一種高效的新型模修線

文/程念楓，朱承華，盛倫旺，李啟余·奇瑞汽車股份有限公司

一種高效的新型模修線

文/程念楓，朱承華，盛倫旺，李啟余·奇瑞汽車股份有限公司

綜合傳統(tǒng)模修線工藝布置方案的優(yōu)缺點，設計一種新型的模修生產線，可以在相對減小投資的情況下，提高生產效率，并且可以實現(xiàn)真正意義上的調試與研配的壓機工作臺聯(lián)動。

隨著汽車工業(yè)的進步，目前國內沖壓件生產正在向小批量、多品種發(fā)展。這種生產方式使得沖壓車間內模具數(shù)量大大增加，各廠家面臨了更多的模修及模具制造問題，設備的壓力凸顯。由此，人們開始對現(xiàn)有模修設備的性能及工藝進行改進，以挖掘各設備的生產潛能，提高各設備的利用率及效率。在此，筆者將介紹一種模修生產新工藝，以提高模修設備利用率。

提升模修效率的必要性

在汽車車身沖壓模具制造中，模具調試（即試模）和模具研配（即模修）占總工作量的10％～15％。而在模具維修中，模具調試及研配所占工作量約占整個模修工作量的80％～95％。在模具調試及研配中，模具調試所耗費的時間占整個過程的5％，模具吊裝時間占整個過程的25％左右，其余模具研配所需時間占整個過程的70％。而調試、研配所用壓機投資費用很高，特別是調試壓機，一般要求與生產線打頭的大噸位拉深用壓機噸位及各參數(shù)基本一致。故節(jié)約投資，提高效率，縮短模具維修的時間意義十分重大。

目前現(xiàn)有的模具調試、研配生產線具體情況如下：

⑴經(jīng)典模式，即獨立放置多臺研配壓機及調試壓機。由于其投資費用低等特點，被國內各模具制造及維修廠家廣泛使用。但由于此工藝布置下，模修中需要大量模具的吊裝工作輔助，使得模具維修效率低下。為了提高效率，人們開始著手設計調試壓機與研配壓機移動工作臺聯(lián)動，即模具在完成研配后，欲進入調試壓機不需重新吊裝，可直接將移動工作臺開入調試壓機內進行調試。

⑵一臺研配壓機與一臺調試壓機聯(lián)動模式。此布置在很多韓國模具及模修車間較為常見，但由于其投資費用大（每投資一臺研配壓機就要投資一臺調試壓機），并受移動工作臺電纜等諸多因素的限制，不能完全實現(xiàn)工作臺互換，目前此方案往往與傳統(tǒng)方案交互使用，故未在國內得到廣泛運用。

⑶目前少數(shù)廠家開始采用兩臺研配壓機一臺調試壓機共用兩個移動工作臺的模修工藝。但這種安排會減少一個工作工位，沒有將設備效率提高至最高狀態(tài)。

圖1 新型的模修線

新型模修線的設計

筆者綜合傳統(tǒng)模修線工藝布置方案的優(yōu)缺點，設計了一種新型的模修生產線。在相對減小投資的情況下，提高生產效率，并且可以實現(xiàn)真正意義上的調試與研配壓機工作臺聯(lián)動。本系統(tǒng)由兩臺研配壓機一臺調試壓機組成，并且共用三個移動工作臺。具體布置如圖1所示。

