CN108340127A - 一种环件精密高效热轧全程自动化生产线及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环件精密高效热轧全程自动化生产线及其使用方法，包括下料生产线和全自动高效环件生产线，所述下料生产线包括物流通道、原料场地、全自动下料区、自动切料、坯料区；坯料全自动高效环件生产线包括滑道棒料推钢加热炉、司炉配料室、压机操作室、1200T冲孔制坯压机、固定送料机、环件在线精整机、取料机、环件冷床、料台、热处理炉、淬火台车、淬火池。本发明的优点是：布局合理，将环件料坯下材，加热炉加热，压机制坯，辗环机轧环，精整与自动码垛，完成热处理紧密设备装备之间的连接与配合，专用固定机械手分解生产阻力，可控方便自动化接入，实现高效热轧环件全程自动化生产。

Description

一种环件精密高效热轧全程自动化生产线及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种环形件轧制生产线，更具体的说，是涉及一种环件精密高效热轧全程自动化生产线及其使用方法。

背景技术

环件轧制又称环件辗扩或扩孔，它是借助环件轧制设备--轧环机(又称辗扩机或扩孔机)使环件产生壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺。广泛应用在机械、汽车、火车、船舶、航空、航天、石油化工、核能工业等领域。近十多年来，环件辗扩生产的设备得到飞速发展，直径12米的环件轧制成功，环件壁厚与高度不断地被刷新。环件锻造制坯油压机最大压力超过9千吨。环件辅助装出料机械手升级到可夹持60吨工件能力等等。

现有技术的环件辗扩设备一条生产线的生产需依靠一台靠人工操作的装出料机械手，成为当今固定的并且是先进环件生产的模式。生产速度依赖人工操作的装出料机械手对工件搬运和各个工序人工与半人工辅助，生产效率处于低水平运行。

目前国内常规的环件生产线布局与工装为：多台金属带锯下料；过跨平车坯料运输；室式燃气锻造炉坯料加热；装出料机械手对工件搬运进出炉，进出压机，辗环机上料；锻造油压机制坯冲孔；辗环机轧环件；行车出料与码垛；行车装工件进入电阻炉热处理以及入池淬火。

多台金属带锯下料，24小时连续锯切进行连铸坯下料，一台金属带锯下料平均25分钟/件，工件重量误差大，为后期加工中造成影响；多台金属带锯下料，24小时连续锯切进行连铸坯下料，一台金属带锯下料平均25分钟/件，工件重量误差大。

室式燃气锻造炉坯料加热的室式炉，坯料炉内码堆放置，人脑记忆记录，坯料乱号无法避免。每次取料都需要开大炉门，热损失非常大，急冷急热降低炉体，炉门寿命短。

现有技术的锻造油压机制坯冲孔二工位需要2分钟以上，多工位容易产生夹皮、反边的内孔缺陷，生产厂家需事先增加毛坯投料并计入了工艺料损，一旦缺陷尺寸超差就成废品，工艺称为内径折叠。

环件码垛的采用人工吊装，吊装过程中存在，员工的安全隐患；

环件生产一直以大工件的环件数量来决定生产吨位产量；以环件外直小于1米计算，速度最快生产线、出环件速度需要2.5分钟/件，实际班产量速度平均需要3分钟以上/件。保持这样生产效率，需要配备足够一线人员，息人不息机，大多数企业平均需要5至8分钟/件，所以很多企业同质竞争中淘汰出局。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，而提供一种环件精密高效热轧全程自动化生产线及其使用方法。

一种环件精密高效热轧全程自动化生产线，包括下料生产线和全自动高效环件生产线，所述下料生产线包括物流通道、原料场地、全自动下料区、自动切料、坯料区；所述物流通道为长方形通道位于下料生产线的北侧用于从外面运输加工所需的料坯，在物流通道两侧设置有用于起吊物料的行车，在物流通道的东侧面为原料场地，原料场地用于装卸及储存料坯原料，在原料场地的南侧设置有用于切削料坯的全自动下料区，全自动下料区包括一台用于将料坯自动输送到切料机的自动切料步进供料床和一台用于切屑料坯的切料机，切料机正南侧设置有用于放置切屑后料坯的坯料区，输送坯料区的南侧设置有将坯料全自动高效环件生产线的坯料供应线，坯料供应线包括一条用于运输小型坯料的供应线和一条用于运输大型坯料的供应线，坯料供应线上设置有用于运输坯料的过跨台车；

