CN101456060A - 复杂锻件的锻造设备流水线及其锻造生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复杂锻件的锻造设备流水线，包括加热设备、锻压设备和传送设备，所述的锻压设备为摩擦压力机(6)，并按锻造工艺的流程布置，所述的加热设备为两台，并列布置在所述的流水线的传送设备两侧，其中一台是主加热设备(1)，另一台是二次加热设备(2)。本发明还提供了相应的锻造生产工艺。采用上述技术方案，对已成形的锻件进行第二次加热，从而满足了有特殊要求的锻件需要，同时也解决了部分不合格锻件的返修问题。

Description

复杂锻件的锻造设备流水线及其锻造生产工艺

技术领域

本发明属于机械制造工艺及其设备的技术领域，涉及机械零件的热加工，更具体地说，本发明涉及复杂锻件的锻造设备流水线。本发明还涉及这种锻造设备流水线采用的锻造生产工艺。

背景技术

目前，国内大多数机械零件的锻造生产设备流水线按下列顺序布置：

加热设备—→摩擦压力机—→冲床

其优点是：1、设备投资小；2、占地面积小。

但上述设备的布置方式也存在很多缺点，如：

1、由于没有制坯设备，需要制坯的锻件在上述流水线上无法生产；所以，如果制件要求制坯，则需由其它设备制坯后经第二次加热后再锻造；

2、需要冲孔的锻件也无法在一个流程内完成，必需重新加热后才能冲孔；

3、生产的产品类型受到很大的限制，且生产周期长；

4、由于大多数锻件不是在一个流程内完成(即不是在一次加热后完成)，一方面能源消耗大，提高了生产成本；另一方面锻件表面质量差。

发明内容

本发明所要解决的第一个问题是提供一种复杂锻件的锻造设备流水线，其目的是使该流水线适应多品种的复杂锻件的锻造生产。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的这种复杂锻件的锻造设备流水线，包括加热设备、锻压设备和传送设备，所述的锻压设备包括摩擦压力机，并按锻造工艺的流程布置，所述的加热设备为两台，并列布置在所述的流水线的传送设备两侧，其中一台是主加热设备，另一台是二次加热设备。

下面是本发明更为具体和详尽的技术方案，使本发明更完善，并充分体现出本发明的新颖性和创造性：

冲床设置的技术方案：在以上所述的主加热设备与摩擦压力机之间，设有空气锤；在所述的空气锤与摩擦压力机之间，设两台冲床，按流水线顺序布置，分别为冲床一和冲床二；按流水线顺序，在所述的摩擦压力机的后方，设两台冲床，分别为冲床三和冲床四。

加热设备的类型：本发明所述的主加热设备采用中频感应加热装置；所述的二次加热设备是燃油加热炉。

冲床的类型：本发明所述的冲床一、冲床二、冲床三和冲床四均为双柱曲柄滑块压力机。

本发明所述的传送设备分别为：与主加热设备的进料口相应的自动进料机和与出料口相应的滑梯、滑梯下方的料台、链条输送带。

本发明所要解决的第二个问题是提供以上所述的复杂锻件的锻造设备流水线所采用的锻造生产工艺，该锻造生产工艺的发明目的与上述技术方案是相同的，其技术方案是：

本发明所述的锻造设备流水线根据锻件的不同制坯技术要求，采用一次锻造成形工艺或二次锻造成形工艺；所述的一次锻造成形工艺是锻件在锻造过程中，所述的锻件在主加热设备中进行一次加热；所述的二次锻造成形工艺是锻件在锻造过程中，所述的锻件先后在主加热设备和二次加热设备中各进行一次加热。

