多工位压力机：四工位压力机的工作原理、应用领域和技术优势

　　在当今高度自动化的工业生产中，多工位压力机凭借其独特的优势，正在成为提高生产效率、降低生产成本的重要工具。本文将为您详细解析多工位压力机的工作原理、应用领域以及它如何助力现代制造业实现转型升级。

　　一、多工位压力机的工作原理

　　多工位压力机，顾名思义，是一种能够在多个工位上同时或依次完成冲压作业的设备。它集成了先进的控制系统和多个独立的工作站，每个工作站都可以根据生产需要配置不同的冲压工具和模具。通过精确的同步控制和高速的运动轨迹，多工位压力机能够在极短的时间内完成多个工位的冲压操作，从而极大地提高了生产效率。

　　二、多工位压力机的应用领域

　　多工位压力机广泛应用于汽车制造、家电生产、五金制品等多个行业。在汽车制造领域，多工位压力机被用于制造车身零部件、发动机零部件等高精度、高复杂度的冲压件。在家电生产领域，多工位压力机则负责生产各种外壳、支架等部件。此外，多工位压力机还广泛应用于五金制品、电子产品等行业的生产中，为这些行业提供了高效、可靠的冲压解决方案。

　　三、多工位压力机的技术优势

　　高效节能：多工位压力机通过优化运动轨迹和控制系统，实现了高速、高效的生产，同时降低了能源消耗，符合现代制造业对节能减排的要求。

　　高精度：多工位压力机采用先进的控制系统和精密的冲压技术，能够生产出高精度、高质量的冲压件，满足各种复杂产品的生产需求。

　　柔性生产：多工位压力机可以根据生产需求灵活调整工作站的数量和配置，实现柔性生产，快速适应市场变化。

　　自动化程度高：多工位压力机可与自动化生产线无缝对接，实现自动化上料、下料和检测等环节，进一步提高了生产效率和产品质量。

　　四、多工位压力机助力现代制造业转型升级

　　随着全球制造业竞争的日益激烈，提高生产效率和产品质量已成为企业生存和发展的关键。多工位压力机作为一种先进的制造技术，不仅能够帮助企业提高生产效率、降低生产成本，还能够提升产品质量、增强企业竞争力。因此，越来越多的企业开始引入多工位压力机，实现生产线的升级改造，以适应市场需求的变化。

　　总之，多工位压力机以其高效、高精度、高柔性等特点，正在成为现代制造业转型升级的重要工具。随着技术的不断发展和完善，相信多工位压力机将在未来发挥更加重要的作用，推动制造业实现更高水平的发展。

　　分享|多工位压力机发展

　　多工位压力机是一种用于将一次无法拉伸成形的零件或复杂形状零件拉伸成形的专用、自动、数控机械压力机。特别适用于一次无法拉伸成形或复杂难成形零件的成形。

　　1、多工位压力机及生产线的几个发展阶段

　　(1)1969年~1979年。此阶段多工位压力机生产线主要构成为:上料装置+多工位压力机+工件运送皮带。拉延工艺由装在底座中的第一工位拉延垫来完成。此阶段为开发研制和市场推广阶段，通过总结确立了多工位压力机的基本机构，设计制造了二柱和三柱多工位压力机，推广市场后，深受用户好评。最大吨位2700 kN，送料行程900~1500 mm，最大行程次数25min-1。适合压制汽车底梁外板、中心支柱等小型覆盖件。

　　(2)1980~1984年。其生产线主要构成为：上料装置+双动压力机+翻转装置+多工位压力机+工件运输皮带。特点:压力机大型化，由于采用了双动压力机，使得深拉伸覆盖件的拉伸工艺很容易实现，扩大了生产线的范围。另一方面，有限元分析软件等计算机技术的应用，有力推动了压力机技术向大型化发展，使得大型结构件的设计计算更简便、快捷和准确。多工位压力机的冲压件范围从小型件、中型件、大型件乃至超大型件。组合生产线的能力为2000kN双动压力机、25 00kN多工位压力机;行程次数14min-1，送料行程210 mm，换模时间5 min。在压力机向大型化发展的同时，自动化技术也得到飞速发展，尤其是三坐标送料机构的快换快调技术的发展较快，从而使换模时间大大缩短。由于采用了双动压力机，使用上下料机械手和内外滑块拉伸技术，生产成本很高，工件传送距离大，通过工件的上下料和工件的翻转，使得生产节拍慢，只能达到7~9件/min。此阶段伺服电机驱动的送料机构得以研发，由于三坐标行程都可以独立无级调节，工艺范围显著扩大，即多工位压力机的工艺范围由汽车扩展至电机、电器及金属制品，从而确立了在锻压设备领域的主导地位。多工位压力机能力也向两极分化，小到200 kN，大到900 kN，都可以设计制造，换模时间缩短到4min。

　　(3)1985~1992年。其生产线构成为:拆垛(无人上料小车)+自动传送+多工位压力机+码垛。多工位压力机的第一工位为数控式液压拉伸气垫，完成工件的反拉伸工艺，其性能完全替代了双动压力机，降低了设备的制造成本。

