周建明

（浙江肖恩電子科技有限公司 浙江 江山 342100）

1 引言

在科技和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，國內(nèi)工業(yè)朝著自動化方向發(fā)展，鈑金制造工藝也同樣如此，自動化技術(shù)在鈑金制造工藝中的應(yīng)用能使整個加工工藝和加工流程效率化，有效提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)我國鈑金制造工藝實現(xiàn)自動化發(fā)展，為我國金屬制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2 自動化技術(shù)概述

所謂自動化技術(shù)，其主要是一種綜合性的技術(shù)或者方法，其與電子學(xué)、計算機(jī)學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、信息論、控制論、自動控制學(xué)以及液壓氣壓技術(shù)之間有著密切聯(lián)系。其中，計算機(jī)技術(shù)、自動控制學(xué)與自動化技術(shù)之間的聯(lián)系最為密切，影響也最大。

當(dāng)前，隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，自動化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域與范圍也在逐漸擴(kuò)大。自動化技術(shù)也逐漸向機(jī)電一體化、機(jī)械功能多元化、結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化及模組化、控制智能化、結(jié)構(gòu)運動高精度化等方向與趨勢發(fā)展。其中，機(jī)電一體化與機(jī)械功能多元化主要指的是包裝機(jī)械的自動化、一體化、包裝機(jī)種的多元化；而結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化與模組化主要對新機(jī)型的轉(zhuǎn)換與創(chuàng)新；而控制智能化與結(jié)構(gòu)運動的高精度化，主要設(shè)計的就是機(jī)械設(shè)備的自動化控制、動力負(fù)載控制、數(shù)字控制。

目前，在產(chǎn)業(yè)環(huán)境不斷發(fā)展的背景下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與優(yōu)化、制造業(yè)的智能化與綠色化發(fā)展等都是未來的發(fā)展趨勢。為了能夠促進(jìn)行業(yè)發(fā)展更加快速，重視自動化技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)該將其自動化控制、自動化監(jiān)測、提高能效、生產(chǎn)管理水平的改善與提升等作用與價值更好地發(fā)揮出來，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展更加自動化與現(xiàn)代化[1]。

3 鈑金制造工藝中自動化技術(shù)應(yīng)用的重要性

鈑金制造工藝主要涉及折彎、沖壓、剪切、連接以及成型等工藝，這些工藝功能的實現(xiàn)基本都是依靠焊機(jī)、折彎機(jī)、水射流與等離子以及激光切割機(jī)、沖床、剪板機(jī)以及拉鉚槍、去毛刺機(jī)、校平機(jī)以及開卷機(jī)等輔助設(shè)備。隨著制造行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，鈑金加工行業(yè)的發(fā)展速度與水平也在不斷提升。傳統(tǒng)的鈑金加工多是勞動密集型的作業(yè)模式，其過度依賴操作者，對于不斷增長的需求訂單不能夠更好地滿足。同時，隨著信息化時代的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的設(shè)備加工工藝已經(jīng)跟不上時代發(fā)展速度，重視自動化技術(shù)的應(yīng)用對于鈑金制造工藝的優(yōu)化與升級顯得尤為重要。

在鈑金加工工藝中應(yīng)用自動化控制技術(shù)，能夠更好地突破傳統(tǒng)制造工藝的局限與不足，優(yōu)化鈑金加工工藝流程，可以總體提升鈑金生產(chǎn)效率，推動鈑金制造設(shè)備也逐漸向機(jī)械化、自動化的方向發(fā)展與演變。在一般情況下，鈑金加工工藝中的自動化控制部分是數(shù)控沖床，其是鈑金加工工藝中最關(guān)鍵的部分。自動化數(shù)控沖床可以極大程度減少傳統(tǒng)施工工藝中出現(xiàn)的問題，通過精準(zhǔn)化控制不斷提高施工的質(zhì)量和施工的效率，而且自動化控制技術(shù)可以有效利用CNC軟件來控制沖床進(jìn)行簡單化工作，助推鈑金制造工藝的應(yīng)用更加自動化、智能化，節(jié)約更多的人力、物力以及財力，幫助鈑金制造企業(yè)節(jié)約更多成本與費用，提升其加工效率與企業(yè)效益。