在上述锻造生产工艺中所述的一次锻造成形工艺的步骤为：

1、加热：将棒坯整齐摆放在自动进料机上，棒坯自动进入主加热设备的炉膛内加热并按加热节拍向前移动到出料口出炉，从滑梯落到料台上；

2、拔长：将加热好的棒坯放在冲床一上进行拔长；

3、弯曲：将已拔长的坯料放在冲床二上进行弯曲，经弯曲的坯料放在滑梯上落到料台上，

4、成型：将坯料放进装在摩擦压力机上的成型下模内进行打击成型；然后将已成型的带毛边的锻件从模具内取出放在料台上；

5、切边：将带毛边的锻件放进装在冲床三上的切边阴模内进行切边，锻件落下，滑至料台；将切下的毛边放入废料车内；

6、校正：取出锻件放进冲床四上的热校正模内进行校正并取出锻件放入产品箱内。

在上述锻造生产工艺中所述的二次锻造成形工艺分为两个阶段，即第一火成型阶段和第二火精锻阶段；

其中，上述的第一火成型阶段的工艺步骤为：

1、加热：将棒坯整齐摆放在自动进料机上，棒坯自动进入主加热设备的炉膛内加热并按加热节拍向前移动到出料口出炉，从滑梯落到料台上；

2、镦粗：将加热好的棒坯放在冲床一上进行镦粗、去除氧化皮并压成方块，放在料台上；

3、制坯：将方坯夹住，放在空气锤上进行拨长和打扁后放进链条输送带上，坯料被传送到靠近摩擦压力机的料台上；

4、成型：将坯料放进装在摩擦压力机上的成型下模内进行打击成型；然后将已成型的带毛边的锻件从模具内取出放在料台上；

5、切边：将带毛边的锻件放进装在冲床三上的切边阴模内进行切边，锻件落下，滑至料台；将毛边放入废料车内，并取出锻件放入产品箱内。

以上所述的第二火精锻阶段的工艺步骤为：

1、准备：对经过第一火成型阶段加工的锻件，进行打磨、抛丸、表面清理和磁粉探伤工序；

2、加热：将锻件从二次加热设备的后门放进二次加热设备的炉腔内，对锻件进行加热；在二次加热设备的前门将加热好的锻件按加热节拍一件一件的扒出，放在链条输送带上，锻件被传送到靠近摩擦压力机的料台上；

3、精锻：将锻件放进装在摩擦压力机上的热校正模下模内进行精锻，然后将已精锻的锻件从模具内取出放在料台上；

4、切边：将带毛边的锻件放进装在冲床三上的切边阴模内进行切边，锻件落下，滑至料台；将毛边放入废料车内，并取出锻件放入产品箱内。

本发明采用上述技术方案，使锻造设备流水线大批量生产的种类繁多、形状复杂的汽车、摩托车模锻件；加热设备的加热效率高、，加热速度快且可按生产需要调节加热和出料速度，加热质量稳定，材料烧损少；空气锤可用于制坯，从而增加了可生产的产品类型；由于冲床设备行程短可以提高生产效率，所以在模锻前增加了二台冲床，第一台冲床用于镦粗，增大坯料的直径，同时去除坯料表面的氧化皮，利于锻件成型和提高锻件表面质量，同时还有利于提高模具寿命；第二台冲床用于分料、或压方、或弯曲等制坯，这样就解决大多数锻件的制坯问题，从而为锻件在一个流程内完成(即一次加热后完成)创造了有利条件；模锻后也增加了二台冲床，第一台冲床用于切边，第二台冲床主要是用于热校正或冲孔，从而更进一步为锻件在一个流程内完成(即一次加热后完成)创造了有利条件；解决了有特殊要求必须要进行第二次加热校正的锻件的锻造问题，从而满足了有特殊要求的锻件需要，同时也解决了部分不合格锻件的返修问题；由于绝大多数的锻件都是在一个流程内完成(即一次加热后完成)的，这样既节约了能源，又减少了原材料的消耗，且提高了锻件表面质量，缩短了生产周期，从而降低了生产成本；各种设备之间采用链条或滑梯传送物料，从而加快了物料的传送速度和减轻了工人的劳动强度。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明所涉及的锻造设备流水线的布置示意图；

