周顏忠

（中車蘭州機車有限公司，甘肅蘭州 730050）

0 引言

國外的鍛造設(shè)備界限非常清晰，不同模型之間都有詳細(xì)的劃分標(biāo)志，設(shè)備類型不容易混淆，劃分也較為詳細(xì)，例如，熱鍛型設(shè)備，冷鍛型設(shè)備以及溫鍛型設(shè)備，等等，這些是從溫度角度進行區(qū)分。還有一些精鍛型設(shè)備，從噸位或規(guī)格區(qū)分，用戶可以根據(jù)自身鍛造工藝需求，選擇不同鍛造設(shè)備。制造商要根據(jù)用戶的鍛造需求生產(chǎn)鍛造設(shè)備，及時快速提供特定的工藝鍛造設(shè)備。減少了資源和資金浪費，用戶也能節(jié)省資金，提升整體效益。

國內(nèi)鍛造設(shè)備建造商發(fā)展較慢，而且受到計劃經(jīng)濟影響，設(shè)備開發(fā)能力以及科技研發(fā)速度都跟不上目前迅速增長的用戶需求，不能靈活根據(jù)用戶需求，量身定做專用設(shè)備。因此，很多制造商開發(fā)一些萬能通用型設(shè)備，用戶也習(xí)慣選用標(biāo)準(zhǔn)的大眾化設(shè)備，但是這些設(shè)備不能完全適合自身工藝需求。通用型設(shè)備需要兼顧工藝特點，針對特定工藝，很難發(fā)揮全部優(yōu)勢，還會造成一定資源浪費。

1 高能螺旋壓力機

（1）目前高能螺旋壓力機主要依靠兩種傳統(tǒng)形式，一種是依靠轉(zhuǎn)子與機器螺桿連為一體，通過電機直接傳動，這種機器使用普遍。例如，漢新威奇6307 高能螺旋壓力機等，設(shè)備傳動環(huán)節(jié)少，旋轉(zhuǎn)速度較低，需要采用一些扭矩很大的專用電機。如果螺旋桿導(dǎo)套損壞，也會影響電機運行。另一種是電機利用齒輪與皮帶的咬合，然后再用皮帶帶動從動飛輪螺桿的電機轉(zhuǎn)動，這種機械轉(zhuǎn)動形式較好，占據(jù)空間較小，便于電機故障處理。只需要拆卸皮帶即可進行改變，自動化程度高，不會影響電機性能。

自動生產(chǎn)線工作過程中，受到其他生產(chǎn)線系統(tǒng)的控制，也可以通過毛坯加熱，然后系統(tǒng)自動分揀后將材料送入熔爐。經(jīng)過加熱，氣缸將材料推入滑道材料取料點，機器手臂取料后放入壓力倉進行鍛造。鍛造后進行自動潤滑和冷卻工作，周而復(fù)始循環(huán)運行，最后可以自動完成后續(xù)大部分工序。

（2）自動噴墨裝置。一些自動噴墨裝置需要使用電動螺旋壓力機，電動螺旋壓力機工作時溫度非常高，如果散熱不均，有可能損壞機械，因此自動潤滑冷卻裝置是必要設(shè)備。可以極大減輕工人的勞動強度，確保工人安全（在傳統(tǒng)鍛造工藝中工人容易受傷），并且節(jié)約資金，機械工作時精度也比工人工作要高，保證操作均勻一致。到一定高度以上，壓力機滑塊鍛造車間會將工件進行回程遞送。

（3）電動螺旋壓力機對于精密鍛造工藝要求非常高，這類精密鍛造工藝非?？简炓粋€國家的工業(yè)水平。大部分設(shè)備都使用熱精鍛然后加冷精整的復(fù)合工藝，及時在高熱情況下進行鍛造，然后冷卻降溫后進行整形。一般工藝路線為下料配料自動分揀排序等工序，抵抗力低，塑造性能較好。對于一些復(fù)雜容易成型的工件，可以保證工件質(zhì)量，并且在精鍛造工藝中保證效率。必要時還會采用一些少氧化以及無氧化的工藝條件，使用室內(nèi)工藝條件可以減少工件停留時間，防止工件在空氣中暴露時間過長，工件受到氧化。

2 數(shù)控模鍛電液鍛造生產(chǎn)線

此類生產(chǎn)線使用既有打擊的方式，并且在打擊過程中全程實現(xiàn)計算機控制，通過傳感器精確控制機械手臂的打擊能量、打擊次數(shù)以及打擊頻率等參數(shù)。這類設(shè)備還能儲存、分析工作參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)故障進行報警等。在工作過程中如果出現(xiàn)故障，無法運行時，可以自動進行診斷。電液錘能量利用率非常高，相比于傳統(tǒng)工具，可以節(jié)約能耗，降低成本，并且精度高，操作安全可靠，鍛造工件質(zhì)量非常穩(wěn)定。與熱模段壓力機相比，這類工具使用便捷靈活，成本低，減少了許多不必要的人工成本，特別適合批量生產(chǎn)鍛造工件。而且鍛造工件精度很高，高精度的鍛造模具可以保證工件質(zhì)量，但由于打擊能量比較大，鍛造工件打擊需要控制工件的厚度，因此需要通過計算工件厚度來設(shè)置鍛造機打擊能量，保證鍛造工件尺寸的一致。

