鍛造企業(yè)是機(jī)械制造行業(yè)中工作環(huán)境差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，人員密集型的毛坯類(lèi)加工企業(yè)，近年來(lái)，隨著我國(guó)制造業(yè)技術(shù)能力及制造水平的提高，自動(dòng)化鍛造在我國(guó)的鍛造行業(yè)也進(jìn)行了嘗試與應(yīng)用，如我公司正使用的12500t 前梁自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)和6300t 小曲軸自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、4000t 鏈板節(jié)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、4000t 連桿自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)等。
生產(chǎn)工藝
不同品種的小曲軸需要不同的生產(chǎn)工藝，出于產(chǎn)品通用性的考慮，我公司引進(jìn)了可以實(shí)現(xiàn)多工位鍛打的韓國(guó)鍛壓機(jī)，用機(jī)器人和步進(jìn)梁進(jìn)行鍛件的傳遞，實(shí)現(xiàn)了不同品種生產(chǎn)的全線(xiàn)自動(dòng)化。具體工藝流程如下：上料→中頻感應(yīng)加熱→熱坯料自動(dòng)分選→鍛造→熱校正→卸料→余溫?zé)崽幚怼鎯?chǔ)→清理→檢查→清洗/ 防銹/ 烘干→裝箱。
設(shè)備概述
6300t 自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)L 形、V 形曲軸，L形曲軸設(shè)計(jì)節(jié)拍8s，每小時(shí)可生產(chǎn)450 件，主要生產(chǎn)04E105123G、04E105123AE、06K105123C、06K105123E曲軸，還可生產(chǎn)06K105123J 曲軸。V 形曲軸設(shè)計(jì)節(jié)拍9s， 每小時(shí)可生產(chǎn)400 件， 可生產(chǎn)31401445、1005021-391 型曲軸。
整條生產(chǎn)線(xiàn)為全自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了鍛件從上料到包裝的全流程自動(dòng)化，主要配備了上料系統(tǒng)（用叉車(chē)將托盤(pán)放置于傳送帶上，機(jī)械手將坯料逐個(gè)送入加熱爐）、中頻感應(yīng)加熱爐、熱坯料自動(dòng)三分選系統(tǒng)、上載機(jī)、熱模鍛壓力機(jī)、卸載機(jī)、扭校一體機(jī)、鍛件溫控分選、控溫冷卻輸送帶、立體倉(cāng)庫(kù)、拋丸機(jī)、探傷機(jī)、清洗/ 防銹/ 烘干機(jī)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)料箱等生產(chǎn)流程設(shè)備，各部位之間依靠機(jī)器人進(jìn)行棒料（鍛件）的傳遞。生產(chǎn)線(xiàn)同時(shí)配備了模具翻轉(zhuǎn)機(jī)、模具快換機(jī)構(gòu)、模具清洗室、石墨自動(dòng)配比機(jī)構(gòu)等生產(chǎn)輔助設(shè)備。依靠生產(chǎn)流程設(shè)備以及生產(chǎn)輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的全自動(dòng)化以及生產(chǎn)的快速切換。
上料系統(tǒng)
傳統(tǒng)的上料系統(tǒng)如圖1 所示，由翻料機(jī)、搓料機(jī)、輸送帶組成，但是面對(duì)多品種混線(xiàn)生產(chǎn)狀況，搓板空搓料、棒料站立、搓料振動(dòng)掉落等問(wèn)題不斷發(fā)生，致使此處常需要人員進(jìn)行看護(hù)，浪費(fèi)了大量的人力和物力資源，料架系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)料盤(pán)與機(jī)器人、輸送鏈、機(jī)械手組成，很好的解決了上述問(wèn)題。
