CN104117855A - 环形锻件全自动连续生产线 - Google Patents

Abstract

本发明为一种环形锻件全自动连续生产线，该全自动连续生产线顺序设有堆料区、上料机、上料架、感应炉、液压切料机、液压多工位锻压机、碾环机、平整机、水雾缓冷滚道和下料机；该全自动连续生产线在制坯过程中采用液压多工位锻压机取代空气/或蒸汽锤制坯；多工位连续生产，工作效率高；解决了现有生产技术中空气/或蒸汽锤工作噪音大，提高了操作工人的工作舒适度；该生产线采用自动上、下料及液压多工位锻压机，改变了现有制坯设备操作方式，采用机械手链接各设备，不仅提高了生产效率，降低了能耗，而且还极大地改善了工人的作业环境，降低了工人的劳动强度，并能够降低安全隐患，确保工人安全。

Description

环形锻件全自动连续生产线

技术领域

本发明是关于一种金属加工设备，尤其涉及一种省去人工操作和运输，能连续生产环形锻件的全自动生产线。

背景技术

环形锻件广泛应用于水电设备、风电设备、核电设备、石油化工设备、矿山工程设备、回转支撑等领域，在国民经济中发挥着巨大作用。随着需求的加大，环形锻件产品应用领域逐渐加大，产品质量要求逐年提高，但现有环形锻件生产技术及装备仍比较落后。

目前，国内环形锻件热加工过程中主要采用的工艺为：原材料→人工起吊→高速带锯床下料→人工操作装炉→加热→人工操作出炉→锻锤自由锻制坯→再加热→人工起吊→辗环机一次辗扩成形→人工起吊→热处理。在实际生产中，以上工艺存在以下缺陷：

(1)现有生产线采用空气锤/或蒸汽锤自由锻制坯，生产时震动大、环保性差、能耗高、作业环境差。空气锤/或蒸汽锤自由锻制坯，为单工位生产，工作效率低。

(2)锻造过程中时间较长，工件温降大，需要多次加热，造成能源浪费，成本增加。

(3)设备自动化程度低，工序与工序之间没有传递关系，每道工序都需要至少一人操作，人员需求量大。

(4)在转序过程中，由于物料搬运问题，不仅需要花费大量的辅助时间，而且工人劳动强度大，致使一线工人流失。

(5)环件在空气锤/或蒸汽锤的锻制中，表面粗糙不平，造成后续加工余量较大，产品质量难以保障。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种环形锻件全自动连续生产线，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环形锻件全自动连续生产线，以提高生产效率，降低能耗，并改善作业环境，降低工人劳动强度，确保操作人员职业安全。

本发明的目的是这样实现的，一种环形锻件全自动连续生产线，该全自动连续生产线顺序设有堆料区、上料机、上料架、感应炉、液压切料机、液压多工位锻压机、碾环机、平整机、水雾缓冷滚道和下料机；在所述液压多工位锻压机一侧设有第一机械手，在所述液压多工位锻压机与碾环机之间设有第二机械手，在碾环机与平整机之间设有第三机械手，平整机与水雾缓冷滚道之间设有第四机械手。

在本发明的一较佳实施方式中，所述液压多工位锻压机中顺序设有三个同步冲压工位，分别为下压镦粗的第一工位、预冲孔的第二工位和穿孔并平底成型的第三工位；所述第一工位中设有平砧，所述第二工位中设有第一冲头，所述第三工位中设有第二冲头；在所述第一工位前方还设有一待料位。

在本发明的一较佳实施方式中，所述待料位与第一工位、第一工位与第二工位以及第二工位与第三工位之间的间距相同。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第一机械手中顺序间隔设有第一抓夹、第二抓夹和第三抓夹；三个抓夹之间的间距与各工位之间的间距对应相同；所述第一抓夹和第三抓夹连接有空间旋转机构。

在本发明的一较佳实施方式中，在所述液压切料机与液压多工位锻压机之间还设有一过渡送料架；所述液压多工位锻压机与碾环机之间还设有一废料箱。

在本发明的一较佳实施方式中，在水雾缓冷滚道与下料机之间设有第五机械手。

在本发明的一较佳实施方式中，所述上料机为门式上料机，该门式上料机设置在堆料区的下游；门式上料机上设有将原料运至上料架上的磁盘吸力器；所述上料架设有摆动的拨臂。

在本发明的一较佳实施方式中，所述液压切料机中设有上夹持支撑和下夹持支撑；液压切料机还设将过渡送料架上的原料推至液压多工位锻压机中待料位的气动推杆。

由上所述，本发明的环形锻件全自动连续生产线，采用自动上、下料及液压多工位锻压机，改变了现有制坯设备操作方式，采用机械手链接各设备，不仅提高了生产效率，降低了能耗，而且还极大地改善了工人的作业环境，降低了工人的劳动强度，并能够降低安全隐患，确保工人安全。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：为本发明环形锻件全自动连续生产线的结构示意图。