坯料全自动高效环件生产线包括滑道棒料推钢加热炉、司炉配料室、压机操作室、1200T冲孔制坯压机、固定送料机、环件在线精整机、取料机、环件冷床、料台、热处理炉、淬火台车、淬火池；所述过跨台车的北侧设置有出料速度1.5分钟/件的滑道棒料推钢加热炉，滑道棒料推钢加热炉通过出料滑道和1200T冲孔制坯压机连接，固定送料机将经过1200T冲孔制坯压机高压除鳞，模具冷却的料坯通过2台取料机转送到全自动环件轧机，取料机将全自动环件轧机加工完毕的料坯转移到环件在线精整机，环件冷床将环件在线精整机加工完毕的料坯落垛到料台上，环件在线精整机轧制成型后的环件由机械手拉入滚道，由滚道输入料台落垛，淬火台车将落垛的环件转移到热处理炉内，再通过淬火台车转移到淬火池内，淬火池的北侧为用于检查环件加工质量的环件检验区。

所述切料机为具有液压缸的增力系统的全自动连铸坯150MN高速切料机，加工速度为10秒/件，加工后的坯料平面度为±2毫米。

所述滑道棒料推钢加热炉按计划单顺序进出，加热后从滑道推出到出料滑道。

所述1200T冲孔制坯压机设置有用于高压除鳞的机械手，加工时间不超过50秒/件。

所述环件在线精整机为集成第四代D54R先进智能控制系统的辗环机，可实现自由设定环件成型路径。

一种环件精密高效热轧全程自动化生产线生产方法，包括以下步骤：

S1、下料生产线通过物流通道将料坯从外面运送到里面，通过行车将料坯自动输送到全自动下料区，自动下料区的自动切料步进供料床和切料机10秒/件将料坯切割成平面度为±2毫米的加工料坯；

S2、坯料供应线通过过跨台车将坯料运输到和下料生产线分离的全自动高效环件生产线的滑道棒料推钢加热炉内进行加热，加热完毕后按计划单顺序通过出料滑道；出料滑道的落差滑道与固定机械手让热料坯进出1200T冲孔制坯压机；

S3、2台固定机械手完成冲孔后工件的进出全自动环件轧机，取料机将全自动环件轧机加工完毕的料坯转移到环件在线精整机；

S4、环件在线精整机轧制成型后的环件由机械手拉入滚道，由滚道输入料台落垛，淬火台车将落垛的环件转移到热处理炉内，再通过淬火台车转移到淬火池内，淬火池的北侧为用于检查环件加工质量的环件检验区，检验完毕后由行车吊装装车。

本发明的有益效果是：

1、布局合理，将环件料坯下材，加热炉加热，压机制坯，辗环机轧环，精整与自动码垛，完成热处理紧密设备装备之间的连接与配合，专用固定机械手分解生产阻力，可控方便自动化接入，实现高效热轧环件全程自动化生产；

2、生产线出环件平均速度小于1.2分钟/件，全部生产线定员为9人，与原生产模式人员减少接近一半。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：物流通道1、原料场地2、全自动下料区3、自动切料步进供料床4、坯料区5、坯料供应线6、过跨台车7、滑道棒料推钢加热炉8、司炉配料室9、压机操作室10、1200T冲孔制坯压机11、固定送料机12、环件在线精整机13、取料机14、环件冷床15、料台16、热处理炉17、淬火台车18、淬火池19、环件检验区20、出料滑道21。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于实施例。

