电动螺旋压力机自动化技术研究

2015-06-21田江涛淄博德宽自动化设备有限公司

锻造与冲压 2015年11期

关键词：棒料联组压力机

文/田江涛·淄博德宽自动化设备有限公司

雷蕾·中国锻压协会

电动螺旋压力机自动化技术研究

文/田江涛·淄博德宽自动化设备有限公司

雷蕾·中国锻压协会

近几年，电动螺旋压力机以能量控制准确、效率高、工艺适应范围广、重复制件精度高、使用维护方便、性价比高等特点而逐步成为国内锻造行业主要的模锻成形设备。随着国内劳动力成本的不断上升以及人们环保意识的不断提高，锻造设备的自动化技术被越来越多的企业所重视。全自动电动螺旋压力机锻造自动生产线的研发与应用，有助于提高自动化生产水平和产品的一致性、降低劳动力成本，为模锻企业实现跨越式发展提供了难得的机遇。

SD20系列电动螺旋压力机原理及特点

目前，国内电动螺旋压力机多采用机械传动方式，电机通过齿轮或联组带驱动飞轮频繁正反转运动，飞轮通过螺杆螺母驱动滑块上下运动产生打击力。当滑块接触到工件时，利用飞轮储存的能量做功，使工件变形。此时，电机速度最大，电机转子所具有的能量也比较大，如何释放这些能量成为设计者面临的难题。由于齿轮传动是刚性传动，对电机轴和电机底座有强烈的冲击作用，所以在设计上多采用多重摩擦打滑保护装置。在实际使用中摩擦打滑保护装置难于定量调节，给使用和维护带来困难。联组带传动是弹性传动，可以很好的保护电机轴和电机底座免受损坏，更换方便。通过实践和对比，SD系列电动螺旋压力机多采用联组带传动（图1），联组带使用寿命在一年左右，价格便宜。

图1 SD20系列电动螺旋压力机联组带传动方式

电动螺旋压力机的导向设计和螺杆螺母的润滑条件，决定了设备的抗偏载性能和螺杆螺母的使用寿命。通过对比选择，在SD20系列电动螺旋压力机上采用图2所示的复合导向形式，即“X”形导轨导向加圆柱形导轨导向，该设计提高了滑块的导向高度，大大提高了滑块的抗偏载能力，在同一个台面上可以实现预锻、成形、冲孔（或切边）的多模膛模锻，减少了投资，也提高了设备利用率。同时，该设计将螺杆螺母密封在上横梁中，在上横梁中形成密闭的油池，将螺杆螺母浸泡在油池中，起到密封、降温和润滑作用，大大提高了螺杆螺母的使用寿命。

“我们再往上爬得试试，将头伸到棋盘上，看看他们在弄什么鬼！”由四人合抱到一人可抱，由牛腿粗细到手腕粗细，树枝愈上愈细，树顶的枝条已经是盈盈可握，他们大着胆子往上蹭，也只能够双手蝉蜩一样抱着树条，摇摇晃晃，小心翼翼地将头伸出来，看到洒满月光的棋盘，还有棋盘两边，长袍博冠，朱颜白发，薄嗔微怒，危坐弈棋的两位老人！

图2 SD20滑块复合导向结构

现有自动化方案介绍

国内一些企业在电动螺旋压力机自动化方面做了一些探讨和实际应用，主要通过一台或多台锻造机器人和两台或三台电动螺旋压力机配合组成锻造自动化生产线（图3）。该方案具有工艺适应性强的特点，但存在设备投资大、零件温降大、工艺线路长、占地面积大的不足，同时也存在生产节拍长、效率低的问题。

图3 锻造机器人自动化生产线

步进梁锻造自动化生产线的组成

STZ 诱导的小鼠 DR 模型的临床特征和病理变化与人的 DR 相似，所以该模型经常被用来研究DR 的发病机制以及进行新型抗 DR 药物的临床前评估。通过研究实验方法和 STZ 局限性可以对原有的实验方法进行改进，找到解决其中问题的方法，提高诱导模型的成功率。

一般锻造工艺流程为：精密下料→棒料自动上料→中频加热→测温分选→预锻→终锻→切边（或冲孔）、整形。步进梁锻造自动化生产线由自动上料机、中频加热炉、单臂或双臂步进梁、SD20系列电动螺旋压力机、自动喷石墨装置和现场总线控制系统组成。该方案将预锻、终锻、切边（或冲孔）三个工序放在一台电动螺旋压力机上完成，充分利用SD20系列电动螺旋压力机抗偏载能力强、台面宽的特点，这样既节省投资，又保证了工作效率。

在步进梁上安装有四套夹钳，能同时拿取四个零件，采取三工位级进法生产。自动喷石墨装置安装在步进梁上，在夹钳夹住零件离开模腔后进行吹扫、喷石墨。现场总线控制系统对上料机、中频加热炉、步进梁、电动螺旋压力机、自动喷石墨装置等进行全面控制。整条锻造自动线每个零件的生产节拍为5～7s。

经过精密剪切的棒料毛坯倒入棒料自动上料机后被排队送入中频炉，加热出来后通过测温分选机构分选，温度合格的棒料通过下料滑道送至取料点，步进梁操作机构将取料点的棒料夹住送入预锻工位，并按照级进方式依次送到终锻、切边（或冲孔），并最终将切边（或冲孔）的零件送到机外输送带运走。

步进梁采用三次元机械操作臂，X、Y、Z轴三个方向均采用伺服电机驱动，运动速度、行程距离可调，重复定位精度±0.2mm，采用PLC控制，完成一个步进动作需要2～3s。

通过以上设定可知，堆垛机自起始位置[xa,ya,za]运行至终点位置[xb,yb,zb]所花费的时间为

根据零件大小和工艺，分为单臂步进梁和双臂步进梁两种方案。

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小零件、工艺简单零件采用单臂步进梁（图4），大零件、工艺复杂零件采用双臂步进梁（图5）。