中国汽车工业工程公司工艺工程院冲锻工程所冲压工艺工程师赵赦先生

AI： 冲压生产中，您经常遇到的难题是什么？这些难题应该如何解决？

赵赦先生：我们在冲压生产过程遇到的难题有两类，一是产品方面的问题，另一个是设备方面的问题。

1.产品方面

主要有生产过程中冲压件起皱、开裂和回弹等问题（见图1），这些问题在冲压生产中经常出现，尤其是在新模具试模过程中。

（1）起皱 由于板料厚度方向的尺寸和平面方向上的尺寸相差较大，造成厚度方向不稳定，当平面方向的应力达到一定程度时，厚度方向失稳，从而引起起皱。解决方法：在产品设计阶段就要检查原始产品模型设计的合理性，避免产品出现鞍形形状，对易起皱部位增加吸料筋等；在生产过程中要合理安排工序，检查拉延毛坯、压料力和局部材料流动情况的合理性，提高压料力，调整拉延筋、冲压方向，增加成形工序、板料厚度，改变产品及工艺造型以吸收多余材料等。

（2）开裂 主要是由于材料在拉伸过程中，应变超过其极限。解决方法：采用延展性好的材料，采用调整拉延筋参数、改善润滑条件、修改工艺补充面和调整压料力等方法减少应变。

（3）回弹 回弹是一个较为复杂的问题，影响它的因素很多，比如材料、压力和模具状态等，实际生产中很难解决。通常的解决方法是补偿法，其原理是根据弯曲成形后板料回弹量的大小预先在模具上作出等于工件回弹量的斜度，来补偿工件成形后的回弹。此种方法实际是凭生产经验以及CAE分析的结果两个方面共同进行优化，向最接近要求的方向靠近。拉弯法是在板料弯曲的同时施加拉力来改变板料内部的应力状态和分布情况，使应力分布较为均匀，可以减少回弹量。再者就是需要采用成形性较好的材料。

图1  冲压件起皱、开裂和回弹

2.设备方面

（1）吸盘吊料 冲压件从吸盘上掉落主要是由于机器人端拾器吸盘吸不紧。解决方法：首先选择机器人端拾器吸盘吸附点，要确保其分布均匀、构架牢靠，一个冲压件至少需要三个吸盘才能吸着稳固；其次吸盘的大小要合适，要保证吸附点的位置吸盘可以吸附牢靠，并且是此位置可以允许的最大型号。

（2）双料检测 在生产过程中吸双料的问题可能会导致重大事故，必须马上进行处理。解决方法：首先应该确保拆垛机器人的双料检测器工作正常，即使发生吸双料的问题，机器人检测到双料后会重新吸取，不会造成事故；确保双料检测器正常后，应该确保磁力分张臂保持良好，使上下两片板料可以有效分张，避免吸双料的问题。

（3）车间噪声 通常受到生产设备的影响，冲压车间噪声较大，生产工人一般通过佩戴耳塞来保护听力。如今大多数冲压自动化生产线安装了整线的隔音罩或对原有老线进行改造增加隔音罩，为废料导槽（废料线等工件会直接碰触设备）的外部增添了生产隔音涂层，生产时工人在隔音罩之外操作，大大减小了噪声的危害。

AI： 您认为提升冲压质量、提高生产效率的关键是什么？

赵赦先生：我认为人员技能非常关键，虽然在汽车冲压生产中，冲压件都是通过大型压力机生产出来的，但完善的人员管理与培训可以使设备发挥最大的功效，是提升冲压质量、提高生产效率的关键。加强对工艺人员的技能培训，完善冲压件的成形工艺，可以提升冲压件的质量；加强对生产人员的培训，优化冲压自动化装置与冲压生产的培训，可以提升冲压生产的节拍；加强对设备人员的培训和管理，定期对设备做保养与检修，可以保证设备运行的稳定性。

图2  先进自动化设备的使用提高了生产稳定性

AI： 您认为在追求增效降本的过程中，汽车冲压车间存在哪些误区？

赵赦先生：冲压车间前期设计时，往往认为原材料采用卷料，自行开卷、落料会节省成本。但这种情况是有前提的，由于开卷线的效率很高（40～60片/min），可以同时供应3～4条冲压线的生产，也就是说如果没有很高产量的支撑，开卷线的生产很难达到设计负荷，这样会造成设备的浪费，投入与收益难以平衡，反而造成成本的上升。

冲压生产时，国内厂商的材料利用率很低，能达到60%就很不错了，所以板材回收再利用可以有效降低生产成本。目前的误区是冲压车间没有选择适合自己的回收方式，不能达到降低成本的目的。冲压车间生产的废料常见的有三种回收方式：一是在线回收，在生产线的侧面将大片废料放下，使用侧向皮带回收；另外一种是通过专门的资源再生车间回收，即废料先落入废料线中，将废料线输送至资源再生车间集中分拣回收；最后一种是废料进入废料线后不分拣，集中收集后送至钢厂。

AI： 您怎样看待自动化、信息化在冲压生产中起到的作用？

赵赦先生：随着冲压件的品质提升，人们对生产过程中零件的搬运要求也越来越高。对于大型冲压件来说，由于人体自身条件限制，人工生产节拍受限，难以满足产能增加的需要。自动化输送避免了人工因素造成零件的损伤，提高了零件生产的稳定性（见图2）。信息化更是体现出生产的便捷与效率。以生产一种零件为例，五个工序，每台压机对应一套模具，对应此套模具生产时压机本身的参数也有所不同。在信息化生产中，这些工作在调试过程中就可完成，在生产中通过模具识别器，只要该模具安装在对应的压机上，压机会接收到模具传来的模具识别信号，并用该信号调用相应的生产参数，而这一系列的工作现在只需一键完成。相信在未来的冲压生产中，自动化、信息化会发挥更为重要的作用。