本发明的一种环件精密高效热轧全程自动化生产线，包括下料生产线和全自动高效环件生产线，所述下料生产线包括物流通道1、原料场地2、全自动下料区3、自动切料4、坯料区5；所述物流通道1为长方形通道位于下料生产线的北侧用于从外面运输加工所需的料坯，在物流通道1两侧设置有用于起吊物料的行车，在物流通道1的东侧面为原料场地2，原料场地2用于装卸及储存料坯原料，在原料场地2的南侧设置有用于切削料坯的全自动下料区3，全自动下料区3包括一台用于将料坯自动输送到切料机的自动切料步进供料床4和一台用于切屑料坯的切料机，切料机正南侧设置有用于放置切屑后料坯的坯料区5，输送坯料区5的南侧设置有将坯料全自动高效环件生产线的坯料供应线6，坯料供应线6包括一条用于运输小型坯料的供应线和一条用于运输大型坯料的供应线，坯料供应线6上设置有用于运输坯料的过跨台车7；

坯料全自动高效环件生产线包括滑道棒料推钢加热炉8、司炉配料室9、压机操作室10、1200T冲孔制坯压机11、固定送料机12、环件在线精整机13、取料机14、环件冷床15、料台16、热处理炉17、淬火台车18、淬火池19；所述过跨台车7的北侧设置有出料速度1.5分钟/件的滑道棒料推钢加热炉8，滑道棒料推钢加热炉8通过出料滑道21和1200T冲孔制坯压机11连接，环件制坯冲孔油压机压冲是一工位完成，制坯无夹皮无反边，时间少于50秒/件、配置了高压除鳞，免去了人工辅助。目前同行业锻造油压机制坯冲孔二工位需要2分钟以上，多工位容易产生夹皮、反边的内孔缺陷，该工序可提高综合成材率5%以上，产品合格率可提高1%，无需事先增加毛坯投料并计入了工艺料损，有效避免了传统的一旦尺寸缺陷超差即为废品的内径折叠的现象出现。

固定送料机12将经过1200T冲孔制坯压机11高压除鳞，模具冷却的料坯通过2台取料机14转送到全自动环件轧机，取料机14将全自动环件轧机加工完毕的料坯转移到环件在线精整机13，环件冷床将环件在线精整机13加工完毕的料坯落垛到料台16上，环件在线精整机13轧制成型后的环件由机械手拉入滚道，由滚道输入料台16落垛，辗环机成型轧制后环件由机械手拉入滚道，由滚道输入落垛。在环件生产线的使用自动码垛，可减少三名辅助工人，环件自动码垛的上线与专用机械手辅助，让环件生产全过程生产者不接近工件，员工安全得到保证；

淬火台车18将落垛的环件转移到热处理炉17内，再通过淬火台车18转移到淬火池19内，淬火池19的北侧为用于检查环件加工质量的环件检验区20。

所述切料机为具有液压缸的增力系统的全自动连铸坯150MN高速切料机，加工速度为10秒/件，加工后的坯料平面度为±2毫米。

所述滑道棒料推钢加热炉8按计划单顺序进出，加热后从滑道推出到出料滑道21。四滑道推缸炉钢坯加热后从滑道推出热损失非常小，按计划单顺序进出不出差错，不乱码，流程简单易控。与传统的室式锻造加热炉相比能源降低20%，且可长时间连续生产、推缸炉炉年延长是室式的二倍，滑道棒料推钢加热炉中的钢坯加热后从滑道推出热损失非常小，按计划单顺序进出不出差错，不乱码，流程简单易控。

所述1200T冲孔制坯压机11设置有用于高压除鳞的机械手，加工时间不超过50秒/件。

所述环件在线精整机13为集成第四代D54R先进智能控制系统的辗环机，可实现自由设定环件成型路径，保证了环件热轧的精密高效，精密轧制使产品合格率得到稳定。

一种环件精密高效热轧全程自动化生产线生产方法，包括以下步骤：

S1、下料生产线通过物流通道1将料坯从外面运送到里面，通过行车将料坯自动输送到全自动下料区3，自动下料区3的自动切料步进供料床4和切料机10秒/件将料坯切割成平面度为±2毫米的加工料坯；

S2、坯料供应线6通过过跨台车7将坯料运输到和下料生产线分离的全自动高效环件生产线的滑道棒料推钢加热炉8内进行加热，加热完毕后按计划单顺序通过出料滑道21；出料滑道21的落差滑道与固定机械手让热料坯进出1200T冲孔制坯压机11；

