進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)汽車工業(yè)一直保持著持續(xù)發(fā)展的勢(shì)頭。上世紀(jì)九十年代以前，國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品是貨車，經(jīng)過近十年的發(fā)展，出現(xiàn)了以轎車為領(lǐng)頭羊的可喜格局。汽車工業(yè)重點(diǎn)發(fā)展轎車的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，給裝備制造業(yè)帶來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。各行各業(yè)中，與裝備制造業(yè)關(guān)聯(lián)最大的就是汽車工業(yè)。有關(guān)資料表明，美國(guó)機(jī)床的50%以上、工業(yè)機(jī)器人的60%以上用于汽車工業(yè)，因此美國(guó)成為汽車王國(guó)的同時(shí)，也成為機(jī)床生產(chǎn)大國(guó)。發(fā)達(dá)國(guó)家汽車工業(yè)的發(fā)展史無(wú)不證明這一點(diǎn)，汽車工業(yè)的發(fā)展提升了裝備制造業(yè)特別是機(jī)床制造業(yè)，機(jī)床制造業(yè)的提升在技術(shù)與工藝上，支撐和保證汽車工業(yè)的繁榮。鍛壓機(jī)械作為機(jī)床制造業(yè)的重要部分與汽車工業(yè)的發(fā)展更是息息相關(guān)。本文僅以轎車典型金屬板材沖壓件和典型鍛件為例，淺談汽車工業(yè)對(duì)鍛壓機(jī)械的應(yīng)用。

　　典型金屬板材沖壓件的工藝裝備

　　在轎車的整車生產(chǎn)中，沖壓、焊裝、涂裝和總裝統(tǒng)稱轎車生產(chǎn)四大工藝。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在轎車的2000馀個(gè)零件中，按件數(shù)計(jì)算金屬板材沖壓件占40%以上，沖壓工藝裝備在汽車工業(yè)的地位可見一斑。當(dāng)今轎車生產(chǎn)凸現(xiàn)車型個(gè)性化特點(diǎn)，令換型周期越來(lái)越短。轎車換型主要表現(xiàn)在車身形狀和結(jié)構(gòu)的變化，而與之相適應(yīng)的是金屬板材沖壓件的千變?nèi)f化。金屬板材沖壓件大致可分為三大類，即車身覆蓋件、車身結(jié)構(gòu)件和中小型沖壓件。車身覆蓋件和車身結(jié)構(gòu)件是具有保持車身形狀功能的零件，如車門、頂蓋、側(cè)圍、行李箱蓋等，是金屬板材沖壓件的主體。中小型沖壓件在轎車中的分布較分散，如車輪、離合器、車用空調(diào)、微特電機(jī)等部件，都有大量的沖壓件。研究轎車典型金屬板材沖壓件的工藝裝備，毫無(wú)疑問地要將車身覆蓋件的工藝裝備作為龍頭對(duì)待。

　　金屬覆蓋件的工藝裝備

　　自車身覆蓋件工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)，機(jī)械壓力機(jī)始終是其裝備主體，典型的組合是一臺(tái)雙動(dòng)機(jī)械壓力機(jī)與數(shù)臺(tái)單動(dòng)機(jī)械壓力機(jī)組成的沖壓生產(chǎn)線。沖壓生產(chǎn)線的形式雖然一直被普遍采用，但其內(nèi)涵卻不斷變化。首先是隨著單機(jī)自動(dòng)化水平的提高，自動(dòng)快速調(diào)整技術(shù)及自動(dòng)快速換模技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)了沖壓生產(chǎn)線的柔性化程度；其次是沖壓生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)形式不斷改進(jìn)，由人工上下料的流水生產(chǎn)線發(fā)展為半自動(dòng)沖壓線和自動(dòng)沖壓線；其三，更具技術(shù)進(jìn)步意義的是，多工位壓力機(jī)進(jìn)入沖壓生產(chǎn)線，以及激光加工與沖壓加工相集成，組成廣義的沖壓自動(dòng)線。

　　中國(guó)鍛壓機(jī)械行業(yè)在車身覆蓋件工藝裝備方面的進(jìn)步是有目共睹的。通過"八五"以來(lái)的科技攻關(guān)，鍛壓機(jī)械行業(yè)的自主開發(fā)能力明顯提高了。在此基礎(chǔ)上，有關(guān)企業(yè)通過引進(jìn)德國(guó)舒勒、美國(guó)維爾森、日本小松等著名公司的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，或采取與國(guó)外廠商合作生產(chǎn)的方式，為中國(guó)轎車生產(chǎn)企業(yè)提供了幾十條沖壓生產(chǎn)線，并在國(guó)際市場(chǎng)中占有一席之地。

