1600t多工位壓力機(jī)裝備特點及運(yùn)用

文／胥筱康，余春堂，汪義高·重慶江東機(jī)械有限責(zé)任公司

1600t多工位壓力機(jī)裝備特點及運(yùn)用

文／胥筱康，余春堂，汪義高·重慶江東機(jī)械有限責(zé)任公司

當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢下的鍛造企業(yè)，在行業(yè)整合的關(guān)鍵時期，生存和發(fā)展面臨越來越大的挑戰(zhàn)。快速、高效、智能化已經(jīng)成為企業(yè)持續(xù)發(fā)展的制勝法寶。常規(guī)冷溫鍛成形的生產(chǎn)流程比熱鍛復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)過程中會發(fā)生大量工序間的往返搬運(yùn)，難以實現(xiàn)“一個流”自動化生產(chǎn)線生產(chǎn)，迫切需要相關(guān)設(shè)備的設(shè)計便于實現(xiàn)自動化。

伴隨著冷溫鍛行業(yè)對自動化生產(chǎn)線的需求擴(kuò)大，壓力機(jī)作為冷溫鍛生產(chǎn)線最為關(guān)鍵的組成部分，研發(fā)帶有自動化上下料和輸送料功能的多工位壓力機(jī)已成為重中之重。鍛壓多工位壓力機(jī)的成功研發(fā)，擯棄了以往需要多臺壓力機(jī)才能完成的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程，采用了新型工藝，大大提高了生產(chǎn)效率，同時又降低了生產(chǎn)成本，得到客戶的廣泛認(rèn)可。

多工位壓力機(jī)的特點

多工位壓力機(jī)作為一種先進(jìn)的專用成形設(shè)備，借助多工位送料機(jī)構(gòu)（步進(jìn)梁、機(jī)械手或機(jī)器人），可將工件從一個模具上成形后傳送到另一個模具成形。傳送距離短，實現(xiàn)多個工序集成在一臺壓力機(jī)的多個工位上生產(chǎn)，大大降低了前期投入。隨著鍛壓產(chǎn)品多元化，多工位壓力機(jī)能夠被廣泛推廣應(yīng)用，主要因為多工位壓力機(jī)成形具有以下優(yōu)點：①自動化程度高、生產(chǎn)率高、用人少；②占地面積少，操作安全；③工件的生產(chǎn)周期短，節(jié)約了綜合成本；④無需半成品的運(yùn)輸和堆放；⑤工件來不及降溫及硬化，因此不需要進(jìn)行中間保溫和熱處理工序。

YJK61M-1600四工位壓力機(jī)

多工位壓力機(jī)在國內(nèi)已有廣泛的應(yīng)用，其主要來源于進(jìn)口。目前國際上制造多工位壓力機(jī)的著名廠家有瑞士Gudel、德國舒勒、日本小松、西班牙法格等。伴隨著制造業(yè)產(chǎn)能升級，我國對設(shè)備的需求越來越大。由于之前多工位壓力機(jī)制造的核心技術(shù)被國外所壟斷，我們未能掌握這些核心技術(shù)，導(dǎo)致多數(shù)國內(nèi)自主制造的多工位壓力機(jī)不能達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。為了提高在國內(nèi)外市場的競爭力，以及滿足國內(nèi)市場的需求，重慶江東機(jī)械有限責(zé)任公司根據(jù)需要攻破各種技術(shù)瓶頸新研發(fā)出四工位壓力機(jī)，該機(jī)外形及結(jié)構(gòu)如圖1所示。

YJK61M-1600四工位壓力機(jī)具有如下特點：

⑴機(jī)身。機(jī)身為整體框架結(jié)構(gòu)，采用優(yōu)質(zhì)鋼板焊接而成，焊接采用先進(jìn)的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊后進(jìn)行退火處理，消除內(nèi)應(yīng)力；在機(jī)身兩側(cè)留有自動化步進(jìn)梁或機(jī)械手的安裝位置以及側(cè)面上下料的空間；機(jī)身經(jīng)有限元分析保證壓機(jī)機(jī)架強(qiáng)度和剛性，在機(jī)身上梁內(nèi)安裝有主油缸，中主缸柱塞桿和兩側(cè)回程缸活塞桿與滑塊相連，依靠機(jī)身上的四角八面導(dǎo)軌做上下往復(fù)壓制運(yùn)動。

⑵滑塊?；瑝K為鋼板焊接箱形結(jié)構(gòu)，滑塊底面板為整塊鋼板，保證足夠的剛度和強(qiáng)度；滑塊采用斜楔式四角八面導(dǎo)軌導(dǎo)向，調(diào)整方便、精度高，調(diào)整后不易發(fā)生精度跑調(diào)現(xiàn)象，抗偏載能力強(qiáng)，從而保證滑塊的運(yùn)行精度以及能承受較大的偏心載荷。

圖1 YJK61M-1600四工位壓力機(jī)