图2：为图1中A-A处剖视结构示意图。

图3：为图1中B向结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1～图3所示，本发明提出一种环形锻件全自动连续生产线100，该全自动连续生产线100顺序设有堆料区11、上料机12、上料架13、感应炉14、液压切料机2、液压多工位锻压机3、碾环机4、平整机5、水雾缓冷滚道61和下料机62；在所述液压多工位锻压机3的一侧设有第一机械手7，在所述液压多工位锻压机3与碾环机4之间设有第二机械手81，在碾环机4与平整机5之间设有第三机械手82，平整机5与水雾缓冷滚道61之间设有第四机械手83；如图3所示，所述液压多工位锻压机3中顺序设有三个同步冲压工位，分别为下压镦粗的第一工位31、预冲孔的第二工位32和穿孔并平底成型的第三工位33；所述第一工位中设有平砧，所述第二工位中设有第一冲头，所述第三工位中设有第二冲头；需要锻压的坯料在第一工位31进行下压镦粗，在第二工位32进行预冲孔，在第三工位33进行穿孔及平底成型，以形成碾环机的坯料；在所述第一工位31前方还设有一待料位34；所述待料位34与第一工位31、第一工位31与第二工位32以及第二工位32与第三工位33之间的间距相同；如图1所示，所述第一机械手7中顺序间隔设有第一抓夹71、第二抓夹72和第三抓夹73；三个抓夹之间的间距与各工位之间的间距对应相同；所述第一抓夹71和第三抓夹73连接有空间旋转机构(图中未示出)，以使第一抓夹71和第三抓夹73具有空间翻转功能。

由上所述，本发明的环形锻件全自动连续生产线，采用自动上、下料及液压多工位锻压机，改变了现有制坯设备操作方式，采用机械手链接各设备，不仅提高了生产效率，降低了能耗，而且还极大地改善了工人的作业环境，降低了工人的劳动强度，并能够降低安全隐患，确保工人安全。

进一步，在本实施方式中，所述上料机12为门式上料机，该门式上料机设置在堆料区11的下游；门式上料机上设有将原料9运至上料架13上的磁盘吸力器(图中未示出)；如图2所示，所述上料架13设有可摆动的拨臂131，拨臂131能够自动将原料9运至感应炉14的辊道上。

所述液压切料机2中设有上夹持支撑22和下夹持支撑23，液压切料机采用上、下夹持支撑快速切断，使断面平整无毛边；如图3所示，在所述液压切料机2与液压多工位锻压机3之间还设有一过渡送料架21，棒料自动切割后，坯料落到过渡送料架21上；液压切料机2还设将过渡送料架21上的坯料推至液压多工位锻压机中待料位34的气动推杆24，由该气动推杆将坯料推至第一工位前方的待料位34中。

如图1所示，所述液压多工位锻压机3与碾环机4之间的一侧边还设有一废料箱811；在水雾缓冷滚道61与下料机62之间设有第五机械手84。

利用本发明的环形锻件全自动连续生产线进行环形锻件加工的具体过程如下：

如图1所示，门型上料机12根据控制系统的要求，稳定地将堆料区11的原料9运至上料架13上，拨臂131自动将原料9运至感应炉14的辊道上；原料经辊道运输至感应炉14中，经过恒定电流和恒定功率控制加热温度，使之达到1250℃；加热过程中，根据原料的定尺长度，由伺服电机驱动，送至下游的液压切料机2中，所述液压切料机2采用上、下夹持支撑切断棒料成为坯料，坯料断面平整无毛边；原料自动切割成料段后，由液压切料机2的气动推杆推至液压多工位锻压机3的待料位34；随后第一机械手7动作，第一机械手7的三个抓夹，可以将相邻三个工位上的坯料顺序并同时移至下一工位，可以快速移进和移出液压多工位锻压机3(夹爪向前伸出时移进液压多工位锻压机，向后缩回时移出液压多工位锻压机)，所述各抓夹的张开尺度可以根据不同的产品外径进行调整。在锻造过程中，液压多工位锻压机3下压时三个工位上同时放置有坯料，当第一抓夹71夹住待料位34上的坯料a时，第二抓夹72夹住第一工位31上的坯料b，同时，第三抓夹73夹住第二工位32上的坯料c；此时，第一机械手7的位置被假设为初始位置。当第一机械手7动作时，第一机械手7带动三个抓夹同时抬起，第一抓夹71将坯料a翻转90°立起呈垂直状态，随后第一机械手7带动三个抓夹将待料位34、第一工位31和第二工位32三个工位上的坯料顺序同时移至下一工位(即：顺序移动到第一工位31、第二工位32和第三工位33)加工，随后，第一机械手7复位至初始位置准备再次夹取，至此，第一机械手7的所有动作完成，液压多工位锻压机3同时完成镦粗、预冲孔、穿孔平底成型的动作，此时，第三工位33上的坯料已经成型；