3 楔橫扎精密軋制

楔橫軋設(shè)備是將材料進行高溫加熱后送入不斷旋轉(zhuǎn)的楔形凹起模器，材料在模具的限制以及運動的帶領(lǐng)下，做出與模具反向的旋轉(zhuǎn)運動。同時由于旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生了離心現(xiàn)象，材料會發(fā)生鏡像和軸向變形，形成階梯狀的零件。這類機器可以鍛造精度很高的毛坯，具有節(jié)省能源和材料、成本低、提高生產(chǎn)速度等優(yōu)點。工作時全程由計算機進行控制，替代傳統(tǒng)空氣錘制造毛坯工件，屬于新工藝與設(shè)備，在工作過程中連續(xù)回轉(zhuǎn)形成工件。

目前許多用戶都是使用楔橫軋機進行工件生產(chǎn)。自動材料裝填裝置以及材料回收裝置等可以達到半自動工作模式。材料工作溫度受到系統(tǒng)的嚴(yán)格控制，在計算機控制下既可以保證溫度穩(wěn)定，也可以保證工件尺寸與形狀達到恒定。工件進入生產(chǎn)線后，帶有接近開關(guān)的檢測傳感器進行檢測并發(fā)出電訊號，由氣缸將材料推入毛坯爐中進行工作壓制成型后，配料落入運輸機中輸送到下一工程[2]。

4 典型鍛造工藝裝備探究

發(fā)動機軸件、復(fù)雜齒輪等變形程度較大的精密鍛件成型設(shè)備。室內(nèi)大型工業(yè)零件成型精度要求非常高，所需變形能量也大，采用傳統(tǒng)空氣錘進行模具鍛造，精度差，零件合格率低，人工工作誤差大，產(chǎn)生噪聲與環(huán)境污染。使用熱膜鍛造壓力機，可以直接解決精度問題，非常適合大批量生產(chǎn)這類大型鍛造零件，但是投資巨大，如果沒有大量訂單進行后期成本回本，也不經(jīng)濟。同時壓力機的壓力不能進行隨意挑選，要事先進行設(shè)定，也不能進行延伸處理。對于材料要求也高，材料需要進行相應(yīng)耐熱，不允許產(chǎn)生氧化皮等。設(shè)備操作和模具不能超負(fù)荷使用，因為有可能中斷生產(chǎn)等，可能損壞模具，造成曲軸變化。工具停留時間長，造成模具使用壽命短，而且傳統(tǒng)的壓入方式也會產(chǎn)生誤差。

因此現(xiàn)在許多對于精度要求高的企業(yè)，包括軍工生產(chǎn)企業(yè)使用離合螺旋壓力機鍛造這類工件。螺旋式螺旋壓力機是大型鍛造精密模鍛設(shè)備的發(fā)展方向，吸收了許多模鍛設(shè)備的優(yōu)點。

離合式螺旋壓力機打擊能力較于傳統(tǒng)的螺旋壓力機更高，慣量全程由計算機進行控制?；瑝K經(jīng)過一段驅(qū)動行程后達到最大速度，提供很高的能量值。熱模段曲柄壓力機與摩擦壓力機損失許多能量，增加能耗輸出，離合式螺旋壓力機可以輸出更多的有效能量，在同等能量的投入下，輸出能量為傳統(tǒng)壓力機的兩倍，因此也作為高能壓力機。離合式螺旋壓力機可以在很多不同位置上都能輸出最大能量。設(shè)計模具時可以根據(jù)需求進行自由定制，很大程度上不會受到模具高度以及寬度的限制。

5 結(jié)束語

我國鍛造廠家多且設(shè)備數(shù)量巨大，每年的鍛造工件需求量也很大，但總體上技術(shù)水平不高。許多老式鍛造設(shè)備是中小鍛造企業(yè)的主要設(shè)備。精密鍛造工件的需求量逐年穩(wěn)步上升，落后的設(shè)備制約我國工業(yè)水平的發(fā)展以及工程效率。目前非常需要新設(shè)備更新?lián)Q代，包括一些精密鍛造工件的企業(yè)。隨著市場經(jīng)濟不斷發(fā)展，迫切需要制造新型節(jié)能高質(zhì)量的鍛造設(shè)備。