Средства механизации и автоматизации листовой штамповки

Механизация, а в настоящее время комплексная автоматизация по праву считаются важнейшим направлением технического прогресса. Без автоматизации невозможны высокие темпы дальнейшего роста производительности труда и прогресс в машиностроении. Изыскание путей роста производительности труда, борьба за повышение эффективности производства, за снижение себестоимости приводят к экономической необходимости комплексной автоматизации. А так как автоматизация меняет характер труда, сближает физический труд с умственным, повышает культурно-технический уровень трудящихся, то возникает социальная необходимость автоматизации.
 Для создания автоматических машин необходимы определенные уровень развития науки и техники и экономические условия. Автоматизация — логический результат технического прогресса. История техники насчитывает три основных этапа: первый — изобретение инструмента, приспособлений и машин, на которое было переложено выполнение различных исполнительных функций; второй — изобретение различных двигателей (водяных, паровых, электрических и др.), т. е. переход к такому состоянию, когда машина-двигатель приводит в движение технологическую (рабочую) машину; третий — автоматизация производства.
 Механизацией называются такие мероприятия, которые направлены на частичный или полный перевод отдельных ручных приемов и операций листовой штамповки и других производственных и вспомогательных операций на обслуживание специальными механизированными устройствами, управляемыми операторами. Механизация предполагает перевод машины на такой режим работы, когда труд оператора значительно облегчен и связан с ритмом работы машины. Для современного этапа развития кузнечно-штамповочного производства характерна комплексная механизация, заключающаяся в механизации и частичной автоматизации ряда технологических операций, осуществляемых на машинах, работающих в единой линии по изготовлению данной детали. Автоматизация производства представляет собой этап машинного производства, который характеризуется освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и передачей этих функций специальным устройствам. При автоматизации технологического процесса рабочий не связан с ритмом работы машины, и роль его сводится к наблюдению за работой машины, ее контрольных устройств или только к первоначальной наладке автоматизированного агрегата. Автоматизация обусловливает дальнейшее расширение механизации, использует специальные технические средства для самоконтроля работы отдельных узлов (обратная связь, счетно-решающие устройства и др.), делает непрерывным и более стабильным производственный цикл, оказывает воздействие на методы производства и даже на сам продукт производства. При комплексной автоматизации весь автоматизированный участок производства (например, несколько различных автоматических линий) должен рассматриваться как единая взаимосвязанная система, обеспечивающая выполнение требуемой последовательности отдельных операций или фаз технологического процесса. При комплексной автоматизации отдельные автоматические устройства (контрольные, регулирующие, программные и др.) должны быть связаны между собой и образовывать согласованно действующую единую систему управления, обеспечивающую бесперебойную работу автоматической системы машин. Комплексная автоматизация — это высшая форма организации автоматизированного производства.
Современные листоштамповочные автоматы имеют до 1250 ходов в минуту и более. Это приводит к тому, что собственно машинное время составляет небольшую часть общего времени, необходимого для изготовления детали.
Однако основное время затрачивается на вспомогательные операции: загрузку и выгрузку заготовок и готовых изделий, транспортировку и укладку. В результате быстроходное высокопроизводительное прессовое оборудование в неавтоматизированном производстве используется лишь на 10—15 %. В настоящее время для каждой группы технологических операций листовой штамповки рекомендуются определенные значения скоростей перемещения ползуна, значения которых определяются быстроходностью того или иного типа оборудования, т. е. для технологического процесса, состоящего из разнотипных операций, приходится применять соответствующее оборудование, обладающее иногда различной производительностью. Например, автоматизированные поточные линии для листовой штамповки крупногабаритных облицовочных деталей автомобиля состоят из вытяжного пресса и нескольких универсальных листоштамповочных прессов, производительность которых примерно в два-три раза больше, чем вытяжных прессов, что приводит к снижению производительности всей линии.
 Быстроходность листоштамповочного оборудования, как правило, не лимитирует автоматизации, чем и объясняются успехи, достигнутые при автоматизации процессов листовой штамповки. Применение автоматических устройств, обеспечивающих подачу, перемещение и удаление заготовок и готовых изделий, исключает ручные операции в опасной зоне пресса. Поэтому только при помощи автоматизации и механизации можно решить важную социальную проблему кузнечно-штамповочного производства — полностью избавиться от травматизма. В листовой штамповке нашло широкое распространение совмещение в одном штампе нескольких переходов. Созданы машины автоматы, объединяющие несколько различных операций. Благодаря интенсификации технологических процессов удается сократить число машин и средств автоматизации и повысить надежность линии. При этом необходимо осуществлять взаимосвязь режима работы основного технологического агрегата со вспомогательными (средствами автоматизации); обеспечивать надежность блокировок, гарантирующих в период деформации вывод средств автоматизации из рабочей зоны пресса; максимально использовать холостой ход машины для работы средств автоматизации; обеспечивать под наладку технологического процесса в период работы машины. Определение характера кузнечно-штамповочного производства и выбор метода автоматизации необходимо проводить исходя из программы выпуска и размера партии, номенклатуры деталей, закрепленных за линией (машиной), индивидуальных особенностей деталей и технологических процессов.
 Автоматизация технологических процессов листовой штамповки развивается или вследствие оснащения средствами автоматизации универсального кузнечнопрессового оборудования или применения специализированных машин. В настоящее время использование специализированных машин оправдано лишь в условиях крупносерийного и массового производства. В условиях серийного производства применение специализированных высоко производительных машин станет возможным только с развитием и совершенствованием системы специализации и кооперации производства. Сейчас основное направление автоматизации процессов листовой штамповки — автоматизация на базе универсальных машин.