数控模锻锤及其自动化生产线的开发与应用（下）

文/王卫东·安阳锻压机械工业有限公司

《数控模锻锤及其自动化生产线的开发与应用》（上）见《锻造与冲压》2018年第9期

数控锤生产线概述

精密棒料剪切机、辊锻机、切边压力机、精整压力机与数控模锻锤配套组成模锻生产线如图2所示。由于设计时统一考虑，注重生产线的整体性，注重设备与设备之间的配合，故优化的生产节拍使设备之间的衔接配合流畅紧凑，设备利用率高。

数控锤自动化生产线介绍

锻造工艺分析

图2 数控锤生产线示意图

数控锤实现自动化生产线相比其他锻造设备难度更大，主要问题就是锻打过程中可能出现的粘模及跳模问题。对于圆饼类锻件，料头不易锻出，所以采用闭式模锻方法进行锻打。此方法保证锻打过程中，锻件始终留在下模，脱模时需用顶料机构才能将锻件顶出。

零部件尺寸如图3所示，锻打工艺采用闭式模锻。锻锤上动作主要包括：棒料镦粗去氧化皮→终锻模腔内终锻成形→下顶出器顶出锻件。锻件下料尺寸为：φ65mm×110mm，下料重量：2.75kg，材质：45#钢。

图3 零部件尺寸图

主要的设备构成及设计原则

生产线选取C92K-50数控模锻锤为主机设备，其他相关设备，包括加热炉、冲孔压力机、锻造机器人、自动喷石墨去氧化皮装置、专用夹钳、坯料翻转平台，安全围栏等相关部分。

闭式模锻示意图如图4所示，这样的结构确保锻打时，不会出现跳模和粘模现象。

图4 闭式模锻示意图

设计原则：整条线实现“无人化”运行状态，生产线实现无危险项原则。

⑴数控锤预锻时，1＃机器人、2＃机器人、喷石墨小车必须处在指定零位状态。

表1 生产线相关辅助设施明细表

⑵数控锤终锻时，1＃机器人、2＃机器人、喷石墨小车、顶料器必须在指定零位状态。

⑶压力机切边时，2＃机器人必须处在指定零位状态。

特别注意事项

⑴生产线上每个控制单元应能实现脱线控制，并可单独检测或动作功能。

⑵生产线设有急停按钮，遇有紧急情况，按动急停按钮，整个生产线除加热炉转入保温外，其他电机全部关闭，故障排除后，应用复位按钮，生产线上所有控制单元恢复原始状态。

流程与具体内容

⑴生产线流程为：

棒料加热→1#机器人传递→数控锤锻打成形→2#机器人传递→压力机冲孔成形→2#机器人传递到产品存放处。

⑵生产线展示的内容与亮点：

1)加热炉具有自动排料、上料功能，完成自动化连续加热；

2)加热炉具有合格与不合格棒料自动分选功能；

3)数控锤锻模配有自动喷墨装置；

4)棒料镦粗后具有自动吹氧化皮功能；

5)数控锤具备程序控制锻打，适用于自动化锻造生产线；

6)数控锤适用于环形锻件无飞边锻造；

7)数控锤具有自动顶出锻件功能；

8)锻造机器人自动精确取放锻件；

9)锻造机器人配合数控模锻锤完成自动化锻造；

生产线相关辅助设施明细表

因生产线相关设备需辅助设备进行配合，所需设计制作相关辅助用品的明细及要求见表1。

结束语

近年来，国内人力成本上升很快，锻件成本大幅增加，锻件质量要求越来越高，通过取消人工操作模式，实施自动化系统改造，实现无人化的生产模式。锻锤自动化生产线的开发与应用，有着很好的经济效益和社会效益，相信未来会有更大的发展。