当第三工位33上形成合格坯料时，由第二机械手81将成型坯料取出放置到碾环机4上(若第三工位33上形成废料，则由第二机械手81将废料取出放入废料箱811中)；所述第二机械手81由五个自由度动作组成，第二机械手81从液压多工位锻压机的第三工位33上抓取环形坯料，翻转送至碾环机4上，碾环机4定位后成型辊就位并启动下压；所述第三机械手82布置在碾环机4下游，也由五个自由度动作组成，当碾环机4完成扩孔轧制后，第三机械手82从碾环机4上抓取环形坯料，翻转送至平整机5上；平整机5为机械驱动式，其作用是对碾轧后的环形坯料进行压平处理，使其不产生翘曲；平整后，由第四机械手83取出坯料，放置到水雾缓冷辊道61上，水雾缓冷辊道61开始移动；上述水雾缓冷辊道61带有多个喷雾冷却装置(图中未示出)，按照冷却梯度要求和环形锻件直径决定辊道的长度；第五机械手84安置在水雾缓冷辊道61的尾部，用于将冷却到合适温度的环形件分层码垛到托盘上；下料机62是带有抓夹的桁架式下料机，码垛好环形件的托盘吊运至地面堆货区，准备进入退火热处理工序。

本发明的环形锻件全自动连续生产线，整条生产线实现了环件的下料、加热、制坯、辗扩成型、热处理工艺，工序之间通过机械手完成物料转运，整体实现了自动化，实现了无人工操作，降低劳动强度，减少人工成本，提高了环件尺寸精度，节省材料；由于全线均为自动上下料，控制了热坯的生产节奏，缩短了各步骤的操作时间，减少温度损失，使得环件热加工工序得以一火成材，节约了能源，提高了生产率。本发明在制坯过程中采用液压多工位锻压机取代空气/或蒸汽锤制坯；多工位连续生产，工作效率高；解决了现有生产技术中空气/或蒸汽锤工作噪音大，提高了操作工人的工作舒适度；减少现有操作中多火次加热的工艺流程，节约能源，减低废气排放，改善了环境。本发明是第一条采用液压多工位压机的全自动环形锻件生产线。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：该全自动连续生产线顺序设有堆料区、上料机、上料架、感应炉、液压切料机、液压多工位锻压机、碾环机、平整机、水雾缓冷滚道和下料机；在所述液压多工位锻压机一侧设有第一机械手，在所述液压多工位锻压机与碾环机之间设有第二机械手，在碾环机与平整机之间设有第三机械手，平整机与水雾缓冷滚道之间设有第四机械手。

2.如权利要求1所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：所述液压多工位锻压机中顺序设有三个同步冲压工位，分别为下压镦粗的第一工位、预冲孔的第二工位和穿孔并平底成型的第三工位；所述第一工位中设有平砧，所述第二工位中设有第一冲头，所述第三工位中设有第二冲头；在所述第一工位前方还设有一待料位。

3.如权利要求2所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：所述待料位与第一工位、第一工位与第二工位以及第二工位与第三工位之间的间距相同。

4.如权利要求3所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：所述第一机械手中顺序间隔设有第一抓夹、第二抓夹和第三抓夹；三个抓夹之间的间距与各工位之间的间距对应相同；所述第一抓夹和第三抓夹连接有空间旋转机构。

5.如权利要求1所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：在所述液压切料机与液压多工位锻压机之间还设有一过渡送料架；所述液压多工位锻压机与碾环机之间还设有一废料箱。

6.如权利要求1所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：在水雾缓冷滚道与下料机之间设有第五机械手。

7.如权利要求1所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：所述上料机为门式上料机，该门式上料机设置在堆料区的下游；门式上料机上设有将原料运至上料架上的磁盘吸力器；所述上料架设有摆动的拨臂。

8.如权利要求2所述的环形锻件全自动连续生产线，其特征在于：所述液压切料机中设有上夹持支撑和下夹持支撑；液压切料机还设将过渡送料架上的原料推至液压多工位锻压机中待料位的气动推杆。