图2a为本发明中涉及的摩托车下联板类锻件的结构示意图；

图2b为图2a中所示结构的左视示意图；

图3a为本发明中涉及的汽车变速箱拨叉类锻件的结构示意图；

图3b为图3a中所示结构的左视示意图。

图中标记为：

1、主加热设备，2、二次加热设备，3、空气锤，4、冲床一，5、冲床二，6、摩擦压力机，7、冲床三，8、冲床四。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所表达的本发明的结构，本发明为一种复杂锻件的锻造设备流水线，包括加热设备、锻压设备和传送设备，所述的锻压设备包括摩擦压力机6，并按锻造工艺的流程布置。

为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现使该流水线适应多品种的复杂锻件的锻造生产的发明目的，本发明采取的技术方案为：

参见图1，本发明所提供的这种复杂锻件的锻造设备流水线，所述的加热设备为两台，并列布置在所述的流水线的传送设备两侧，其中一台是主加热设备1，另一台是二次加热设备2。

上述锻造设备流水线适用于月产5万件的种类繁多、形状复杂的汽车、摩托车模锻件。本发明提供的锻造设备流水线解决了有特殊要求必须要进行第二次加热校正的锻件的锻造生产，其中一台为前面所述的主加热设备1(一般加热棒料)，是主要的加热设备，另一台为二次加热设备2，用于对已成形的锻件进行第二次加热，从而满足了有特殊要求的锻件需要，同时也解决了部分不合格锻件的返修问题。

当需要进行热校正工序并打“标记”且锻件的厚度公差要求严时，要进行第二次加热。此时主加热设备1已无法进行，必须在二次加热设备2上进行加热。凡需要进行第二次加热的锻件都是冷却后，经打磨、抛丸、表面清理和磁粉探伤等工序后，在二次加热设备2上进行加热，接着进行其它后续的锻压加工工序。

两台加热设备是并排的，目的是共享输送带和制坯冲床，只要稍微移动一下输送带的位置即可。

本发明还提供了下面的锻造设备流水线的具体实施示例，供本领域的技术人员在实施本发明时参考：

锻造设备流水线的实施例一：

如图1所示，在以上所述的主加热设备1与摩擦压力机6之间，设有空气锤3；在所述的空气锤3与摩擦压力机6之间，设两台冲床，按流水线顺序布置，分别为冲床一4和冲床二5；按流水线顺序，在所述的摩擦压力机6的后方，设两台冲床，分别为冲床三7和冲床四8。

空气锤3可用于制坯，从而增加了可生产的产品类型。由于多数的锻件是不使用空气锤的，而需要连续使用冲床一4、冲床二5和摩擦压力机6，所以，将空气锤3设置在主加热设备1和冲床一4之间。这样，在大多数锻件生产的情况下，能使锻压生产连续进行。如果需要使用空气锤3，则可以在生产流水线上逆向进行，但这种情况较少，只用于一些特型零件的锻压生产。

由于冲床设备行程短，可以提高生产效率，所以在模锻前增加了二台冲床，即：锻前第一台冲床一4，用于镦粗，增大坯料的直径，同时去除坯料表面的氧化皮，利于锻件成型和提高锻件表面质量，同时还有利于提高模具寿命；锻前第二台冲床二5，用于分料、或压方、或弯曲等制坯，这样就解决大多数锻件的制坯问题，从而为锻件在一个流程内完成(即一次加热后完成)创造了有利条件。

模锻后也增加了二台冲床，其中，锻后第一台冲床三7，用于切边；锻后第二台冲床四8，主要是用于热校正或冲孔，从而更进一步为锻件在一个流程内完成(即一次加热后完成)创造了有利条件。

锻造设备流水线的实施例二：

本发明所述的主加热设备1采用中频感应加热装置；所述的二次加热设备2是燃油加热炉。

主加热设备1是中频加热设备，加热效率高，加热速度快且可按生产需要调节加热和出料速度，加热质量稳定，材料烧损少。二次加热设备2是燃油加热炉的结构简单、造价低，适用于不常使用的二次加热的场合，可随时启用。

