全自动铝合金锻造生产线

2020-09-04李兵德国LASCO拉斯科成型技术有限公司

锻造与冲压 2020年15期

文/李兵·德国LASCO 拉斯科成型技术有限公司

为了达到汽车减重的效果，发达国家不断加大对铝合金锻造材料及其工艺的研发力度，铝合金具有密度小、比强度高、加工性好等优点，近几年铝合金锻件的应用增速迅猛。高性能和形状复杂的铝合金锻件也对铝合金锻造企业提出了更高的要求。LASCO 公司近几年先后与奔驰、德西福格、巴勒特等国际知名的铝合金锻造企业合作，并开发建造了多条全自动和半自动的铝合金锻造生产线，本文将对LASCO 公司生产的铝合金锻造自动化生产线进行简要论述。

典型的铝合金锻件

轻量化已经成为汽车产业发展的重要方向和必然趋势，在汽车的底盘悬挂部分（铝合金控制臂锻件和铝合金转向节锻件）如图1 所示，得到了很好的应用。转向节是连接轮毂和悬架控制臂，承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向，确保汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。在汽车行驶状态下，转向节需要承受着复杂多变的载荷工况。因此，对转向节的刚度和强度与安全系数，有着很高的要求。选用铝合金作为加工制造转向节的材料，一方面可以减轻汽车重量，提高燃油经济性的优化。另一方面铝合金锻件的产品性能要远远优于其他产品。

LASCO 铝合金锻造的核心

铝合金锻件的生产工艺特点

铝合金锻件的生产工艺环节包括：坯料下料→自动上料→加热→制坯→预成形及压弯→预锻和终锻→切边→固溶时效处理及后处理。欧洲的模具材料采用1.2714，国内多采用H13；悬挂件铝合金锻件原材料采用6082、6110 等。LASCO 全新的全自动铝合金锻造生产线的核心理念是“工艺细分”，如图2 所示。

LASCO RCW 型辊锻机

RCW 型辊锻机(图3)采用伺服直驱结构，辊子由伺服电机直接驱动并可以单独拆卸，拥有专利技术的操作机装配在专用机器人上，从而实现客户各种拉拔结构尺寸的要求，该设备已经在欧洲铝合金锻造企业广泛应用。

LASCO VPE 型预成形和压弯液压机

VPE 型液压机(图4)的动力部分采用伺服直驱液压系统，能实现高精度、高速度的预成形和压弯工艺要求，VPE 型液压机的滑块压制速度和压力可以精确调节，这非常适合于铝合金的成形要求。

LASCO 直驱式电动螺旋压力机

螺旋压力机(图5)是能量限定设备，是理想的铝合金锻造成形设备。LASCO SPR 型直驱式电动螺旋压力机设备坚固耐用、打击能量大并且极其精确，非常适合用于大批量及多品种的铝合金锻造生产。

全自动线的主机可以选择配备单台或者双台螺旋压力机，采用双台电动螺旋压力机作为主机的方式，在两台螺旋压力机上分别实现预锻和终锻，将复杂的多工位模具锻造分解为单个工位的锻造，大大提高了成形能力和工艺灵活适应性。这提高了生产线节拍，也为不同客户的特殊要求提供了可以实现的多样性解决方案。配备两台螺旋压力机的生产线工艺布局，如图6 所示，其生产节拍可以达到8 秒。

根据产品的不同种类和产能要求，生产线也可以采用单台螺旋压力机作为锻造主机，LASCO SPR 型螺旋压力机的特点使其能胜任在同一个设备上进行预锻和终锻的偏心锻造的要求，整个生产线的投资较低，灵活应用于各种产品以便实现最大的利润。配备单台螺旋压力机的生产线工艺布局，如图7 所示，其生产节拍可以达到12 秒。

LASCO VPE 型切边液压机

VPE 型液压机配备伺服直驱液压系统，滑块和工作台的开口距离很大，可以适用切边/精压及自动化组合等多种工艺要求，VPE 型液压机的灵活性非常强，可以根据不同零件的工艺要求进行定制化制造。

机器人及自动化

LASCO 提供所有工艺单元和自动化的连线和集成。我们已经为生产线配备全新的“在线虚拟服务系统”如图8 所示，大大缩短了客户现场的调试运行时间，并在生产线以后的运行过程中提供最快捷和实用的“终身”服务。

工业4.0

作为工业4.0 的实际应用，LASCO 已经成功地在最近投产的几条生产线的开发、设计、建造和调试阶段，通过边缘和云计算对生产线“内部”和“外部”的数据进行收集、运算和模拟。这可以让客户在生产线规划初期，通过虚拟世界体验和感受生产线的运行和生产情况，避免很多潜在的错误和问题，并大大缩短生产线的交付和调试时间。很难想象这样一条庞大和复杂的铝合金锻造生产线，在客户工厂处只需要约两个月的时间就可以完成组装、调试和锻件试生产的所有工作，现在虚拟技术的实际应用正在颠覆我们传统的思考方式和认知。