棒料在標(biāo)準(zhǔn)托盤(pán)上通過(guò)叉車(chē)放置在料架區(qū)域，托盤(pán)在此區(qū)域傳送，機(jī)器人從托盤(pán)上抓起棒料后放置在輸送鏈上，輸送鏈將棒料傳遞至機(jī)械手下側(cè)，機(jī)械手橫向移動(dòng)卡爪將棒料夾起，放置在電加熱前端輸送鏈上，輸送鏈將鍛件傳遞至電加熱前側(cè)夾送輥處，由夾送輥送入電加熱。
加熱及分選系統(tǒng)
中頻電加熱采用知名電加熱廠家ABP 產(chǎn)品，采用一用一備式結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速切換，同時(shí)根據(jù)不同產(chǎn)品配備不同配方，電加熱根據(jù)配方自動(dòng)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，最大限度降低能耗。
在入爐口配備專(zhuān)用的一鍵式清空裝置，可以實(shí)現(xiàn)在連續(xù)鍛打的過(guò)程中進(jìn)行棒料清空，清空后清空桿自動(dòng)回到始位，節(jié)省了大量人力及物力。在出爐口處配備有熱坯料的欠溫、合格、超溫的三分選裝置，通過(guò)測(cè)溫探頭監(jiān)控棒料表面溫度，實(shí)現(xiàn)棒料的溫度篩選，合格棒料通過(guò)滑道傳遞到接料器處如
熱模鍛壓力機(jī)
熱模鍛壓力機(jī)如圖3 所示，是我公司從韓國(guó)J&HPRESS 進(jìn)口的專(zhuān)門(mén)為鍛造曲軸設(shè)計(jì)的6300t 鍛壓機(jī)。具有生產(chǎn)效率高、鍛打速度快、加載力均勻、換模速度快、封閉高度調(diào)整速度快等優(yōu)點(diǎn)，非常適合批量生產(chǎn)的流水線(xiàn)作業(yè)。
機(jī)器人接收接料器信號(hào)后夾取棒料放置在上載機(jī)處，上載機(jī)將棒料送至鍛壓機(jī)內(nèi)部，步進(jìn)梁將棒料夾起，同時(shí)傳遞信號(hào)給噴淋系統(tǒng)，通過(guò)步進(jìn)梁內(nèi)部信號(hào)的反饋，噴淋系統(tǒng)進(jìn)行各工位潤(rùn)滑以及棒料異常夾取停機(jī)處理，鍛打后鍛件經(jīng)過(guò)卸載機(jī)傳遞到下一工序機(jī)器人處。
鍛壓機(jī)配備了模具翻轉(zhuǎn)裝置、模具清洗裝置以及模具快換裝置，在模具異常時(shí)，液壓系統(tǒng)松開(kāi)模具，換模車(chē)將模具拉出，翻轉(zhuǎn)機(jī)將模具翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)后的模具放置在模具清洗小車(chē)上，推入清洗房，利用高壓水槍進(jìn)行模具的徹底清理。同時(shí)另外一臺(tái)換模車(chē)可以快速將備用模具推入設(shè)備，液壓系統(tǒng)鎖緊模具，換模工作可在15 分鐘內(nèi)完成，實(shí)現(xiàn)了快速換模。
扭校一體機(jī)
扭校一體機(jī)如圖4 所示，是專(zhuān)門(mén)為大眾V 形和L形曲軸設(shè)計(jì)的整體式機(jī)器，具有扭擰和校正功能，整臺(tái)機(jī)器采用液壓驅(qū)動(dòng)，存在運(yùn)行穩(wěn)定加壓恒定，可以保證扭擰精度在±0.5°范圍內(nèi)。
機(jī)器人將鍛件放在上載機(jī)處，上載機(jī)將鍛件送入扭校一體機(jī)，經(jīng)過(guò)步進(jìn)梁與噴淋系統(tǒng)的配合，實(shí)現(xiàn)鍛件的扭校，扭校后的鍛件經(jīng)過(guò)卸載機(jī)送達(dá)溫度分選處，測(cè)溫探頭進(jìn)行溫度判定，機(jī)器人將溫度不足鍛件分選出，將合格鍛件放在控溫冷卻帶處。
控溫冷卻輸送帶
控溫冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為用于非調(diào)質(zhì)鋼乘用車(chē)曲軸類(lèi)鍛件的鍛后控制冷卻，通過(guò)控制冷卻處理使鍛件滿(mǎn)足產(chǎn)品金相組織、晶粒度、硬度及性能要求。
經(jīng)扭校工序后的鍛件，由機(jī)器人轉(zhuǎn)運(yùn)到控溫冷卻帶的專(zhuān)用托盤(pán)上，托盤(pán)避免了曲軸傳送過(guò)程中相接觸產(chǎn)生硬度變化和磕碰傷，經(jīng)硬度抽檢輸送帶、風(fēng)冷處理輸送帶、水霧冷卻輸送帶進(jìn)入立體庫(kù)區(qū)
