上下料机构；④自动控制系统。
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第3章
3.8 塑性成形自动化技术
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➢ 在大批量生产冲压件的企业中，自动化生产得到 广泛应用.
➢ 自动化生产线的应用可以降低成本，提高生产率.
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➢ 第四阶段；柔性加工系统（FMS）。柔性加工系统包括多台加工机床或加工单元组成的自动化 加工系统、物料输送系统和计算机信息系统三大部分。
➢ FMS可以自动完成从零 件设计、制订加工工艺、
➢ 生产管理的柔性：生产系统能灵活地制订、调整和修改作业计划。
➢ 实现锻压生产的柔性，主要依赖于锻压设备的自动化、物流的自动化和信息流的自动 化。
➢ 锻压生产的柔性加工系统是锻压生产当前发展的最高阶段。锻压生产的FMS，特别是板 材加工的FMS技术已相当成熟。
机械式送料装置：钩式和夹刃式等
➢ 半成品送料装置：由于冲压件的形状多种多样，送料装置的形式比较 多。通常这类送料装置的基本结构由以下几大部分组成：送料机构、 储料斗、料槽、分配机构、定向机构、出件机构和理件机构等。
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冲压生产过程为三大类型：
➢ ① 定值控制系统
在生产中要求被控量保持在规定的小范围附近，此规定 值就是控制器的设定值。设定值是固定不变的，引起系统变 化的只是扰动信号。可以认为，以扰动量为输入的系统是定 值控制系统。
➢ ② 随动控制系统
随着设定值的无规律变化，被控量相当准确而又及时地 跟随设定值变化，自动达到平衡的位置。
锻压生产的柔性包括三个方面：加工过程的柔性、加工工艺的柔性及生产管理的柔 性加工过程的柔性：强化加工设备本身的功能，并且增加设备与设备之间柔性的工件 传送，使生产系统利用尽可能少的设备，可以适应尽可能多的加工程序。
➢ 加工工艺的柔性：加工工艺能适合多种类型工件的成型和加工。无模具加工的各种新 工艺，如激光切割、等离子切割、水射切割等加工工艺都具有很好的柔性。
➢ 主机:完成冲压工序加工的各类压力机和必要的各类其他加工机床。
➢ 附设机构：完成自动线各种辅助工作所需要的机械装置和检测装置。
采用自动送料装置是冲压生产自动化的主要内容
➢ 自动送料装置通常可分为两大类型: 条料、卷料和板料送料装置,冲压 半成品送料装置。
➢ 板料送料装置 ：摩擦式 机械式 摩擦式送料装置：辊式和夹持式
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按其工序间的联系特件分类：
刚性联系自动线 柔性联系自动线
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刚性联系自动线：工序之间无半成品储备作为补偿，严格要 求各台设备之间同步。
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➢ 柔性联系自动线：设备之间设有储料器，储存一部分半成 品来进行补偿，设备之间不严格要求绝对协调：
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冲压自动线形式： 直流型自动线 转子型自动线
➢ 直流型： 压力机从工序间的传送装置是按顺序直线排列， 在不同的时间内完成毛坯的加工和传送工作，在压力机进 行冲压时，毛坯不动，在传送毛坯时、冲压加工要停止。
➢ 转子型：毛坯的加工是在模具及毛坯同时连续移动的过程 中进行的。
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➢ 第三阶段：柔性加工单元（FMC），在计算机控制（CNC）下，加工单 元可以独立地完成零件加工。坯料的送入与工件的退出、模具的更换
等都按照加工程序自动完成。
物料输送、零件加工直 至工件运送输出的全过
程。同时，可以在很短 的时间内更换产品品种。
FMS既保持了刚性流水 线生产自动化水平较高，
生产效率高的优点，又 增加了生产的灵活性和
适应能力。
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本章主要内容
➢ 概述 ➢ 液压成形装备 ➢ 精冲压力机 ➢ 多工位压力机 ➢ 数控冲压装备 ➢ 伺服压力机 ➢ 塑性成形自动化
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锻压生产的柔性加工系统 ➢ 锻压生产的发展大致可分
为四个阶段：
➢ 第一阶段：手工操作的单机加工 。由人工操作和控制一台加工机 械。
➢ 第二阶段：数控机床单机加工。 加工机械由数控系统控制。 但加工机械之间的物料传输 由人工完成。
➢ ③ 程序控制系统：
控制系统的设定值按生产工艺要求有规律地变化，被控
量需要按规定的程序自动进行，保证冲压生产过程顺利完成
，达到程序控制的目的。
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（2）板料冲压生产自动化
➢ 冲压生产自动化构成：主机和附设机构。