商用车车身冲压工艺规划方案设计
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摘 要：文章简要介绍了商用车车身冲压工艺规划方案的设计原则与前提，并详细讲述了规划方案的设计要素与流程。
关键词：冲压;工艺规划;车身
中图分类号：U466 文献标识码：B 文章编号：1671-7988（2019）08-200-02
引言
工艺规划是连接设计与制造的桥梁，贯穿企业生产的全过程。随着下游用户对过程质量的持续关注，以及“节能、环保、柔性、智能”等先进制造技术应用。为了能够更好的满足用户需求变化为宗旨，对产品制造环节的“成本、质量、交货期”等要素指标进行提升和优化，国内各商用车企业不断在规范其工艺规划设计工作。本案主要对商用车车身冲压工艺规划方案设计进行规范要求。
1 工艺规划方案设计前提
1.1 产品的相关资料
①产品范围及种类;②产品的数模、图纸及产品结构BOM;③产品工艺性能指标;④新产品同步开发的初步实施工艺方案（产品开发设计阶段的尺寸工程、产品设计阶段的工艺可行性验证、产品设计阶段的新材料新工艺的工艺适用性等）。
1.2 生产过程相关要素
①生产纲领即年产量;②年时基数即生产班次、生产线的利用率等;③生产线的自动化程度;④生产线的工艺水平要求（如主要设备选用原则、生产线的输送方式等）;⑤厂房、公用有关资料;⑥冲压线自动化：自动线冲程数/冲程数x100%=自动化率。
2 工艺规划方案设计要素及流程
结合行业厂家冲压工艺布局，主机厂主要进行驾驶室覆盖件冲压工艺规划，驾驶室结构件通过市场资源进行配置。冲压工艺规划方案设计主要进行驾驶室覆盖件，主要设计要素内容为：自制件冲压工艺性分析、冲压总体布局方案及工序的确定、冲压工艺设计参数确定等要素内容。冲压工艺规划方案设计流程见图1。
3 工艺分析与工艺流程
以生产自制件为设计前提，进行冲压工艺规划设计，确定自制件产品明细。车身冲压自制件明细的确定原则：①车身的核心零部件;②高附加值的零部件;③车身外表面覆盖件;④堆垛、运输较困难的大中型内覆盖件;⑤尺寸精度要求高的关键梁类结构件。
结合自制件各项技术指标和生产条件等要求，进行冲压件成形性的工艺初步分析判断，分一下几个方面：
①冲压件尺寸、形状精度：不但要满足制件尺寸公差要求，而且还要确保驾驶室装焊和组装的准确性。
②冲压件表面质量：不允许擦伤、褶皱、波浪、凹痕等，不仅要满足结构上的强度要求，还要满足外观质量要求。
③刚性分析：由于覆盖件在拉伸成形时由于塑性变形的不均匀，会使冲压件某些部位刚性指标较差，必须要满足刚性要求。
④成形特点：由于大多数冲压件是由形状复杂的空間自由曲面组成，成形时毛坯件各部位的变形差异较大，导致各处应力分布不均，在成形时有多种变形状态，因此需要根据材料的变形差异来制定合理工序路径。
车身冲压件的工艺流程：卷料（原材料）→开卷剪切或落料→清洗涂油→冲压成形→检验→装入工位器具→入库。
4 冲压设备及生产线选择
根据生产大纲和整个车身厂的整体规划，结合所要生产产品的技术特性、质量要求以及各种独立冲压设备、转运设备和冲压连线的特点与形式等因素，选择合理、实用、经济性好且与生产大纲和生产节拍相适应的冲压设备和冲压连线形式。
4.1 压力机吨位及工作台面选择
根据所冲压零件大小不同，以及冲压零部件成型的工艺特性要求、冲压工序数、冲压成形力等因素，选择不同的压
机吨位及工作台面的选择。
4.2 冲压线的选择
①机械手与机器人线适用于对传统压力机线的改造，机器人线由于灵活性和柔性好且投资较少，适用于一般生产规模的生产线。
②多工位大型冲压线投资巨大、维修费用高、生产线柔性差、模具的复杂程度高、生产效率高、节拍快等特点，适用于批量性的大规模生产，在目前国际上高端产品中普遍应用，也是行业内冲压线的发展趋势。
③单臂机械手自动化冲压线是性价比最高的冲压自动化解决方案，具有效率高、柔性好、安全系数高、投资适中等特点，是目前国内行业中普遍应用的方案。
5 冲压车间的工艺布局
根据制件数模给出冲压工艺设计需要的基本参数（基准点的位置、各工序的冲压方向和平面布置状态、各工序工作内容、压料面、工艺补充和一些过拉伸位置处理、回弹处理等）进行冲压车间工艺布局。
5.1 开卷落料车间工艺布局
车间功能区域一般划分为卷料存放区、开卷线生产作业区、毛坯周转存放区、模具存放区等。根据制造成本最低原则可布置一条开卷剪切线、一条开卷落料线等工艺设备来实现原材料开卷、校平和剪切、落料的自动化。此外还需布置毛坯翻转机、转运车、天车等一些辅助设备。比较合理的物流布局是坯料过跨可通过叉车、牵引平板车或一台转运车转运。不合理的物流布局则需要天车频繁配合，坯料过跨还需要每条冲压线都要布置一台转运车。
5.2 冲压车间工艺布局
冲压车间的整个布局一般划分为模具存放区、模具用零件库房、模具调试维修区、设备备件库房、坯料放置区、生产作业区（生产线）、线尾出件区、检验区、钣金工作区（返修区）、半成品、成品存放区等。冲压车间仅是车身厂的一个车间，一般与焊装、涂装车间形成一个完整的车身厂（联合厂房），焊装是冲压的下一道工序，根据需求应在两个车间之间应该布置一定容量的物料缓存区（中间库）。
6 结束语
商用车车身冲压工艺规划的核心其实是冲压工艺过程的设计，然后依据生产大纲和工艺流程来进行产线的规划与布局以及设备的选型。规划方案需要考虑到整个车身厂的整体工艺规划，最终规划方案的实施与落地还需要考虑投资效益等多方面的问题。
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