　　(4)2000年之前。三坐标装置中添加了真空吸盘抓取工件的新工艺(横梁)该技术的产生，有利于大型、形状复杂及低刚性覆盖件的生产。另外，横杆多工位压力机还可以在滑块的一次行程中同时进行两个零件的冲压，生产效率提高50%~100%。该时期另一个显著特点是微电子控制技术、计算机辅助操作和辅助维护系统的应用，使生产和维护更加方便，市场准备时间进一步缩短，只要输入模具号，就可以自动完成所有相关参数的调整，传送线路简单，抗干扰能力强。而现场总线等技术的应用，使多工位压力机实现了高度自动化。

　　(5)至2012年，多工位压力机发展到较高水平。通常由拆垛机、大型压力机、三坐标工件传送系统和码垛工位等组成，有的使用机器人代替三坐标夹钳送料。特别是最近几年研发的闭式多连杆多工位压力机，实现了一台压力机一条生产线，拆垛装置、重料检测、磁性分离，涂油、三次元送料(或机器人送料)、成品输出、废料输出等，一应俱全。

　　在多工位压力机生产线辅机方面，舒勒公司的三轴传输系统尤为典型。舒勒集团专门为压力机生产线研制开发了自动化技术--横杆式机械手和横杆式机器人。采用横杆式机械手或横杆式机器人的压力机生产线突出优点为结构紧凑、高效。与传统的机械手或机器人的方案相比，可实现压力机之间的最理想间距。由于横杆式机械手和横杆式机器人高度的灵活性，也使其成为对已有多工位压力机生产线进行自动化改造的最佳选之一。

　　2、大型多工位压力机优点及规格

　　大型多工位压力机集机械、电子、自动化和检测技术为一体，全自动、智能化操作安全，冲压件综合成本低，劳动生产率高，制件质量高，无工件之间搬运磕碰等。能够满足汽车工业大批量生产的需要。以一台多工位压力机生产线代替一条5~6台压力机组成的冲压线，按同规模冲压生产量比较，最先进的多工位压力机可达16~25 min-1，是手工送料流水线的4~5倍，是单机连线自动化生产线的2~3倍。设备投资可减少20%~40%，能量消耗减少50%~70%，冲压件综合成本可节约40%~50%，而且节省了大量生产面积和设备投资，降低了工人数量，安全性能高，每个关键部位、每个工位都设有检测点，如有故障能够迅速停车，最大限度保障人员和模具的安全。

　　多工位压力机吨位根据用户要求而定，呈现不规律性，特别是大吨位如93000kN、80000kN、73000kN、63000kN、、50000kN、46000kN、42000kN，40000kN、320000N、30000kN、270000N、250000N、2000 0N、12000kN等，10000kN以下多工位压力机呈现规律性。因此大型多工位压力机是根据用户工艺要求来确定压力机吨位。

　　兴迪机械小吨位的多工位拉伸机

　　3、大型多工位压力机自动生产线工艺过程

　　3.1多工位压力机送料夹持器规律

　　多工位压力机滑块上下往复运动，每次行程完成一次冲压过程。夹持器的运动规律(三次元)：夹紧工件→取件上升→前进到下一工位→下降→释放工件→返回前一工位，完成送料动作，进入下一次送料。夹持器的运动规律(二次元)：夹紧工件→前进到下一工位→释放工件→返回前一工位，完成送料动作，进入下一次送料。

　　3.2多工位送料系统的分类

　　多工位送料系统大致分为三类:机械送料、电子送料和组合式送料。

　　机械式送料是通过与压力机传动系统直接连接完成的，冲压件从一个工位移动到另一个工位。压力机横梁上的动力输出装置将能量从压力机的顶部输送到地面，由随动器驱动的大型机械凸轮安装在送料机构上，凸轮旋转则带动机械送料动作。

　　电子多工位送料是以伺服电机取代机械动力输出装置，借助于齿轮箱和传动轴，将伺服电机与送料系统相连，并在计算机的控制下工作。动作协调是由压力机和控制器之间所交换的电子信号来完成的。电子送料的运动轨迹是由计算机程序完成的。也就是说，电子送料装置的运动轨迹既可以按照机械送料的运动轨迹进行，也可以按照特定的工件进行编程，以便优化其运动轨迹。

　　组合式送料装置的一些动作是由机械系统来完成的，而另外一些动作则是由电子系统来完成的。其送料装置的结构因生产厂而异。该装置尽管在某些冲压行业使用较多，但在车身厂的使用有限。

