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热模锻压力机自动化工艺带动批量锻件新发展

       热模锻压力机的自动化按其工艺功能分为单机自动化和自动线两种方式。

       单机自动化是通过机械化或自动化上料装置将加热毛坯送入热模锻压力机模具空间的第一个工位,然后按工艺顺序实现工件的自动模锻。实现单机自动化有两个基本途径。第一个是建立具有毛坯自动传送装置的专用压力机,为使压力机在自动行程规范下工作,应适当降低滑块行程次数;第二个是在标准型热模锻压力机上设置毛坯自动化传送装置或机械手。自动热模锻压力机的工作节拍一般取决于加热设备的生产率。

       以热模锻压力机为主机的自动生产线是热模压力机自动化发展的高级阶段,它可以实现毛坯的下料,加热、模锻,切边和整型等工艺过程的自动化。除热模锻压力机外,自动线采用的主要机械设备有棒料剪切机、感应加热设备、辊锻机、切边压力机、精整压力机、以及为实现毛坯在模锻生产过程中所需要的自动传送装置和机械手等。通过对成型设备和辅助设备的不同组合,可以构成适合生产不同类型锻件的模锻自动线。随着模锻件专业化集中生产的发展,以及自动控制和检测技术的发展,从本世纪70年代在国际上出现的综合模锻自动生产线,不仅能完成模锻工艺范畴内的工序,而且还具有实现锻件热处理,清理、检查、堆放、包装乃至粗加工的功能。

锻件

       实现热模锻压力机自动化的基本条件是工艺过程典型化。为了确定典型零件和拟定典型的工艺流程,首先必须对模锻零件的形状、尺寸、产量和机械性能等进行综合分析。此外,还应考虑锻件产量增加的前景和工艺流程的进一步完善。在选择典型锻件品种和确定其工艺流程之后,着手设计和选择自动化所需使用的设备和装置。在确定典型零件的工艺过程中,应同时对加热设备、热模锻压力机、毛坯、工具和模具,以及实现工艺流程的最好条件提出相应的要求。根据对现有热模锻压力机自动线和自动机组的分析,可以归纳为以下几点:

       1.对毛坯的基本要求是体积(重量)精度,毛坏端面与轴向的垂直度,毛坏端面不应有毛刺。

       2. 应采用感应加热设备,并须保证:

      1)毛坯加热的稳定性。为此,感应加热设备应具备:温度监测装置和毛坯加热过程的规范调整条件,精确遵守规定的工作循环时间,毛坏上料和出料的自动化;

      (2)毛坯在低于或超过允许加热温度范围的自动排除,以及毛坯之间在烧结后的分开;

      (3)在自动线和自动机组停止工作时,处于感应加热器中的毛坯不应过热。

       3.模锻零件的结构工艺性是实现热模锻压力机自动化最重要要求之一。在确定模级工艺流程时,应注意以下几点:

      1)当采用步进梁实现毛坯或半成品由一个模腔向另一个模腔传递时,应避免绕其垂直和水平轴心翻转180°或其它任意角度模腔的排列按工序先后次序顺序排列,相邻模膛之间的中心距应相等;

      (2)避免以相对于半成品垂直轴线的精确角度作为定位基准,例如用预锻和终级两个工序模锻齿轮轮齿时,就不能以轮齿作为定位基准;

      3)为了不降低劳动生产率,可以通过增加工位的数目,把切边、冲孔联同模锻工序安置在一台热模锻压力机上;

      4)根据所有模锻工序的模具寿命相等的原则,可以把工艺流程分解为简单的工序;

      (5)尽可能避免复合工序,例如冲孔和切边的复合等;

      6)从毛坏到模锻结束,半成品应避免交错方向的运动,也就是说半成品应按一个方向直线运动。例如,对于三工位的模腔左右应当按镦粗台、预锻和终锻模腔的顺序安排。

 

锻件

      

        4.对热模锻件压力机的要求是:

       (1)具有承受大的偏心载荷能力;

       (2)为安置模具和自动化传送装置,滑块底面和工作台底面应具有足够大的轮廓尺寸;

       (3)立柱侧窗口应具有足够大的上下和前后尺寸;

       4) 对于采用步进梁传送装置的多工位压力机,其封闭高度调整装置最好安置在滑块上;

       (5)具有压力指示器和温度监测仪;

       6)根据模锻工艺稳定性的要求,上下顶料装置应保锻件或半成品不粘接在上、下模上。当锻件或半成品由模腔顶出后,下顶料应保证锻件或半成品保持在规定的方向和位置上(高保顶出要求),以保证机械手和自动传送装置能正确可靠地夹持工件;

       (7)具有可靠的自动工艺润滑和模具冷却系统、模具预热自动化装置、模具和工具的机械化或自动化更换装置等。

       5.控制系统不仅应满足模锻工艺过程自动化的动作要求,而且还应具有必要的监测,故障显示和诊断功能。传统继电器控制由于可靠性差,速度慢、休积大,因而不可能可靠地实现对热模锻压力机自动线和机组的程序控制,诊断和监测。目前国内外均推荐使用微型计算机控制系统。


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