摘要：在现代汽车制造四大工艺中，冲压工艺作为基础，搭建了汽车的骨架，作用至关重要。冲压工艺重要性不言而喻，其生产车间规划设计更显重要。本文通过对汽车工厂冲压车间的规划设计进行分析研究，提出以下观点。
关键词：汽车工厂；冲压车间；规划设计
制造业是我国经济发展的基础推动力，汽车制造更是其中重要一员，汽车行业的蓬勃发展，直接彰显了国民经济的持续向好。冲压工艺作为汽车四大生产工艺的第一序，可见其地位重要，而传统的冲压工艺以人工操作为主，缺点显而易见，主要表现为工艺落后、生产效率低、产品质量无法保证、作业环境差、不安全因素突出等。汽车行业的发展促使生产工艺的改进，也同时对冲压车间的规划设计提出了更高的要求，从而提升汽车的整体质量。
一、冲压车间工艺设计原则
（一）产能、车型的符合性原则
冲压车间规划基础是产能、车型的输入，产能决定了压力机和自动化系统类型选择、原材料存放区和成品件存储区的面积。根据不同车型参数可确定模具尺寸、重量，行车参数等，也确定压力机、模具存储区面积等条件。就一般乘用车而言，整车工厂的冲压车间主要承担车身覆盖件和大中型结构件的生产，数量为15~35个零件/车型，其余中小型板件主要采用外购形式，既可保证外观件和重要结构件的质量，也减少投资、降低生产风险。
（二）工艺规划的最小移动距离
生产车间规划物流路径最短且顺畅，可有效提高效率和降低成本。根据前置的产能、车型等条件，减少物流路径的反复和交叉，符合顺向生产工艺流程：原材料→上料→进料→板件成型→出料→入库，实现生产直线作业，确保各环节的质量问题能够得到保障，避免出现返工。合理的对冲压车间的场地进行规划，依据场地的大小以及目标的工作效率，合理的对工作人员的数量以及物资材料的数量进行选择[1]。合理调控搬运线各项操作流程的位置距离，以最小的移动距离为设计标准，加强对加工流程的管理，从而缩减在其中运用的时间和成本，提升生产效率。
（三）基于生产均衡，简化搬运流程
冲压车间规划设计要把均衡发展的理念贯彻其中，针对一些不协调的工作环节，工作人员要设置专门的缓冲区，来对工艺流程进行协调。简化在冲压工艺流程当中的搬运流程，按照科学的生产流程来对物料搬运流程进行管控。运用专门的物料容器和物料运输设备，避免人力运输过程中对物料造成的损害以及对运输效率产生的影响。尽量简化物料运输过程，以高效的目的出发，提升物流运输效率[2]。
二、冲压车间设备选择
（一）符合国家标准、技术达标
冲压设备的选择，首先要遵循国家、地方、行业的标准要求，确保设备在使用过程中的环保节能效益达标。设备的选择既要满足使用方的技术要求，也要落实对设备供应厂家的核查，确保设备符合国家的质检要求。避免在选择过程中由于设备质量差、性能不达标为后期的生产带来危害。
其次重视设备的结构合理。确保工作人员在运用设备的当中能够熟练有序的使用设备，充分的发挥设备在使用过程中的性能。安全质量达标可确保工作人员在运用过程中安全使用生产设备，能够为操作人员做好安全防范措施，避免一些意外的发生对操作人员的生命安全造成的危害[3]。
最后确保选择的设备与汽车工厂发展方向相匹配。从长远的发展角度出发，结合现如今科技技术的发展和智能化的普及，确保设备的性能符合汽车工厂企业长期发展的需求。注重设备在运用过程中的生产质量和使用寿命，避免设备寿命短暂为汽车工厂的成本带来的影响。
（二）主要冲压设备
（1）开卷落料生产线
主要功能为将钢材卷料冲压生产为板料，设备大体分为开卷和落料两个生产单元，细分为上料→开卷→清洗→校直（地坑）→缓冲→落料机→出料→堆垛。一般自动化程度和生产效率较高，生产节拍大于20次/分钟。目前，整车工厂的冲压车间因为场地受限、投资成本等考虑，多为采用外购板料作为冲压原材料。
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（2）压力机生产线