　　3.3多工位送料动作

　　多工位送料动作有三种：三坐标送料、夹板式送料和多模式送料。

　　三坐标送料方式是通过三种不同的动作在压力机内传送冲压件。安装在送料杆前部和后部的机械夹钳在压力机工位间传送冲压件。夹紧动作是由一组夹钳(端拾器)将冲压件送入模腔，然后由另一组夹钳把冲压件从模区内拾起。提升动作把冲压件从模具中提起，由传送动作把冲压件放入下一个模区内。三坐标送料装置再按逆向顺序重复上述动作，冲压件放人模具中，夹钳(端拾器)从模具中收回。收回后，多工位送料装置返回上一个模区。此时滑块正在下行过程中，模具闭合。三坐标送料装置既可以是机械的，也可以是电子的。三坐标送料又分夹钳端拾器和吸盘端拾器。横杆安装又分左右立柱安装和前后立柱安装。根据不同用户的不同工艺选取。

　　夹板式送料方式。夹板悬挂在模区上部，吸盘安装在夹板上，借助吸盘拾起工件。夹板式送料装置可以借助电子多工位送料提升和传送把一个工位的工件传送到另一个工位，采用夹板送料装置时，在行程的下死点送料机是不移动的。但是可以利用吸盘运送两个非接触件。

　　多模式送料。只有在电子送料条件下才能实现多模式三坐标和夹板式组合送料。这种送料是把三坐标和夹板式送料组合在一台压力机内，故称之为多模式送料。一组送料杆配有用于三坐标送料装置的夹钳，另一组送料杆与夹板式送料装置进行配置。换模式，这两种送料方式可以进行互换。可以修改计算机控制的运动轨迹和时间曲线、工件程序。前后送料杆可以互换。不到5 min就可以完成以上两种方式转换。

　　3.4送料方式的新进展

　　以前，压力机用户在采购多工位压力机时，一般就有两种选择:根据应用场合，购买三坐标送料压力机或夹板式送料压力机。由于多工位压力机投资十分巨大，所以用户不能同时购买这两种方式的压力机。在实际使用过程中，对于某些工件来说，使用三坐标送料压力机效率较高，而对于另外一些工件来说，使用夹板式送料压力机效率更高。多模式送料方式解决了压力机工艺单一问题，扩大了工艺范围，是送料方式的新进展。但是多模式送料方式不适用于机械送料，这是因为机械送料固有的局限性所造成的。

　　多工位送料的另一个新进展是实时方位调整或动态方位调整。目前冲压厂使用大型夹板式多工位压力机来生产以前在压力机线上生产的冲压件。当加工大型冲压件时，冲压件从一个工位移到下一个工位，有必要对其进行方位调整。以前，夹板式多工位压力机是在每一个工位之间配置中间工位，对工件进行方位调整。就一台有5个工位的压力机而言，必须配置4个中间工位，这样压力机的总尺寸就要增加，才能容纳这9个工位，因而增加了占地面积。冲压件必须移动10次才能完成加工，也就增加了冲压件的误送料和表面受损的可能性。

　　动态方位调整可解决冲压件在传输过程中的方位定向问题，从而省去了中间工位，它可完成多达8个动作。这样，在一台有5个工位的压力机上，冲压件移动6次即可完成冲压作业。压力机的总尺寸比普通夹板式多工位送料压力机要小。此外，冲压件传输量的减少也会减少误送料的可能性，使冲压件的表面质量和产量得以提高。

　　3.5送料距离和工位数

　　多工位压力机送料步距(X轴)达到2300 mm，垂直升降距离(Y轴)达到430 mm)，开合行程(Z轴)达到350 mm。多工位压力机工位数通常在4~6工位，现在已增加到20工位。

　　3.6压力机多工位全自动送料生产线特点

　　①冲床多工位全自动送料生产线适用于带料、板料、片料及冲压拉伸件半成品的二次加工等。②送料方式根据不同产品特性分别采用三种传动方式:气压传动、伺服传动、纯机械结构传动。③机台内部生产配套自动检测系统，保障了设备与模具间生产安全。④多工位柔性机械手臂结合仿型机械手，使送料更平稳、精准。⑤与多工位模具配套使用调整简便、互换性强。⑥带移动工作台，更换模具便捷。

　　4、汽车零件在多工位压力机生产情况

　　一般而言，汽车车身冲压件分为超大件、大件、中件、中小件、小件。其中超大件零件较少，大件零件占整个车身冲压件近15%，中件为30%，中小件为55%，小件很少。在这些零件中，超大件有30%~40%的零件可使用多工位，大件为60%~70%，中件为80%，可见多工位压力机在汽车行业的应用是很广泛的。这些零件所需要的冲压吨位比较大，超大件为2700 t~4000t以上，最大可达9300 t;大件为1500 t~270 0t;中小件为300t~1250 t。实际上，工作台板、工位间距与多工位压力机主要参数密切相关，也跟加工零件尺寸和材料有关。

　　国内锻压企业在大型数控冲压自动化设备的设计制造水平迅速跻身于世界前列，拥有广泛参与国际竞争的实力，将迅速改变大重型冲压设备的国内外市场格局。由于人力成本的增加，电费等辅助成本的增加，市场竞争非常激烈，利润降低，加之低碳经济和节能降耗的需要，未来多工位压力机的需求将会急剧增加。其经济效益显著，市场前景看好。