具體模修工藝步驟如下：

⑴移動工作臺開至軌道上，模具在中間軌道上進行吊裝。

⑵吊裝完畢后，開入研配壓機進行研配。

⑶研配后，移動工作臺開入調試壓機進行試模。若仍需研配，需重新開入研配壓機后進行研配；若不需要研配，開到軌道上進行吊裝。

根據(jù)其他各廠家以往模修線設計相關經(jīng)驗，實現(xiàn)此種設計方案，往往會面臨如下問題：

⑴各移動工作臺的交錯。為實現(xiàn)移動工作臺之間的交錯，將以往壓機間的直線軌道改為T形軌道。工作臺在交錯時可利用此T形軌道，進行有效的避讓。

圖2 工作臺區(qū)域

⑵正確的避讓邏輯。之前的模修線多工作臺設計中，設計者為了追求更高的效率，往往采用十分靈活的避讓方式。但此避讓方式往往會導致電纜交錯，邏輯混亂，適得其反。在此，筆者推薦一種較為簡單的邏輯方式，即將所有移動工作臺的移動及避讓線路固定，以防止未考慮到的意外情況出現(xiàn)，具體方案如下：對所有移動工作臺進行編號，根據(jù)初始從左到右位置，分別為工作臺①、②、③；當工作臺①、③與②在交錯時，應進入T形區(qū)L3或者R3位置，具體工作臺區(qū)域如圖2所示，避讓工作臺②，而工作臺②走直線，且工作臺①不可開入右邊區(qū)域（R1，R2，R3），工作臺③不得開入左邊區(qū)域（L1，L2，L3）。即當移動工作臺②需進入L1、R1區(qū)域時，必須先把移動工作臺①或③開至L3或R3區(qū)域。而若移動工作臺①要開到M位置時，可先將移動工作臺②開至L1/R2/R1位置。各工作臺可能出現(xiàn)的位置具體如表1所示。

表1 各工作臺可能出現(xiàn)的位置

圖3 具體電纜布置方案

⑶電纜走線布置。根據(jù)以往模修線設計經(jīng)驗，移動工作臺越多，電纜就越容易糾纏，將導致各工藝布置方案無法實現(xiàn)。由于前面在邏輯關系處理上就給予了電纜布置足夠的重視，筆者就不做贅述，具體電纜布置方案見圖3。需要注意的是：若移動工作臺移動行程較大，勢必會導致電纜跨距較大。此時的電纜往往會受其自重的影響垂落在地上，移動工作臺開動時電纜與地面摩擦容易導致電纜的損壞。并且，在此情況下不宜輕易地給電纜設置過大的預緊力，防止電纜受拉力影響而損傷。具體解決方法：可以在電纜經(jīng)過地方布置若干個電纜托架，以防止電纜垂落在地上；為大跨距的電纜配備電纜拖鏈（工作臺①、③不適合采用）。

為了保證以上生產工藝在實際生產過程中切實可行，我們在此對整個模修線的運行狀況進行模擬，生產線開始工作，各移動工作臺開出，進入T形軌道區(qū)進行上模；上模完畢后，各工作臺開入。一般情況下調試壓機中的模具首先完成試模工作。假設試模不合格，需要在調試壓機中等待研配壓機中模具完成研配后進入研配；假設工作臺①中的模具先完成研配，需進入調試壓機進行調試。工作臺①需與工作臺②進行交錯。根據(jù)工作臺①、③避讓工作臺②的原則，工作臺①開入L3區(qū)域進行避讓；工作臺①進入調試壓機進行調試；假設此時工作臺①上模具調試完畢，工作臺③上的模具研配完畢需進入調試壓機進行調試；工作臺①更換完模具后等待進入左邊的研配壓機，并恢復步驟一所示工作。

新型模修線的優(yōu)點

從以上模擬中可以看出，各種情況下各移動工作臺及電纜之間不會出現(xiàn)干涉，故以上模修線切實可行。分析認為具有如下幾方面優(yōu)點：

⑴工作臺實現(xiàn)聯(lián)動，減少了各工藝轉化過程中行車轉運所花費的時間，提高了模修效率。

⑵最大限度地利用了調試壓機，提高了生產線設備利用率。

⑶避免了以往聯(lián)動線中一臺調試壓機配一臺研配壓機的情況，節(jié)約了投資成本。

結束語

通過以上解決方案，可大大提高各模修設備的利用率。技術人員在以上工藝布置方案的基礎上，正在努力開發(fā)一臺調試壓機對四臺研配壓機甚至更多研配壓機的工藝布置方案，后期希望與讀者共同分享。