單人單機在沖壓生產(chǎn)領域的研究與應用

孔凡燕，崔禮春，虞 帥，趙烈偉

（安徽江淮汽車集團股份有限公司 技術中心，安徽 合肥 230601）

沖壓是汽車生產(chǎn)四大工藝之首，其工作特點是：工作作用力大，循環(huán)時間短，操作動作簡單重復。操作人員長時間作業(yè)極易造成因操作疲勞而出現(xiàn)失誤，從而引發(fā)事故，因此，沖壓機械作業(yè)具有較大的危險性。找出合適的方法來降低沖壓人員的勞動強度勢在必行，而新工藝新方法的應用已成為當今各個行業(yè)發(fā)展的趨勢，沖壓作業(yè)自動化是制造業(yè)發(fā)展的必然。但另一方面，從經(jīng)濟成本等方面考慮，沖壓作業(yè)如果實現(xiàn)完全自動化投入很大，而如果通過設備和模具的改造來實現(xiàn)半自動化生產(chǎn)則不失為一種較好的解決方案。

本文以某手工沖壓生產(chǎn)線改造為例，通過對工裝、設備的改造，以及在輔助設施的幫助下，實現(xiàn)單人操作壓力機，由原來的人工上料、下料操作流程改為人工上料、自動下料操作流程，即單人單機生產(chǎn)模式。

1 手工沖壓線生產(chǎn)現(xiàn)狀

手工沖壓生產(chǎn)線承接大部分汽車內(nèi)板沖壓件的生產(chǎn)，崗位操作人員30人，由于壓力機的操作特性，每道工序需2～3人進行生產(chǎn)操作，平均沖次為9次/分鐘。沖壓作業(yè)時，每臺機床至少需要一個人上料、一個人下料才能完成單工序生產(chǎn)，生產(chǎn)方式如圖1所示，且兩名操作人員配合需要時間，生產(chǎn)效率自然降低，人力資源利用率較低，安全事故發(fā)生的幾率也增大。

圖1 手工沖壓線生產(chǎn)

2 單人單機模式改造

2.1 總體思路

（1）沖壓作業(yè)只有實現(xiàn)自動化才能更好地降低人員勞動強度，提高生產(chǎn)效率，減少人身傷害事業(yè)的發(fā)生。綜合考慮投入等因素，自行改造實現(xiàn)半自動化的經(jīng)濟效益和社會效益最大。

（2）通過對機床和模具的改造實現(xiàn)單人單機生產(chǎn)模式。

（3）生產(chǎn)時在模具上增加與機床氣源連接的氣缸，通過調(diào)整氣路自動化角度控制氣缸頂起和回程的時間來頂出模腔內(nèi)的產(chǎn)品件。

（4）在模具上增加連接氣缸的輔助裝置，來控制產(chǎn)品件的頂出路線。

（5）在機床與傳送帶之間增加帶滑輪的料架，使產(chǎn)品件由傳送帶轉(zhuǎn)入下道工序。

2.2 方案實施

結合單人單機改造整體思路，對所有手工線模具進行識別、分析及生產(chǎn)驗證，根據(jù)單人單機的實現(xiàn)可能性，將模具劃分為可改造模具與不可改造模具；可改造模具全面維護、保養(yǎng)，確保廢料自排、無卡料現(xiàn)象、便于取放。以某產(chǎn)品工序模具及設備的改造為例增加裝置，控制氣動頂料裝置實現(xiàn)自動下料。

如圖2所示為經(jīng)過改造后的單人單機沖壓作業(yè)生產(chǎn)模式，實現(xiàn)單人單機作業(yè)模式后每道工序只需一人上料，自動下料，一人操作，效率增加，安全性提高。

圖2 單人單機生產(chǎn)模式

單人單機工作原理：生產(chǎn)時調(diào)整氣路自動化角度控制氣缸頂起和回程的時間，當機床滑塊達到設定角度，如圖3所示，機床氣源1通過氣管2、氣缸氣源3向氣缸4輸入氣源和排出氣源，氣缸4通過固定裝置5固定在經(jīng)過改造的模具6上，壓機滑塊經(jīng)過一個行程后，模具6壓出工序件后，氣缸4將工序件頂?shù)交霞?上，由滑料架7和輸送帶8將成品件轉(zhuǎn)入下道工序生產(chǎn)，即為單人單機生產(chǎn)模式。

圖3 改造后模具裝置

如圖4所示為改造后輔助裝置，針對不同工序、不同模具，增加不同角度和形狀的氣缸和輔助裝置，從而控制成品件被頂出的路線，保證它能夠下落到滑料架上。

圖4 改造后輔助裝置

單人單機生產(chǎn)模式應用后，手工沖壓線單班次員工數(shù)由原來的18人減少到10人，節(jié)約人力資源成本8人；該生產(chǎn)模式通過增加氣動裝置，從而減少等待時間，使機床沖次由原來的9次/分鐘提高到10次/分鐘，生產(chǎn)效率提高了11.1%。

3 結論

沖壓車間手工生產(chǎn)線單人單機生產(chǎn)模式，融入先進的技術理念，通過對模具、設備的改造及技術運用，初步實現(xiàn)單人生產(chǎn)操作，減少操作人員、優(yōu)化生產(chǎn)流程，有效降低人工成本，提升車間生產(chǎn)效率，提高沖壓作業(yè)安全性，將手工線的生產(chǎn)方式由全手動操作改變?yōu)榘胱詣踊a(chǎn)，實現(xiàn)了手工沖壓線生產(chǎn)方式質(zhì)的轉(zhuǎn)變。