在鈑金制造工藝中應(yīng)用自動化技術(shù)，其能夠促進(jìn)鈑金制造過程更加連續(xù)化，從而形成有機(jī)的整體，使其生產(chǎn)過程更加安全、可靠與高效。在提升鈑金制造質(zhì)量的同時，其制造的效率也得到了更好提升。自動化技術(shù)的應(yīng)用使得鈑金制造流程以及加工工藝更加靈活化，可以隨著生產(chǎn)發(fā)展的實際需求與要求進(jìn)行科學(xué)地調(diào)整與優(yōu)化，減少了鈑金件等制造過程中產(chǎn)生的人員投入。同時，利用自動化技術(shù)能夠?qū)C(jī)械制造、加工生產(chǎn)的個性化需求進(jìn)行更好地滿足，有效地縮短了鈑金件的生產(chǎn)制造周期，還能夠使鈑金件的更新速度得到大大提升，使其經(jīng)濟(jì)效益更好提升，發(fā)展空間更好擴(kuò)展。此外，在鈑金制造工藝中應(yīng)用自動化技術(shù)，能夠有效地降低工人的勞動強度，改善與優(yōu)化工人的工作環(huán)境，促進(jìn)其生產(chǎn)成本更好地降低、加工質(zhì)量與效率得到更好提高。

4 自動化技術(shù)在鈑金制造工藝中的應(yīng)用策略

在加工一些鈑金件時，鈑金制造企業(yè)要重視其應(yīng)用技術(shù)與工藝的優(yōu)化與升級，結(jié)合當(dāng)前信息時代的發(fā)展特點與鈑金制造的實際情況，不斷解放思想、與時俱進(jìn)，更好地借助自動化技術(shù)來優(yōu)化與升級鈑金制造工藝，并促進(jìn)鈑金制造效率與水平得到更好提升。下面對自動化技術(shù)在鈑金制造工藝中的實際應(yīng)用策略與方法展開討論與研究。

4.1 重視自動化加工方式的有效應(yīng)用

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，鈑金制造加工工藝的方式逐漸呈現(xiàn)多元化的特征。其中，連續(xù)沖裁方式是最常見也是最常應(yīng)用的一種鈑金制造加工工藝，在進(jìn)行具體的連續(xù)沖裁加工應(yīng)用時，又可以根據(jù)具體的情況分成多方向和單方向加工。首先，多方向的沖裁加工是指對大型金屬進(jìn)行層面加工；單方向的加工是指對多個金屬部件進(jìn)行堆疊式的加工，由于兩種加工方式的應(yīng)用角度和應(yīng)用功能有所不同，因此，在進(jìn)行機(jī)械自動化控制技術(shù)的應(yīng)用時，也會呈現(xiàn)不同的加工效果。在進(jìn)行鈑金機(jī)械自動化控制加工的過程中，單次沖壓可以促進(jìn)金屬產(chǎn)品定型，多方向沖壓可以通過配合相應(yīng)的金屬模具，實現(xiàn)精加工。自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，可以讓鈑金制造加工的方式呈現(xiàn)精細(xì)化發(fā)展，可以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)和加工，總體提高鈑金產(chǎn)品的批量生產(chǎn)速度[2]。

4.2 重視鈑金加工工藝數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

在設(shè)計鈑金件時，重視鈑金件工藝數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的有效應(yīng)用，并以鈑金件制造模型信息為基礎(chǔ)和依據(jù)來計算工藝參數(shù)和設(shè)計鈑金件的制造指令，從而更好地生成鈑金車間加工零件的生產(chǎn)性工藝數(shù)據(jù)信息或者文件。同時，在設(shè)計與加工鈑金件的過程中，重視鈑金材料性能數(shù)據(jù)的積累，全面了解與掌握鈑金件的相關(guān)自動化、數(shù)字化加工的工藝參數(shù)與流程，并將這些加工信息數(shù)據(jù)以及經(jīng)驗等逐步積累、轉(zhuǎn)化成企業(yè)內(nèi)部共享的信息與知識，形成鈑金自動化加工的知識庫，那么在進(jìn)行鈑金成型工藝設(shè)計、參數(shù)設(shè)定等方面可以在知識庫中進(jìn)行相關(guān)信息數(shù)據(jù)的提取作為參考和使用，這樣能夠推動鈑金工藝成形的質(zhì)量、設(shè)計效率得到全面提升。與此同時，由于鈑金的加工制造從毛坯到成品需要很多工序來完成。而在加工的實際過程中要重視對鈑金材料性能等因素的全面考慮，建立鈑金工藝加工模型計算工具來輔助數(shù)控編程工作，提升鈑金加工的精準(zhǔn)性。

