齒輪毛坯精鍛生產(chǎn)線排布

唐山愛信齒輪有限責(zé)任公司（河北 063000）田 凱

一條好的鍛造生產(chǎn)線要滿足什么條件呢？投資小，占地面積少，生產(chǎn)率高等，當(dāng)然這些都是必不可少的。隨著先進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)驗的不斷引進(jìn)和學(xué)習(xí)，特別是日本“豐田生產(chǎn)方式”在我公司的展開，對先進(jìn)生產(chǎn)線的定義已經(jīng)不能只滿足以上提到的條件了，而更應(yīng)該是安全、節(jié)能、快速切換產(chǎn)品、“一個流”生產(chǎn)。這里介紹一條先進(jìn)的中、小型齒輪毛坯精鍛生產(chǎn)線排布，該生產(chǎn)線具有安全、節(jié)能、生產(chǎn)效率高、“0”中間在庫等優(yōu)點(diǎn)。其產(chǎn)品為齒輪毛坯的精密鍛件，鍛造后的毛坯可直接用于精車。生產(chǎn)線的排布是基于“豐田生產(chǎn)方式”這一理論之上。希望對從事鍛造行業(yè)的工程技術(shù)人員有所幫助和啟發(fā)。

1.生產(chǎn)線構(gòu)成

如附圖所示，此生產(chǎn)線共7臺設(shè)備，需6名操作者，7臺設(shè)備分別是：①為棒料剪切機(jī)，②為中頻感應(yīng)加熱爐（兩個感應(yīng)器，針對不同規(guī)格料段可快速切換），③為熱模鍛壓力機(jī)（2個工位即鐓粗和預(yù)鍛），④為熱模鍛壓力機(jī)（1個工位成形），⑤為開式壓力機(jī)（1個工位沖孔），⑥為余熱退火爐（出爐口有大功率風(fēng)機(jī)，快速冷卻鍛件至70℃以下），⑦為拋丸機(jī)（轉(zhuǎn)臺式雙工位）。

齒輪毛坯精鍛生產(chǎn)線

生產(chǎn)線中設(shè)備的能力和噸位選擇可根據(jù)鍛件大小及復(fù)雜程度不同而定，選擇設(shè)備時要注意生產(chǎn)節(jié)拍的瓶頸是哪道工序，盡量使設(shè)備的產(chǎn)能互相匹配。

2.生產(chǎn)線的特點(diǎn)

（1）安全 不論是從企業(yè)管理者還是從員工角度出發(fā)，生產(chǎn)線的安全性永遠(yuǎn)應(yīng)該放在第一位。生產(chǎn)線中的每臺鍛壓設(shè)備都要配備安全光柵和雙手按操作按鈕，防止員工由于誤操作引發(fā)工傷事故。只要在滑塊行程范圍內(nèi)有任何物體（火鉗或手等），鍛壓機(jī)是絕對不能有打擊動作的。當(dāng)然雙手按鈕比起腳踏開關(guān)來可能降低生產(chǎn)效率，我們可以通過加裝模具自動噴涂系統(tǒng)，設(shè)計更合理的火鉗等方式彌補(bǔ)，但決不能為追求效益而忽視員工生命和健康。另外，設(shè)備維修點(diǎn)檢修安全鎖也是必須的，該安全鎖的作用就是維修人員在修理設(shè)備時，他可以用一把鎖將設(shè)備起動按鈕鎖住，唯一的鑰匙由他本人隨身攜帶，防止別人誤起動設(shè)備造成傷害。

（2）節(jié)能 這是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中必須要考慮的問題，節(jié)能減排不但可以減少對環(huán)境的影響，同時也是降低生產(chǎn)成本的重要方法。而鍛造節(jié)能主要體現(xiàn)在減少加熱能耗和提高材料利用率上。此生產(chǎn)線采用中頻感應(yīng)加熱料段，這是目前鍛造行業(yè)普遍認(rèn)可的效率高、污染少的加熱方式；而鍛件退火則采用網(wǎng)帶式余熱退火爐，其利用鍛造余熱，省去了對冷鍛件重新加熱的能耗，和普通等溫退火相比可節(jié)約能耗50%左右。在提高材料利用率方面，剪切下料可消除鋸切的鋸口損耗，而四個工位的閉式鍛造工藝則減少了鍛件飛邊的材料損耗，同時保證鍛件的單邊加工余量在1mm內(nèi)。