锻造设备流水线的实施例三：

本发明所述的冲床一4、冲床二5、冲床三7和冲床四8均为双柱曲柄滑块压力机。

在本发明所提供的锻造设备流水线中，采用冲床的几个工序所承受的压力比模锻小，所以可以采用双柱曲柄滑块压力机。因为双柱曲柄滑块压力机，其行程短，冲压速度高，可以提高生产效率，满足锻压中的一些辅助工作的需要，如切边、校正、去氧化皮。

锻造设备流水线的实施例四：

本发明所述的传送设备分别为：与主加热设备1的进料口相应的自动进料机和与出料口相应的滑梯、滑梯下方的料台、链条输送带。

本发明提供的锻造设备流水线的各种设备之间采用链条输送带或滑梯传送物料，从而加快了物料的传送速度和减轻了工人的劳动强度。采用自动进料机，使锻件加热的时间更加均匀，更易于控制。滑梯下方的料台用于锻件的停顿，便于操作人员夹取锻件。

当产品具有月产5万件左右的批量时，经综合测算，本流水线具有生产效率高，节能降耗显著，生产成本低的优势。

本发明还提供了以上所述的复杂锻件的锻造设备流水线所采用的锻造生产工艺的实施示例如下：

锻造工艺的实施例一：

本发明所述的锻造设备流水线根据锻件的不同制坯技术要求，采用一次锻造成形工艺或二次锻造成形工艺；所述的一次锻造成形工艺是锻件在锻造过程中，所述的锻件在主加热设备1中进行一次加热；所述的二次锻造成形工艺是锻件在锻造过程中，所述的锻件先后在主加热设备1和二次加热设备2中各进行一次加热。

根据不同的锻件制坯要求，确定采用采用一次锻造成形工艺或二次锻造成形工艺。一般的锻件只需要进行一次锻造成形工艺，当需要进行热校正工序并打“标记”且锻件的厚度公差要求严时，要进行第二次加热。此时主加热设备1已无法进行，必须在二次加热设备2上进行加热。凡需要进行第二次加热的锻件都是冷却后，经打磨、抛丸、表面清理和磁粉探伤等工序后，在二次加热设备2上进行加热，接着进行其它后续的锻压加工工序。

锻造工艺的实施例二：

本实施示例应用于摩托车下联板类锻件的锻造生产，该类型的锻件结构和尺寸大小如图2a和图2b所示。即：采用在上述锻造生产工艺中所述的一次锻造成形工艺，其工艺步骤为：

1、加热：由加热工完成，将棒坯整齐摆放在自动进料机上，棒坯自动进入主加热设备1的炉膛内加热并按加热节拍向前移动到出料口出炉，从滑梯落到料台上；

2、拔长：由制坯工完成，将加热好的棒坯放在冲床一4上进行拔长；

3、弯曲：再由另一位制坯工完成，将已拔长的坯料放在冲床二5上进行弯曲，经弯曲的坯料放在滑梯上落到料台上，

4、成型：先由进料锻工完成，将坯料放进装在摩擦压力机6上的成型下模内进行打击成型；然后由出料锻工完成，将已成型的带毛边的锻件从模具内取出放在料台上；

5、切边：由切边工完成，将带毛边的锻件放进装在冲床三7上的切边阴模内进行切边，锻件落下，滑至料台；将切下的毛边放入废料车内；

6、校正：由热校正锻工完成，取出锻件放进冲床四8上的热校正模内进行校正并取出锻件放入产品箱内。

以上所述的一次锻造成形工艺适用于部分轴类锻件的完工加工。

锻造工艺实施例三：

本实施示例应用于汽车变速箱拨叉类锻件的锻造生产，该类型的锻件结构和尺寸大小如图3a和图3b所示，即：采用在上述锻造生产工艺中所述的二次锻造成形工艺，分为两个阶段，即第一火成型阶段和第二火精锻阶段；