4.3 重視鈑金成型數(shù)控編程與自動化技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前，隨著信息化科技的不斷發(fā)展，鈑金數(shù)控成型設(shè)備的應(yīng)用范圍得到進(jìn)一步擴(kuò)大。很多鈑金成型設(shè)備都已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了自動化與數(shù)控化，如常用的就是數(shù)控噴丸機(jī)、數(shù)控拉彎機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控拉形機(jī)以及數(shù)控下料機(jī)等。應(yīng)用數(shù)控鈑金成型設(shè)備，能夠促進(jìn)其生產(chǎn)精度、效率與質(zhì)量得到更好提升。而在鈑金加工制造過程中，由于數(shù)控噴丸、拉彎成形、蒙皮拉型等工藝在時間、成型等工藝過程參數(shù)上是經(jīng)過反復(fù)、多次的實驗來得到的控制程序，其對于更高質(zhì)量、更高效率的加工要求無法滿足。而通過利用自動化技術(shù)對各類設(shè)備控制程度文件的格式進(jìn)行綜合解析，并結(jié)合鈑金制造加工工藝參數(shù)來自動生成數(shù)控指令工具，從而促進(jìn)數(shù)控編程自動化設(shè)備控制的精確度得到更好提升，提高鈑金制造加工工藝的精準(zhǔn)性與高效性。

4.4 強化轉(zhuǎn)塔的自動化水平

在鈑金制造工藝中，數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床是必備的設(shè)備，而轉(zhuǎn)塔是其重要組成部分。轉(zhuǎn)塔也叫回轉(zhuǎn)頭，其工位數(shù)量主要分為22位或者40位，需要結(jié)合實際情況根據(jù)不同的轉(zhuǎn)塔沖床安裝規(guī)格，選擇不同的模具沖頭。在進(jìn)行實際加工時，回轉(zhuǎn)頭沖床的流程主要是按照約定好的程序進(jìn)行沖孔程序，這也是第一個步驟，在進(jìn)行第一步的壓沖結(jié)束后，會根據(jù)實際的下一項壓沖類型更換實際的模具沖頭，在機(jī)械自動化工序過程中，機(jī)床的主系統(tǒng)會將回轉(zhuǎn)沖頭的相關(guān)匹配數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫姍C(jī)編碼器中。由控制臺將相關(guān)指令下放，根據(jù)具體的沖壓類型更換模具頭，在此基礎(chǔ)上，利用傳感器檢查其安裝的氣動銷釘位置以及目前的狀態(tài)，由自動化控制系統(tǒng)將壓縮氣體由氣動閥門彈出去，從而更好地將轉(zhuǎn)塔的作用發(fā)揮出來，促進(jìn)其自動化水平更好提升[3]。

4.5 重視CNC程序控制技術(shù)的應(yīng)用

CNC程序控制部分，主要是根據(jù)CNC程序軟件系統(tǒng)，對整個數(shù)控機(jī)床進(jìn)行系統(tǒng)的程序編制的一種軟件。根據(jù)具體的CNC程序控制系統(tǒng)的不同，各個自動化的排樣系統(tǒng)也就具有不同的特點，可以根據(jù)實際的情況進(jìn)行具體的升級。CNC程序控制軟件中主要有3個部分，第1個部分是程序編制的屏幕預(yù)演，屏幕預(yù)演功能主要是根據(jù)具體的數(shù)控機(jī)床操作精度和操作能力，進(jìn)行程序性的檢查，保證整個鈑金制作工藝的正常沖制。第2個部分是預(yù)演警報，根據(jù)實際超長的部分以及機(jī)床原程序限定參數(shù)的范圍之外進(jìn)行報警，當(dāng)加工工序超過額定的參數(shù)規(guī)定，就會產(chǎn)生機(jī)床報警，并且自動停止沖制。第3個部分是自動排樣，程序主要有30條語言組成，可以對具體的零部件進(jìn)行程序性編寫，由于CNC程序控制軟件是一個多軟件的組合體，因此可以根據(jù)具體的部分進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度的編寫，或者設(shè)定局部的坐標(biāo)系數(shù)等，廣泛地應(yīng)用于鈑金制作加工工序之中。整個CNC程序控制部分可以設(shè)置x及y軸的坐標(biāo)數(shù)值，根據(jù)x及y軸坐標(biāo)數(shù)值的初始點位置，降低程序的編寫難度，提高數(shù)據(jù)編寫參數(shù)的精度，進(jìn)而提升鈑金制造工藝的自動化水平[3]。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著信息科技的不斷發(fā)展，鈑金制造行業(yè)的發(fā)展思路與方向也在逐漸發(fā)生變化。為了能夠促進(jìn)鈑金制造工藝更加自動化與現(xiàn)代化，重視自動化技術(shù)的合理應(yīng)用非常必要。鈑金制造企業(yè)要重視自動化加工方式的有效應(yīng)用，重視鈑金加工工藝數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用，重視鈑金成型數(shù)控編程與控制技術(shù)的應(yīng)用，強化轉(zhuǎn)塔的自動化水平，重視CNC程序控制技術(shù)的應(yīng)用等，從不同方面與方向來優(yōu)化與提升鈑金制造工藝的自動化水平，節(jié)約能耗與成本，增強生產(chǎn)效率、提升經(jīng)濟(jì)效益。