數(shù)控模鍛錘及其自動化生產(chǎn)線的開發(fā)與應(yīng)用（下）

文/王衛(wèi)東·安陽鍛壓機(jī)械工業(yè)有限公司

《數(shù)控模鍛錘及其自動化生產(chǎn)線的開發(fā)與應(yīng)用》（上）見《鍛造與沖壓》2018年第9期

數(shù)控錘生產(chǎn)線概述

精密棒料剪切機(jī)、輥鍛機(jī)、切邊壓力機(jī)、精整壓力機(jī)與數(shù)控模鍛錘配套組成模鍛生產(chǎn)線如圖2所示。由于設(shè)計時統(tǒng)一考慮，注重生產(chǎn)線的整體性，注重設(shè)備與設(shè)備之間的配合，故優(yōu)化的生產(chǎn)節(jié)拍使設(shè)備之間的銜接配合流暢緊湊，設(shè)備利用率高。

數(shù)控錘自動化生產(chǎn)線介紹

鍛造工藝分析

圖2 數(shù)控錘生產(chǎn)線示意圖

數(shù)控錘實現(xiàn)自動化生產(chǎn)線相比其他鍛造設(shè)備難度更大，主要問題就是鍛打過程中可能出現(xiàn)的粘模及跳模問題。對于圓餅類鍛件，料頭不易鍛出，所以采用閉式模鍛方法進(jìn)行鍛打。此方法保證鍛打過程中，鍛件始終留在下模，脫模時需用頂料機(jī)構(gòu)才能將鍛件頂出。

零部件尺寸如圖3所示，鍛打工藝采用閉式模鍛。鍛錘上動作主要包括：棒料鐓粗去氧化皮→終鍛模腔內(nèi)終鍛成形→下頂出器頂出鍛件。鍛件下料尺寸為：φ65mm×110mm，下料重量：2.75kg，材質(zhì)：45#鋼。

圖3 零部件尺寸圖

主要的設(shè)備構(gòu)成及設(shè)計原則

生產(chǎn)線選取C92K-50數(shù)控模鍛錘為主機(jī)設(shè)備，其他相關(guān)設(shè)備，包括加熱爐、沖孔壓力機(jī)、鍛造機(jī)器人、自動噴石墨去氧化皮裝置、專用夾鉗、坯料翻轉(zhuǎn)平臺，安全圍欄等相關(guān)部分。

閉式模鍛示意圖如圖4所示，這樣的結(jié)構(gòu)確保鍛打時，不會出現(xiàn)跳模和粘模現(xiàn)象。

圖4 閉式模鍛示意圖

設(shè)計原則：整條線實現(xiàn)“無人化”運(yùn)行狀態(tài)，生產(chǎn)線實現(xiàn)無危險項原則。

⑴數(shù)控錘預(yù)鍛時，1＃機(jī)器人、2＃機(jī)器人、噴石墨小車必須處在指定零位狀態(tài)。

表1 生產(chǎn)線相關(guān)輔助設(shè)施明細(xì)表

⑵數(shù)控錘終鍛時，1＃機(jī)器人、2＃機(jī)器人、噴石墨小車、頂料器必須在指定零位狀態(tài)。

⑶壓力機(jī)切邊時，2＃機(jī)器人必須處在指定零位狀態(tài)。

特別注意事項

⑴生產(chǎn)線上每個控制單元應(yīng)能實現(xiàn)脫線控制，并可單獨(dú)檢測或動作功能。

⑵生產(chǎn)線設(shè)有急停按鈕，遇有緊急情況，按動急停按鈕，整個生產(chǎn)線除加熱爐轉(zhuǎn)入保溫外，其他電機(jī)全部關(guān)閉，故障排除后，應(yīng)用復(fù)位按鈕，生產(chǎn)線上所有控制單元恢復(fù)原始狀態(tài)。

流程與具體內(nèi)容

⑴生產(chǎn)線流程為：

棒料加熱→1#機(jī)器人傳遞→數(shù)控錘鍛打成形→2#機(jī)器人傳遞→壓力機(jī)沖孔成形→2#機(jī)器人傳遞到產(chǎn)品存放處。

⑵生產(chǎn)線展示的內(nèi)容與亮點(diǎn)：

1)加熱爐具有自動排料、上料功能，完成自動化連續(xù)加熱；

2)加熱爐具有合格與不合格棒料自動分選功能；

3)數(shù)控錘鍛模配有自動噴墨裝置；

4)棒料鐓粗后具有自動吹氧化皮功能；

5)數(shù)控錘具備程序控制鍛打，適用于自動化鍛造生產(chǎn)線；

6)數(shù)控錘適用于環(huán)形鍛件無飛邊鍛造；

7)數(shù)控錘具有自動頂出鍛件功能；

8)鍛造機(jī)器人自動精確取放鍛件；

9)鍛造機(jī)器人配合數(shù)控模鍛錘完成自動化鍛造；

生產(chǎn)線相關(guān)輔助設(shè)施明細(xì)表

因生產(chǎn)線相關(guān)設(shè)備需輔助設(shè)備進(jìn)行配合，所需設(shè)計制作相關(guān)輔助用品的明細(xì)及要求見表1。

結(jié)束語

近年來，國內(nèi)人力成本上升很快，鍛件成本大幅增加，鍛件質(zhì)量要求越來越高，通過取消人工操作模式，實施自動化系統(tǒng)改造，實現(xiàn)無人化的生產(chǎn)模式。鍛錘自動化生產(chǎn)線的開發(fā)與應(yīng)用，有著很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，相信未來會有更大的發(fā)展。