其中，所述的第一火成型阶段的工艺步骤为：

1、加热：由加热工完成，将棒坯整齐摆放在自动进料机上，棒坯自动进入主加热设备1的炉膛内加热并按加热节拍向前移动到出料口出炉，从滑梯落到料台上；

2、镦粗：由一位制坯锻工完成，将加热好的棒坯放在冲床一4上进行镦粗、去除氧化皮并压成方块，放在料台上；

3、制坯：再另一制坯锻工完成，将方坯夹住，放在空气锤3上进行拨长和打扁，然后放进链条输送带上，坯料被传送到靠近摩擦压力机6的料台上；

4、成型：先由进料锻工完成，将坯料放进装在摩擦压力机6上的成型下模内进行打击成型；然后由出料锻工完成，将已成型的带毛边的锻件从模具内取出放在料台上；

5、切边：由切边工完成，将带毛边的锻件放进装在冲床三7上的切边阴模内进行切边，锻件落下，滑至料台；将毛边放入废料车内，并取出锻件放入产品箱内。

以上所述的第一火成型阶段的加工内容，适用于部分轴类锻件的完工加工，即不再进行下述的第二火成型阶段的加工。

所述的第二火成型精锻的工艺步骤为：

1、准备：对经过第一火成型阶段加工的锻件，进行打磨、抛丸、表面清理和磁粉探伤工序；

2、加热：先由一位加热工完成，将锻件从二次加热设备2的后门放进二次加热设备2的炉腔内，对锻件进行加热；再由另一位加热工完成，在二次加热设备2的前门将加热好的锻件按加热节拍一件一件的扒出，放在链条输送带上，锻件被传送到靠近摩擦压力机6的料台上；

3、精锻：先由进料锻工完成，将锻件放进装在摩擦压力机6上的热校正模下模内进行精锻，然后再由出料锻工完成，将已精锻的锻件从模具内取出放在料台上；

4、切边：由切边锻工完成，将带毛边的锻件放进装在冲床三7上的切边阴模内进行切边，锻件落下，滑至料台；将毛边放入废料车内，并取出锻件放入产品箱内。

根据上述实施例加工的锻件的形状、尺寸及生产规模的要求，所选用设备的规格、型号及其意义分别为：

主加热设备1：KGPS—250/3(变频机功率为250KW的中频感应加热装置)；

二次加热设备2：自制的双门燃油加热炉(两个炉门分别进、出料)；

空气锤3：J41—250(打击力为250Kg的自由锻空气锤)；

摩擦压力机6：JB53—630(打击力为6300KN的双摩擦轮的摩擦压力机)；

冲床一4：J21—200A(冲压力为2000KN的压力机)；

冲床二5：J21—100A(冲压力为1000KN的压力机)；

冲床三7：J21—160A(冲压力为1600KN的压力机)；

冲床四8：J23—100A(冲压力为1000KN的压力机)。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，还可以是其它不同的实施形式。只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种复杂锻件的锻造设备流水线，包括加热设备、锻压设备和传送设备，所述的锻压设备包括摩擦压力机(6)，并按锻造工艺的流程布置，其特征在于：所述的加热设备为两台，并列布置在所述的流水线的传送设备两侧，其中一台是主加热设备(1)，另一台是二次加热设备(2)。

2、按照权利要求1所述的复杂锻件的锻造设备流水线，其特征在于：在所述的主加热设备(1)与摩擦压力机(6)之间，设有空气锤(3)；在所述的空气锤(3)与摩擦压力机(6)之间，设两台冲床，按流水线顺序布置，分别为冲床一(4)和冲床二(5)；按流水线顺序，在所述的摩擦压力机(6)的后方，设两台冲床，分别为冲床三(7)和冲床四(8)。

