弯板机(多工位钣金冲压线应用价值分析)
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弯板机(多工位钣金冲压线应用价值分析)
导 语
通过具体的实际案例分析，体现多工位钣金冲压线在生产制造过程中的应用价值。其价值主要体现在生产效率提升、加工工时与成本缩减、操作人员减少、劳动强度降低等方面；并且可以有效丰富企业的加工手段、大幅提高产能、稳定产品质量。综上，多工位钣金冲压线在批量化生产中，极具优势和特点。
近年来，钣金加工中逐渐使用了机电一体化设备，如数控机床，这就让下料流程的操作会更加便捷，精准性也会得到提高。这包括了激光切割机、数控冲床、数控剪板机等落料设备以及数控折弯机、数控弯板机等成形设备。正是这些机电一体化设备间的相互配合，才促使了从板材到钣金零件这一过程的实现。这样的单点作业方式在多品种、小批量钣金零件生产模式下，具有很大的便捷性；然而，在面对批量化生产时，上述方式就存在诸多弊端。基于此，多工位钣金冲压线就能扬长避短，充分发挥其特点及优势。
多工位钣金冲压线案例分析
多工位钣金冲压线集成了自动送料、落料、沉孔、成形、攻螺纹、下料堆垛等功能，各冲床工位和攻螺纹工位能够同步作业，工位间通过机械手搬运，实现了钣金件从原料到成品或半成品的自动化加工过程。
通过合理的结构设计和对应的模具开发，使钣金零件的批量化生产效率得以大幅提升，将加工工时进一步压缩，从而带来成本的有效控制和产品质量的稳定。除此之外，钣金冲压线的生产模式，消除了无效劳动和浪费，与“精益生产”的理念相吻合。
实际案例：图1所示是一个常规钣金零件，其内部特征包含了：折弯、段差、圆孔、沉孔等。当采用激光切割机下料、数控折弯机成形、钻床沉孔加工时，由于每种设备间是相互独立的，就会导致每做一道工序，不得不进行一次周转运输，其中也包括大量等待时间。该方案是钣金零件生产中最常见的方法，受限于种种因素，生产效率难以提升，加工成本居高不下。
图1 钣金零件示意图
但是，当把钣金零件进行针对性解剖，拿到多工位钣金冲压线上进行批量化生产时，就能非常高效地、连续地、稳定地完成一系列工作。两种加工方案工时对比见表1。
表1 加工方案工时对比
通过表1中的数据对比可以看到，针对该钣金件的若干重要工序，多工位钣金冲压线节省工时约1900%，差距之大，显而易见。
常规数控设备加工方案如图2所示，完成各工序需要在多种类型的设备间多次流转；而冲压线方案，则是直接一步到位，从原材料上线到半成品完成下线，过程更加精简，有效消除了周转等待所浪费的时间。若将此计算到工时中再对比，两者的差距会更加明显。
图2 工序流程图对比
不仅如此，多工位钣金冲压线，因其各工序独立分布于各个压机，该生产线柔性很高，适用于生产工艺复杂的大型覆盖件，有利于单个工序的调试及独立生产，方便对产品进行高要求的质量控制。
对于冲压线的使用，可以整线生产，亦可配合数控设备单台或多台作业，这就很高效地丰富了加工手段。在实际生产作业活动中，根据不同零件结构、工艺要求、产量等因素，灵活借用多工位钣金冲压线进行生产，能更大程度地发挥其优势。
结 束 语
有别于其他机械零件，钣金产品在批量化生产时，采用多工位冲压线的生产方式，会带来可观的价值收益。这不仅表现在零件加工工时的缩减、生产成本的节约、产能的增长，还能为稳定产品质量、降低工人劳动强度提供有力支撑。同时，钣金冲压线的模具化生产方式，将有效促进钣金产品结构设计的标准化水平提升。
智文博
作者简介
工艺设计工程师，主要从事电力二次设备钣金机箱工艺研究工作。曾主导完成《功能复合型钣金结构探讨与多特征集成研究》项目，获得机械工业信息研究院金属加工杂志社“金属加工工艺创新奖”，拥有5项专利。
——摘自《钣金与制作》2022年第5期
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