　　當(dāng)前，車身覆蓋件沖壓技術(shù)的快速發(fā)展令人矚目，主要表現(xiàn)在液壓機(jī)的加盟、多工位壓力機(jī)的使用和柔性化技術(shù)趨于成熟這三方面。

　　如前所述，機(jī)械壓力機(jī)是沖壓生產(chǎn)線的主體，長(zhǎng)時(shí)間里沒有其他裝備能動(dòng)搖其霸主地位。然而，隨著液壓機(jī)某些關(guān)鍵技術(shù)的突破，液壓機(jī)在沖壓方面的優(yōu)勢(shì)和潛能得到充分發(fā)揮，生產(chǎn)率明顯提高，以及行程同步、與傳送裝置連鎖等問題的圓滿解決，產(chǎn)生液壓機(jī)作為沖壓生產(chǎn)線主機(jī)的趨勢(shì)。當(dāng)然，這并不意味著液壓機(jī)將取代機(jī)械壓力機(jī)，雖然沖壓生產(chǎn)線可以全部采用液壓機(jī)，也可以液壓機(jī)與機(jī)械壓力機(jī)混排使用，但機(jī)械壓力機(jī)作為主機(jī)組成的沖壓生產(chǎn)線畢竟仍是主流。

　　早期較廣泛使用的沖壓生產(chǎn)線，由一臺(tái)雙動(dòng)機(jī)械壓力機(jī)與數(shù)臺(tái)單動(dòng)機(jī)械壓力機(jī)組成，兩者之間設(shè)置一個(gè)工件翻轉(zhuǎn)裝置。多工位板料自動(dòng)壓力機(jī)的出現(xiàn)，以其一次行程進(jìn)行多工序加工、結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，倍受汽車工業(yè)的青睞。多工位壓力機(jī)作為主機(jī)用于沖壓生產(chǎn)線，比單機(jī)使用的難度大得多，必須解決驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)以及檢測(cè)系統(tǒng)等一系列技術(shù)問題。近年來(lái)，隨著以上技術(shù)難題的逐一解決，多工位壓力機(jī)作為主機(jī)進(jìn)入沖壓生產(chǎn)線才成為可能。

　　柔性化技術(shù)趨于成熟，是轎車車身覆蓋件生產(chǎn)最重要的技術(shù)進(jìn)步。首先，組成沖壓生產(chǎn)線的設(shè)備的數(shù)控化，奠定了沖壓生產(chǎn)線自動(dòng)化的基礎(chǔ)。而柔性傳送技術(shù)、機(jī)外仿真技術(shù)、脫機(jī)編程技術(shù)的日臻完善，特別是包括模具自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)、模具自動(dòng)識(shí)別與提取、模具工作參數(shù)自動(dòng)調(diào)整等功能的模具系統(tǒng)實(shí)用化，標(biāo)志著車身覆蓋件柔性化技術(shù)已趨成熟，使大型覆蓋件的"個(gè)性化"生產(chǎn)、按定單生產(chǎn)和"準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)"成為可能。

　　柔性沖壓自動(dòng)線問世，表示柔性化技術(shù)發(fā)展逐漸完備。柔性沖壓自動(dòng)線的基本結(jié)構(gòu)，仍是一臺(tái)雙動(dòng)壓力機(jī)與數(shù)臺(tái)單動(dòng)壓力機(jī)串聯(lián)布置。在雙動(dòng)壓力機(jī)之前有拆垛裝置，由上料車、液壓頂升器、磁力分層器、真空吸盤提升器、雙料檢測(cè)器、磁力輥道、雙料排除器、清洗涂油裝置和送料裝置組成；雙動(dòng)壓力機(jī)與單動(dòng)壓力機(jī)之間有上下料裝置，包括下料器、翻轉(zhuǎn)裝置、傳送裝置和上料器；單動(dòng)壓力機(jī)之間的上下料裝置，由下料器、傳送裝置和上料器組成；最后一臺(tái)單動(dòng)壓力機(jī)之后是碼垛裝置，由下料器，傳送裝置和碼垛車組成。此外，自動(dòng)快速換模系統(tǒng)、自動(dòng)快速調(diào)整系統(tǒng)、故障檢測(cè)系統(tǒng)以及廢料排除與運(yùn)輸系統(tǒng)都是必不可少的。由于對(duì)機(jī)器人技術(shù)、微電子技術(shù)和液壓技術(shù)的充分應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了沖壓過程的自動(dòng)化，而且?guī)?lái)生產(chǎn)組織的柔性化。

