文 / 周兆云，黄家路，赖建能，余绍虎 · 金丰（中国）机械工业有限公司
近年来，随着国内居民的生活水平不断改善，汽车显然已成为每个家庭的必需品，汽车的需求市场在大量增加。传统燃油车以及新能源汽车市场竞争白热化，技术的更新迭代也在加速发生。对于冲压市场，多工位冲压线的出现与成熟应用大幅增加了冲压件的生产效率，因此越来越多的零部件厂商投资大型多工位生产线。
大型多工位生产线应用特点与难点大型多工位生产线本文所指的是1600 吨及以上设备的冲压线，投资这样的生产线成本较高，但是生产效率、能耗、占地面积、土建等方面都有很好的优化。一条多工位冲压生产线需重点解决压力机、自动化三次元及模具这三方面问题。其生产节拍国内高端品牌厂商及国外厂商一般能做到25～30spm，但是最终的生产线效率受多方面的影响。
大型多工位压力机的制造，如2500t 或3000t 压力机整机重量会在1000吨左右，单体零部件尺寸和重量都已突破常规压机的极限，从而给设计加工和装配等都带来很大的挑战。因此这些生产线对制造厂商的生产能力要求极高，国内也仅有几家设备商能设计制造此类大型生产线。
多工位的零件冲压工艺，一般是前几道工序为成形工艺（称之为上流侧），需求冲压力大，后几个工序（称之为下流侧）为落料切边等工艺，需要冲压力小。两者的冲压能力比例为3:2，即上流侧需求能力为60%，下流侧需求能力为40%，如图1 所示。
图2 多工位压机偏载曲线
虽然也有压力机厂家能够制造分上下流侧的抗偏载多工位压机，如金丰、舒勒、小松等，但压机需求厂商的零件多样复杂，对于小冲压件的冲压则不需要很大的吨位，这就又导致“大牛拉小车”的情况发生，实际节能并不如预期。
双机多工位方案介绍双机多工位是由两台压机平行或垂直安装，压机与压机、压机与自动化之间通过同步电气控制系统，可以实现完全同步运行，而不至于存在积累同步误差导致无法联线自动化生产的问题。这样的生产线既能联合在一起满足超大吨位的多工位生产需求，也能单独分开独立作业，生产零件及生产模式灵活多变，极大的满足了客户生产需求，如图3 所示。
图3 双机多工位生产线示意图
双机多工位方案的优势与特点双机多工位生产线既能联合在一起满足超大吨位的多工位生产需求，也能单独分开独立作业。当联合使用时，其头机可以作为多工位生产的第一序使用，第二台压机作为多工位生产的后工序冲压使用。这样的配合相当于一台超大型多工位压机，如1200t ＋1600t配合使用，相当于3000t的超大型多工位生产线。但其柔性，自动化性，恰好能满足当下的产品多样、高效率、高生产性的需求。
双机多工位压机实例讲解以一台双点800t(机型S2-800)压机和一台四点1200t（机型S4T-1200）搭配拆垛机、送料机、中转机等自动化生产设备为例，可满足以下四种工作模式的生产需求。
工作模式1：两机联动（片料生产）整线工作顺序为：拆垛→S2-800 压机冲压（多工位首工位）→1 号中转机→2 号中转机→3 号中转机→S4T-1200 压机冲压（多工位其余工位）→皮带机输出产品。此工作模式有3 种工艺步距，分别为1500mm 步距、1200mm 步距、900mm 步距。
工作模式2：二机单动（两台级进模压机卷料生产）整线工作顺序为：①S2-800 前端三合一开卷整平后送料→800t 压机冲压，完成级进模生产，或落料生产→皮带机输出产品；②S4T-1200 前端三合一开卷整平后送料→1200t 压机冲压完成级进模生产→皮带机输出产品。
工作模式3：二机单动（一台级进模生产，一台多工位卷料生产）整线工作顺序为：①S2-800 前端三合一开卷整平后送料→800t 压机冲压，完成级进模生产，或落料生产→皮带机输出产品；②S4T-1200 右侧三合一送片料→1200t 压机首序落料并继续多工位生产→皮带机输出产品。
工作模式4：单机生产（1200t 多工位片料生产）整线工作顺序为：整线左侧拆垛机拆垛、对中→进入800t 压机内部冲压过渡→进入中间中转机→S4T-1200 压机内完成多工位冲压→皮带机输出产品。
以上工作模式整线能够达到以下功能：
(1)整线可实现一键换模，时间小于5 分钟。
(2)整线可实现首料、末料自动生产功能。
(3)压力机和自动化采用以太网或Profibus 通讯，两机连线工作模式时压力机自动化信息能在同一个主控制屏中显示。当单机使用时主控屏切换为单机工作模式，自动化和压力机的信息在各自的触摸屏中显示，此时连线工作模式的主控屏失效，从而实现各自独立控制、独立生产。
结束语双机多工位能够大幅提升传统多机连台生产线的效率，同时解决了单台大型多工位压机生产制造能力要求高的问题。其可生产性高、换模时间短、占地面积及土建投资等与大型多工位相差不大，但其柔性生产模式、设备市场获得性却又能得到改善。因此，我们将会加速优化和推广此生产模式，也希望能够得到越来越多厂家的认可，进而为冲压设备行业和汽车零部件制造业的改革发展提供一份绵薄之力！
周兆云
营业技术课课长，主要从事钣金冲压生产线的规划及项目管理，拥有2 项专利和多项专有技术。
——文章来源：《锻造与冲压》2020年第24期
