冲压是整车厂四大工序中排在最前面的生产工序，传统车厂的冲压车间主要承担整车大型外覆盖件和内饰板的生产，主要包括A类件和B类件，如侧围、门板、发动机舱板、地板等。冲压车间规划的功能分区主要有冲压生产区、板料存放区、模具存放区、模具维修区、检具存放区、端拾器存放区、辅助用房等。

冲压车间工艺规划要充分考虑产品类型、自制零件种类及数量、功能分区要求、设备选型等因素。冲压车间工艺规划是否合理，不仅直接影响项目建成投产后的生产效率和项目投资冲床废料输送机，而且对后期运营中的生产成本、产品质量等也起着决定性的作用。本文以某汽车厂冲压车间规划设计为例，总结冲压车间工艺规划的思路。

冲压生产线分类

目前传统整车厂冲压车间的冲压生产线均采用连线布置，单线压力机台数需结合冲压件成形工艺、模具方案确定，冲压件成形工序越少，单线压力机台数越少，工艺设备投资越低。在工艺规划中选择的冲压线类型主要有四种，如下：

（1）手动冲压线。国内汽车工业起步阶段，大量整车生产企业采用手动冲压线。该类冲压线通常由4～6台压力机（液压机或机械压力机）组成。压力机设有左右移动工作台（或前后移动工作台），换模方式为手动换模。各台液压机之间的零件传送采用人工+皮带机辅助输送方式，生产线前后端采用人工上下料。废料运输采用废料架定时转运或废料线集中外运方式。

（2）机器人式冲压线。该类冲压线通常由4～6台压力机（液压机或机械压力机）组成。压力机上设置左右移动工作台，可实现自动换模、自动更换端拾器，可有效缩短换模、调模时间。生产线前端设有机器人自动卸垛系统、板料自动清洗系统、板料自动注油系统、板料自动对中系统。各台压力机之间的零件传送采用6轴或7轴机器人进行。生产线末端设有上料机器人、出料皮带机、检查台及照明系统，用于人工辅助检查冲压板料，如图1所示。

图1 机器人冲压线

（3）单臂机械手冲压线如图2所示。该类冲压线通常由4～5台机械压力机组成。每台压力机配备左右移动工作台，可实现自动换模、自动更换端部拾料器，可有效缩短换模、调模时间。生产线前端配备有机械手自动卸垛系统、板料自动清洗系统、板料自动涂油系统、板料自动对中系统，各台压力机之间的制件采用单臂机械手输送。生产线末端配备有上料机械手、出料皮带机、检查台及照明系统，用于人工辅助检查冲压板料。单臂机械手系统通常悬挂在机械压力机上，系统可实现间歇或连续运行。

图2 单臂机器人冲压线

⑷双臂伺服机械线如图3所示。该类冲压线通常由4～5台机械压力机组成，每台压力机配备左右移动工作台，可实现自动换模、自动更换端部拾料器，可有效缩短换模、调模时间。生产线前端配备有机器人自动卸垛系统、板料自动清洗系统、板料自动注油系统、板料自动对中系统，每台压力机之间的零件由双臂机器人搬运。线末端配备有上料机器人、出料皮带输送机、检查台及照明系统，用于人工辅助检查冲压板料。双臂机器人系统通常安装在设备基础上，与单臂机器人系统相比，速度更快、更稳定，系统可实现连续运行。伺服压力机采用伺服电机取代传统机械压力机变频电机+飞轮+离合制动器的复杂结构。传动结构简单，维护方便，降低了电气系统的复杂性；还具备能量回馈功能，可将制动能量直接回馈至电网，降低了后期运行成本。

图3 双臂机器人冲压线

每种类型的冲压线都有不同的特点，详情见表1。

表1 冲压线特性

冲压车间工艺规划示例

工作坊任务

该项目冲压车间主要承担白车身大型覆盖件及内板的生产任务，包括原材料准备、冲压、成品件储存、模具储存及冲压废料集中处理等工作，并承担冲压模具修复及设备日常维护等工作。

设计原则

（1）冲压成品件质量必须满足相关的质量要求。

（2）冲压车间功能划分：材料准备区、板料存储区、冲压生产区、模具维修区、模具存放区、废料间及车间辅助用房。

（3）工艺设备的选型以国产品牌为主，要求车间工艺设备自动化程度高、柔性化程度高，能适应多机型、产品更新的需要。要求所选设备做工精良、可靠性高、售后服务好、性价比高、噪音低、节能高效、符合环保要求。

（4）冲压车间主要承担大型覆盖件、内板等23种冲压件的生产，全年两班生产24万套，共计552万件冲床废料输送机，其余冲压件全部为外购件。

⑸ 冲压废料采用地下运输，由废料输送带输送至废料房，散料由汽车运走，废料输送线具备分别输送钢、铝废料的功能。

⑹工艺布局合理高效，功能区域有机结合，物流顺畅。

⑺车间配有桥式起重机、无轨电动平车各一台，板料运输采用叉车，模具运输采用起重机、无轨电动平车。

⑻工艺规划和设备选型必须符合环境保护法规和职业健康安全要求。

《整车厂冲压车间规划设计研究》（下）见《锻压与冲压》2019年第20期