（3）快速切換產(chǎn)品“小批量、多品種”的先進(jìn)生產(chǎn)模式已經(jīng)被越來越多的企業(yè)所認(rèn)可，這是“豐田生產(chǎn)方式”的一大支柱，即“及時化”。其不但可以滿足靈活多變的市場需求，提高企業(yè)的應(yīng)對能力，更為重要的是其盡量地減少了毛坯中間庫存對企業(yè)資金流動性的影響，因為大量的中間在庫會過多占用流動資金，而這條生產(chǎn)線在產(chǎn)品切換上有著獨(dú)特的優(yōu)勢。首先是中頻感應(yīng)加熱爐配備了兩個感應(yīng)器，可分別滿足φ30～φ50mm及φ50～φ70mm料段加熱需求，兩個感應(yīng)器通過碟形彈簧夾緊快換電極和爐體連接，可以保證在5min內(nèi)完成對感應(yīng)器的切換工作。而四個鍛造工位分別放置于三臺鍛壓機(jī)上，在模具更換時可多人操作，避免了在一臺鍛壓機(jī)上更換模具時臺面窄，只能由1名操作者更換模具帶來的時間損失。同樣，在鍛打時由于各工位同時進(jìn)行作業(yè)，極大地提高了生產(chǎn)效率。

（4）“0”中間在庫 這條生產(chǎn)線從下料開始，一直到拋丸結(jié)束，整個鍛造生產(chǎn)過程完全是“一個流”，不存在任何的間斷和中間在庫。以前的鍛造車間大多分為下料區(qū)、鍛造區(qū)、正火區(qū)和拋丸區(qū)。每個區(qū)域都有自己的完成品在庫供下道工序支取，這樣不但占用資金，而且對生產(chǎn)管理造成很多困難，經(jīng)常出現(xiàn)混料、遺漏正火工序、出現(xiàn)大批量廢品、在庫盤點(diǎn)困難等問題。而“一個流”式的生產(chǎn)則在最低程度上避免了這些問題的出現(xiàn)。配合著“生產(chǎn)狀況顯示屏”，整條生產(chǎn)線的設(shè)備運(yùn)行情況、實際生產(chǎn)數(shù)量、計劃生產(chǎn)數(shù)量便可一目了然地出現(xiàn)在管理者面前，非常便于對生產(chǎn)狀況的把握。同樣在產(chǎn)品出現(xiàn)問題時也可以及時地停止生產(chǎn)，查找原因，不會造成大量的廢品。而管理者只需要把握毛坯的在庫情況，對在庫不足的毛坯及時進(jìn)行補(bǔ)充生產(chǎn)，這種“拉動式”的集約化生產(chǎn)方式就是“豐田生產(chǎn)方式”的一種典型體現(xiàn)，也是這條鍛造生產(chǎn)線的精髓。

（5）其他 除了上述幾點(diǎn)以外，此生產(chǎn)線在保證鍛件質(zhì)量、降低勞動強(qiáng)度等方面也有著獨(dú)特的考慮。如中頻感應(yīng)加熱爐實現(xiàn)了全數(shù)溫度檢測，低溫和高溫料段自動分選，過燒自動停爐等設(shè)計，同時閉環(huán)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和加熱配方管理系統(tǒng)省去了操作者輸入?yún)?shù)、調(diào)節(jié)溫度的煩瑣過程，有利于生產(chǎn)管理和質(zhì)量穩(wěn)定。另外，雙工位轉(zhuǎn)臺式拋丸機(jī)采用懸掛吊具對鍛件進(jìn)行去氧化皮處理，防止鍛件磕碰，而兩個操作者輪換作業(yè)，一個負(fù)責(zé)摘掛鍛件，另一個負(fù)責(zé)裝箱和上貨，同時可以對鍛件進(jìn)行全數(shù)目視檢查，及時發(fā)現(xiàn)充不滿、毛刺、折疊等表面缺陷，保證不良品的“0”流出，對出現(xiàn)不良的鍛件也可做到及時追溯。

3.結(jié)語

一條好的生產(chǎn)線不但要有好的硬件支持，先進(jìn)的軟件也必不可少。此生產(chǎn)線是以“豐田生產(chǎn)方式”為指導(dǎo)排布的，當(dāng)然在日常生產(chǎn)管理中也要遵循“豐田生產(chǎn)方式”，如看板模式、作業(yè)指導(dǎo)書、4M變化點(diǎn)管理板、完備的生產(chǎn)記錄、設(shè)備點(diǎn)檢表等，這些道具的應(yīng)用總結(jié)起來都有一個共同目的，即標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)與可視化管理。只有生產(chǎn)中的任何一個環(huán)節(jié)都有其自己的操作標(biāo)準(zhǔn)，都有相應(yīng)記錄，才能保證生產(chǎn)高效、穩(wěn)定的進(jìn)行，也才能發(fā)揮這條生產(chǎn)線的最大能力。而“豐田生產(chǎn)方式”的另一大支柱——“自動化”就是這個意思，其不但指設(shè)備的自動化程度，更強(qiáng)調(diào)人的自動，是要操作者和設(shè)備之間有更好的配合。

以上介紹的大部分內(nèi)容已在我公司得到了生產(chǎn)實踐檢驗，給公司鍛造生產(chǎn)帶來了很大提高。當(dāng)然生產(chǎn)線的排布是一項仁者見仁，智者見智的工作，只有多交流探討才能有改進(jìn)。筆者認(rèn)為在這個問題上沒有最好的，只有最合適的，希望能和廣大鍛造技術(shù)人員共同學(xué)習(xí)提高。