⑶油缸。多工位壓力機(jī)不同工位壓制時可能產(chǎn)生較大的偏載，所以在油缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和密封設(shè)計中充分考慮了偏載運(yùn)行的苛刻要求，采用中間一個柱塞缸兩側(cè)兩個活塞缸的結(jié)構(gòu)模式，中間柱塞缸采用V形組合密封，兩側(cè)回程缸與滑塊采用螺母連接，防止了螺釘連接預(yù)緊力不均勻易松的現(xiàn)象。

⑷四工位頂出機(jī)構(gòu)。四工位的頂出機(jī)構(gòu)用于頂料或者脫模，頂出機(jī)構(gòu)采用六面導(dǎo)向加中央導(dǎo)柱導(dǎo)向的方式，抗偏載能力強(qiáng)；頂出機(jī)構(gòu)采用螺釘初調(diào)后用環(huán)氧樹脂進(jìn)行固化的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，此結(jié)構(gòu)解決了加工和防松方面的問題。

⑸機(jī)械限位裝置。機(jī)械限位裝置用于滑塊的機(jī)械限位，其結(jié)構(gòu)為斜塊式，采用電動調(diào)節(jié)，兩邊同步控制精度高，可以達(dá)到0.05mm以內(nèi)，此裝置能保證在連續(xù)生產(chǎn)中得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。

⑹液壓系統(tǒng)。該機(jī)液壓系統(tǒng)采用了二通插裝閥系統(tǒng)，先導(dǎo)電磁閥采用力士樂元件，可靠性大大提高，為自動化連續(xù)生產(chǎn)提供了保障。

⑺電氣控制系統(tǒng)。配有觸摸屏加PLC控制，壓力機(jī)通過彩色觸摸屏進(jìn)行各數(shù)據(jù)的顯示和控制及預(yù)設(shè)置處理與存儲，畫面為人機(jī)交互式；可顯示數(shù)十條壓力機(jī)工作信息，壓力機(jī)出現(xiàn)故障時，查找原因十分方便。

該機(jī)各項技術(shù)參數(shù)均達(dá)到國際先進(jìn)水平，整線生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)6件/分鐘，對我國生產(chǎn)制造業(yè)的發(fā)展具有極其重要的意義。YJK61M-1600四工位壓力機(jī)取得了如下創(chuàng)新突破點：①高剛性、抗偏載能力強(qiáng)；②采用多點頂出方式，同時具備抗偏載能力；③具備上打料裝置，防止工件抱死在上模；④滑塊采用機(jī)械限位防止下落；⑤高可靠性，低故障率，管路采用防漏油設(shè)計；⑥頂出機(jī)構(gòu)采用螺旋編碼器限程+機(jī)械上限位，便于實現(xiàn)自動化的同時保護(hù)模具；⑦承力塊采用新材料，淬火硬度達(dá)到高技術(shù)要求；⑧回程缸與機(jī)身采用特殊連接方式，確保壓力機(jī)使用安全。

階梯軸的多工位成形

階梯軸作為汽車變速箱中的核心零部件，市場需求量巨大，如何實現(xiàn)高效率生產(chǎn)是企業(yè)追逐利潤最大化，占據(jù)市場競爭制高點的關(guān)鍵所在。

傳統(tǒng)階梯軸冷鍛成形工藝的生產(chǎn)流程為：下料→球化退火→拋丸→磷皂化→冷擠壓1→球化退火→拋丸→磷皂化→冷擠壓2→球化退火→拋丸→磷皂化→冷擠壓3→球化退火→拋丸→磷皂化→冷擠壓4→球化退火→拋丸→磷皂化→探傷目視檢驗→包裝?？梢妭鹘y(tǒng)的階梯軸冷鍛生產(chǎn)流程比熱鍛更復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，造成大量的工序間的反復(fù)搬運(yùn)，效率低，對于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)很難。

采用YJK61M-1600四工位壓力機(jī)成形的生產(chǎn)流程為：下料→球化退火→拋丸→磷皂化→冷擠壓1→冷擠壓2→冷擠壓3→冷擠壓4→探傷目視檢驗→包裝。

對比可知，四工位冷鍛取消了工序之間的球化退火和磷皂化處理，將數(shù)個冷鍛工序集中在一臺壓力機(jī)上，實現(xiàn)了工件在工位間的自動搬運(yùn)。多工位的生產(chǎn)方式大大縮短了冷鍛成形的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。在產(chǎn)品質(zhì)量滿足要求的前提下，實現(xiàn)了快速、高效生產(chǎn)。采用YJK61M-1600四工位壓力機(jī)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品如圖2所示。

圖2 YJK61M-1600四工位壓力機(jī)生產(chǎn)的階梯軸

結(jié)束語

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，汽車零部件制造業(yè)不斷發(fā)展和壯大，等速齒形件、階梯軸和其他的關(guān)鍵零部件已經(jīng)形成“小巨人”的格局。這一類關(guān)鍵的零部件最適合采用多工位冷鍛壓力機(jī)來實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，YJK61M-1600壓力機(jī)的研發(fā)成功，滿足了國內(nèi)此類零部件高效生產(chǎn)的需要，為國內(nèi)鍛造行業(yè)自動化帶來了一次技術(shù)創(chuàng)新。