　　大型多工位壓力機(jī)自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線代表了先進(jìn)的組合方式，應(yīng)當(dāng)特別關(guān)注。大型多工位壓力機(jī)的不斷完善和轎車大型覆蓋件生產(chǎn)的需求，促進(jìn)了大型多工位壓力機(jī)自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線的發(fā)展。較原始的組合是，由一臺(tái)雙動(dòng)拉伸壓力機(jī)與一臺(tái)單動(dòng)大型多工位壓力機(jī)組成，二者之間配備一套翻轉(zhuǎn)裝置和同步裝置，在一定程度上提高了生產(chǎn)節(jié)拍，并減少占地面積。第二代生產(chǎn)線的配置大為簡(jiǎn)化，一臺(tái)帶雙動(dòng)拉伸工位的多工位壓力機(jī)在其前后分別配備了拆垛裝置和碼垛裝置，便組成了一條自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。此類多工位壓力機(jī)多為四柱三滑塊結(jié)構(gòu)，第一滑塊下的第一工位是雙動(dòng)拉伸工位，其馀工位為單動(dòng)沖壓工位。由于拉伸工位采取了反向拉伸的方式，從而避免了工件的翻轉(zhuǎn)，因此不需要翻轉(zhuǎn)裝置，使生產(chǎn)率進(jìn)一步提高、占地面積也減少了。帶數(shù)控液壓氣墊的大型多工位壓力機(jī)的出現(xiàn)，摒棄了傳統(tǒng)的雙動(dòng)拉伸工藝?yán)砟睿嬲龑⒗炫c其他沖壓工藝組合到一臺(tái)壓力機(jī)上完成。自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線的硬件組成仍是一臺(tái)主機(jī)配備拆垛裝置和碼垛裝置，主機(jī)是帶數(shù)控液壓氣墊的多工位壓力機(jī)，而數(shù)控液壓氣墊是其技術(shù)核心。數(shù)控液壓氣墊通過四角控制，可調(diào)節(jié)拉伸工作的壓邊力，從而實(shí)現(xiàn)單動(dòng)深拉伸。采用數(shù)控液壓氣墊使單動(dòng)壓力機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的雙動(dòng)壓力機(jī)，不僅簡(jiǎn)化了壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)、取消了翻轉(zhuǎn)裝置，且實(shí)現(xiàn)了壓邊力的優(yōu)化控制、提高拉伸件的質(zhì)量、降低工件的廢品率。

　　中國(guó)汽車工業(yè)對(duì)設(shè)備需求呈現(xiàn)長(zhǎng)期多樣性的局面，因此大型覆蓋件的生產(chǎn)工藝也是多種多樣的。隨著技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程，眾多企業(yè)已經(jīng)或?qū)⒁讶斯ど舷铝系牧魉€改造為半自動(dòng)沖壓線和自動(dòng)沖壓線，但使用柔性沖壓自動(dòng)線的企業(yè)仍為數(shù)不多。大型多工位壓力機(jī)自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線由于造價(jià)昂貴及技術(shù)方面的問題，在國(guó)內(nèi)推廣使用尚待時(shí)日。目前，中國(guó)鍛壓機(jī)械行業(yè)不僅能夠自主提供傳統(tǒng)配置的沖壓生產(chǎn)線、半自動(dòng)沖壓線和自動(dòng)沖壓線，而且具有提供柔性沖壓自動(dòng)線和大型多工位壓力機(jī)自動(dòng)沖壓線的能力。

　　鋼板成型車輪的工藝裝備

　　在結(jié)構(gòu)上，轎車車輪主要分為組合式車輪和整體式車輪，從材質(zhì)上分則有鋼板成型車輪和鋁合金車輪。當(dāng)前，組合式鋼板成型車輪占有相當(dāng)重要的位置，短期內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)整體式鋁合金車輪一統(tǒng)天下的局面。組合式鋼板成型車輪主要由輪輞和輪輻組成，輪輞與輪輻的生產(chǎn)工藝一直備受關(guān)注。現(xiàn)時(shí)，生產(chǎn)輪輞的工藝方法大致有兩種，一是滾壓生產(chǎn)工藝，二是旋壓生產(chǎn)工藝；生產(chǎn)輪輻的工藝方法主要有兩種，即沖壓成形工藝和旋壓成形工藝。