压力机作为冲压车间的主要生产线设备，决定了整体生产工艺的水平。目前国内压力机主要分为液压机、机械压力机两大类。其中，因液压机生产效率较低、维护频率较高、维修成本较高等原因，已经逐渐被机械压力机所取代。机械压力根据结构不同，可分为单动、双动、四柱压力机；根据自身原理，可分为机械式压力机、伺服压力机。
冲压生产线主要采用串联式排列，第一台压力机主要为拉延工序，吨位相对较大，一般选择2000吨~2400吨。根据车型工艺要求，一般乘用车板件生产工序为4序~5序，可确定冲压生产线压力机的台数、工作台尺寸等。每台压力机一般配有两个左右切换的工作台，有效节省换模时间。
（3）自动化输送系统
自动化输送系统目前主要有机器人、传统机械手、高速机械手等。以车身侧围为例，生产节拍从4件/分钟至16件/分钟，甚至近20件/分钟，均可实现。
（4）行车
冲压车间主要采用的行车形式为桥式行车，以双梁为主，单梁为辅。行车可采用地面操控和驾驶室控制等，目前冲压车间为降低车间高度，行车操控形式主要采用地面控制。行车总吨位应大于最重模具单个重量，以钢材卷料重量，并留有余量；行车副钩吨位应满足最大模具（上模或下模）翻转重量。
（5）废料输送线
为确保冲压车间整体环境、生产效率，以及工作人员的安全，现代冲压车间均采用了地坑式废料输送线。冲压生产过程中的边角余料通过压力机前后两侧的废料收集口掉入冲压生产线下侧地坑里的废料输送线上，并直接输送至车间外的废料处理间，筛选、收集后运出厂外。
（6）其他设备
冲压车间除以上主要生产设备以外，根据每个车企需求和车间规划，还可配置模具清洗间、试模压力机、研配机、机加设备、数控设备、模具和成品件维修设备等。
三、冲压车间土建设计
（一）冲压车间建筑要求
因压力机设备高度较高，行车需满足从压力机生产线上方顺畅运行，冲压车间高度既需满足行车运行要求，还需满足行车与厂方柱顶的安全余量和人员检修要求。由于冲压车间均布有行车，且吨位较大，厂房承重柱柱距布置需着重考虑，一般以6米、7.5米、8米、9米为主，根据冲压车间具体布置选择。
（二）冲压车间结构要求
压力机生产线因为设备基础较大、载荷较重等原因，需要详细落实压机基础准备工作。自动化压机线主要包括地下室基础、独立基础、条形基础，其中地下室基础会营造很大的空间，可以堆放在生产过程中产生的废料、设备设施以及原料等，但是由于花费成本过高，不宜采用；独立基础的压机之间不能联通，每台压机独立工作，虽然产生的成本较低，但是影响废料物流运输，增加运输成本支出，不宜使用；在条形基础把每一台压机基础都进行布置，把废料运输和收集过程与生产流程进行区分，在冲压车间当中得到了普遍的应用[4]。此外，车间内对于存放模具区域地面载荷要求较高，需要特殊处理。
结束语
在冲压车间生产过程中，由于自身在发展过程中产生的一系列问题，不利于冲压车间的长期发展。本文通过通过对冲压车间工艺设计的原则、设备的选择、土建设计进行分析研究，提出了相应的方法策略。
参考文献
[1]张志伟.浅谈汽车工厂冲压车间规划与精益生产[J].南方农机,2018, 49(15):176+180.
[2]谢双,陈练芳.汽车整车工厂冲压车间运行系统构建研究[J].中国高新科技,2017,1(05):85-89.
[3]高建芳.汽车板热冲压成形生产线的相关设计[J].山东工业技术,2017 (21):48-48.
[4]蒋伟,王欢欢,王哲.智能安全门管理系统在冲压车间的应用[J].汽车工艺与材料,2017(10):27-30.
论文作者:杨曦
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：车间论文; 设备论文; 压力机论文; 行车论文; 基础论文; 废料论文; 工艺论文; 《基层建设》2019年第14期论文;