生產一輛汽車外殼大致分幾步？
衝壓
焊裝
塗裝
總裝
在車身製造領域，包含衝壓、焊接、塗裝和總裝四大工藝。而中國在這些工藝上所需要的裝備在很長的一段時間內完全依賴進口，所以汽車製造成本也居高不下。為了降低成本，我們的企業就開始在“性價比”最高的衝壓設備上找突破口。
經過十幾年的技術引進、吸收、集成創新，中國的衝壓生產線技術迅速縮短了與國際先進水平的差距，在大型多工位壓機、伺服壓力機等技術領域達到了國際領先水平。
比如，截至2014年，約有85%的國內車企使用的是國內的衝壓線，而這一比例也遠遠高於焊接、塗裝和總裝的生產線國產化比例；國產的大型多工位壓力機也出口到美國福特、德國大眾等國外車企，在與德國舒勒、日本小松等國際壓機巨頭的競爭中不斷打破國外的技術壟斷，開拓國際市場。
衝壓——車身製造首要工序
那什麼是衝壓呢？看到上面的動圖也應該有了瞭解，就是利用設備，對板材等材料施加外力，讓它永久變形。
衝壓工藝生產效率很高，生產成本又低，很容易實現機械化和自動化，還能造出減材金屬加工方法難加工出來的複雜零件，很適合車身零部件製造。
衝壓成型的車身零部件
一般來說，你看到的汽車車身，有70%的零件都是衝壓成型的，衝壓是車身製造的第一道工藝，衝壓水平直接決定了車身好壞，而且還影響著後續其他工藝的進行。
衝壓線示意圖
壓力機——衝壓生產線的“絕對主角”
那麼，問題又來了，怎麼又快又好的地實現快速衝壓呢？這就得連貫的衝壓生產線了。現在的衝壓生產線有前端自動化設備，經過壓力機衝壓，再經過傳送裝置，輸送到後端設備上，這其中壓力機當然是“主角”了。
壓力機的先是通過傳動機構帶動電機工作，傳動機由皮帶和齒輪組成，進行減速增力。傳動機的結構一般有螺旋機構、曲柄連桿機構和液壓缸，因此壓力機也分這三大類，最常見就是曲柄壓力機，也叫機械壓力機，是最常見的一種壓力機，工作原理如下圖所示。
機械壓力機原理圖
先得造出壓力機這個“大件”
汽車衝壓線上一般用的機械壓力機很大，載荷也大，要更換模具的重量也是數噸級的，加載在車身零部件上的力常常是汽車自重的幾千倍，還得需要壓力機機身不變形，難度可想而知。
而且，一臺大型壓力機光一個機身鑄造就要動輒上百萬。為了增強傳動能力，多數配備了人字齒輪，加工一個齒輪使用的車床就長達幾十米，插齒過程有可能耗費數月。
零件極大或極小都會對機器的精密度有著更高的要求，壓機就是典型的大件，製作工藝複雜、穩定性和精度要求高，製造週期長，中國的壓力機制造企業要想贏得市場，並非易事。
大型床身鑄件焊接
機床傳動部件熱處理
壓力機還得勻速緩慢地“走正步”
突破了第一步機器的問題，下一個難點就是怎麼生產出高質量的零件了。這就要求在衝壓成型的時候不能太快，還得保持勻速，這可難倒了傳統的壓力機。因為以前壓力機的電機扭矩輸出曲線並不能隨時控制，所以，會受到結構本身固有運動規律的影響，速度不受控制，產品質量就難以保障了。
那為了提高提高加工質量，控制速度曲線，工程師們提供了兩種優化的思路。
改進壓力機的傳動系統——由原來的曲柄滑塊機構改為多連桿驅動的機構，多連桿壓力機要是設計合理，能很好克服傳統壓力機在上下模結合時造成的衝擊速度過高、滑塊速度遞減過快、公稱壓力不能及時完全達到導致無法拉深較深的零件等缺陷，也更加適合於衝壓生產，不過這裡面多連桿杆系設計和性能優化是技術的核心，同時也是難點。
大型人字齒輪加工
改進動力輸入系統——既然要控制速度，那就從輸出曲線上“先下手為強”。這裡有一種壓力機叫伺服壓力機，是將伺服電機技術、數控機床技術與壓力機結合，這個伺服電機可以在工作負載範圍內按照任意的曲線輸出扭矩，進而實現根據加工內容任意設置壓機滑塊運行模式。
從“源頭”上改進，思路就簡潔明朗了。而且這種壓力機在生產效率、成型性能、精度方面、節能降噪和設備穩定性等方面都遠遠超過原來的普通壓力機，而且它還具有更大的“柔性”，能夠迅速、方便地改變輸出運動規律。行業認為伺服壓力機是今後壓力機發展的方向。
衝壓自動線：如何48秒造出一輛汽車？
高速衝壓線仿真動畫
現代汽車生產線對生產節拍的要求十分嚴苛，日本本田轎車、商務車生產線每48秒就要生產一輛汽車，生產線的速度就是最關鍵的指標，對於大型企業來說，每分鐘多生產一次，每年帶來的效益都是數億美元。
要是靠人工手動在多臺壓力機之間上下料，不僅危險，還非常之慢，重點是時間就是金錢啊！所以，衝壓自動線逐漸取代了傳統的手工生產，成為汽車製造企業中的主流生產方式。
衝壓自動線也有兩種，一種是在原有單臺壓機之間添加上、下料機構和送料系統，組成單機聯線自動化衝壓線，它的速度一般是手工送料線的兩到三倍；
濟南二機床生產的單機聯線自動化衝壓線
另一種是大型多工位壓力機生產線，將多道衝壓工藝集成到一個大型壓機內部，實現提速、降耗、無人化等目標，其速度一般是單機聯線衝壓線的兩倍左右。
濟南二機床生產的大型多工位壓力機
國內在高速衝壓線上的研究正迎頭趕上，2013年時濟二出口到福特的一條衝壓線的節拍是15次每分鐘，到2017年交付上汽通用的一條高速伺服衝壓線的節拍達到18次每分鐘。
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