3、按照权利要求1或2所述的复杂锻件的锻造设备流水线，其特征在于：所述的主加热设备(1)采用中频感应加热装置；所述的二次加热设备(2)是燃油加热炉。

4、按照权利要求2所述的复杂锻件的锻造设备流水线，其特征在于：所述的冲床一(4)、冲床二(5)、冲床三(7)和冲床四(8)均为双柱曲柄滑块压力机。

5、按照权利要求1或2或4所述的复杂锻件的锻造设备流水线，其特征在于：所述的传送设备分别为：与主加热设备(1)的进料口相应的自动进料机和与出料口相应的滑梯、滑梯下方的料台、链条输送带。

6、按照权利要求1～5中所述的任一种复杂锻件的锻造设备流水线采用的锻造生产工艺，其特征在于：所述的锻造设备流水线根据锻件的不同制坯技术要求，采用一次锻造成形工艺或二次锻造成形工艺；所述的一次锻造成形工艺是锻件在锻造过程中，所述的锻件在主加热设备(1)中进行一次加热；所述的二次锻造成形工艺是锻件在锻造过程中，所述的锻件先后在主加热设备(1)和二次加热设备(2)中各进行一次加热。

7、按照权利要求6所述的复杂锻件的锻造设备流水线的锻造生产工艺，其特征在于：所述的一次锻造成形工艺的步骤为：

1)、加热：将棒坯整齐摆放在自动进料机上，棒坯自动进入主加热设备(1)的炉膛内加热并按加热节拍向前移动到出料口出炉，从滑梯落到料台上；

2)、拔长：将加热好的棒坯放在冲床一(4)上进行拔长；

3)、弯曲：将已拔长的坯料放在冲床二(5)上进行弯曲，经弯曲的坯料放在滑梯上落到料台上，

4)、成型：将坯料放进装在摩擦压力机(6)上的成型下模内进行打击成型；然后将已成型的带毛边的锻件从模具内取出放在料台上；

5)、切边：将带毛边的锻件放进装在冲床三(7)上的切边阴模内进行切边，锻件落下，滑至料台；将切下的毛边放入废料车内；

6)、校正：取出锻件放进冲床四(8)上的热校正模内进行校正并取出锻件放入产品箱内。

8、按照权利要求6所述的复杂锻件的锻造设备流水线的锻造生产工艺，其特征在于：所述的二次锻造成形工艺分为两个阶段，即第一火成型阶段和第二火精锻阶段；

所述的第一火成型阶段的工艺步骤为：

1)、加热：将棒坯整齐摆放在自动进料机上，棒坯自动进入主加热设备(1)的炉膛内加热并按加热节拍向前移动到出料口出炉，从滑梯落到料台上；

2)、镦粗：将加热好的棒坯放在冲床一(4)上进行镦粗、去除氧化皮并压成方块，放在料台上；

3)、制坯：将方坯夹住，放在空气锤(3)上进行拨长和打扁后放进链条输送带上，坯料被传送到靠近摩擦压力机(6)的料台上；

4)、成型：将坯料放进装在摩擦压力机(6)上的成型下模内进行打击成型；然后将已成型的带毛边的锻件从模具内取出放在料台上；

5)、切边：将带毛边的锻件放进装在冲床三(7)上的切边阴模内进行切边，锻件落下，滑至料台；将毛边放入废料车内，并取出锻件放入产品箱内。

所述的第二火精锻阶段的工艺步骤为：

1)、准备：对经过第一火成型阶段加工的锻件，进行打磨、抛丸、表面清理和磁粉探伤工序；

2)、加热：将锻件从二次加热设备(2)的后门放进二次加热设备(2)的炉腔内，对锻件进行加热；在二次加热设备(2)的前门将加热好的锻件按加热节拍一件一件的扒出，放在链条输送带上，锻件被传送到靠近摩擦压力机(6)的料台上；

3)、精锻：将锻件放进装在摩擦压力机(6)上的热校正模下模内进行精锻，然后将已精锻的锻件从模具内取出放在料台上；

4)、切边：将带毛边的锻件放进装在冲床三(7)上的切边阴模内进行切边，锻件落下，滑至料台；将毛边放入废料车内，并取出锻件放入产品箱内。

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