S3、2台固定机械手完成冲孔后工件的进出全自动环件轧机，取料机14将全自动环件轧机加工完毕的料坯转移到环件在线精整机13；

S4、环件在线精整机13轧制成型后的环件由机械手拉入滚道，由滚道输入料台16落垛，淬火台车18将落垛的环件转移到热处理炉17内，再通过淬火台车18转移到淬火池19内，淬火池19的北侧为用于检查环件加工质量的环件检验区20，检验完毕后由行车吊装装车。

生产线出环件平均速度小于1.2分钟/件，全部生产线定员为9人，与原生产模式人员减少接近一半。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种环件精密高效热轧全程自动化生产线，包括下料生产线和全自动高效环件生产线，其特征在于，所述下料生产线包括物流通道（1）、原料场地（2）、全自动下料区（3）、自动切料（4）、坯料区（5）；所述物流通道（1）为长方形通道位于下料生产线的北侧用于从外面运输加工所需的料坯，在物流通道（1）两侧设置有用于起吊物料的行车，在物流通道（1）的东侧面为原料场地（2），原料场地（2）用于装卸及储存料坯原料，在原料场地（2）的南侧设置有用于切削料坯的全自动下料区（3），全自动下料区（3）包括一台用于将料坯自动输送到切料机的自动切料步进供料床（4）和一台用于切屑料坯的切料机，切料机正南侧设置有用于放置切屑后料坯的坯料区（5），输送坯料区（5）的南侧设置有将坯料全自动高效环件生产线的坯料供应线（6），坯料供应线（6）包括一条用于运输小型坯料的供应线和一条用于运输大型坯料的供应线，坯料供应线（6）上设置有用于运输坯料的过跨台车（7）；

坯料全自动高效环件生产线包括滑道棒料推钢加热炉（8）、司炉配料室（9）、压机操作室（10）、1200T冲孔制坯压机（11）、固定送料机（12）、环件在线精整机（13）、取料机（14）、环件冷床（15）、料台（16）、热处理炉（17）、淬火台车（18）、淬火池（19）；所述过跨台车（7）的北侧设置有出料速度1.5分钟/件的滑道棒料推钢加热炉（8），滑道棒料推钢加热炉（8）通过出料滑道（21）和1200T冲孔制坯压机（11）连接，固定送料机（12）将经过1200T冲孔制坯压机（11）高压除鳞，模具冷却的料坯通过2台取料机（14）转送到全自动环件轧机，取料机（14）将全自动环件轧机加工完毕的料坯转移到环件在线精整机（13），环件冷床将环件在线精整机（13）加工完毕的料坯落垛到料台（16）上，环件在线精整机（13）轧制成型后的环件由机械手拉入滚道，由滚道输入料台（16）落垛，淬火台车（18）将落垛的环件转移到热处理炉（17）内，再通过淬火台车（18）转移到淬火池（19）内，淬火池（19）的北侧为用于检查环件加工质量的环件检验区（20）。

2.根据权利要求1所述的一种环件精密高效热轧全程自动化生产线，其特征在于，所述切料机为具有液压缸的增力系统的全自动连铸坯150MN高速切料机，加工速度为10秒/件，加工后的坯料平面度为±2毫米。

3.根据权利要求1所述的一种环件精密高效热轧全程自动化生产线，其特征在于，所述滑道棒料推钢加热炉（8）按计划单顺序进出，加热后从滑道推出到出料滑道（21）。

4.根据权利要求1所述的一种环件精密高效热轧全程自动化生产线，其特征在于，所述1200T冲孔制坯压机（11）设置有用于高压除鳞的机械手，加工时间不超过50秒/件。

5.根据权利要求1所述的一种环件精密高效热轧全程自动化生产线，其特征在于，所述环件在线精整机（13）为集成第四代（D54R）先进智能控制系统的辗环机，可实现自由设定环件成型路径。

6.一种基于权利要求1至5中任一项所述一种环件精密高效热轧全程自动化生产线生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、下料生产线通过物流通道（1）将料坯从外面运送到里面，通过行车将料坯自动输送到全自动下料区（3），自动下料区（3）的自动切料步进供料床（4）和切料机10秒/件将料坯切割成平面度为±2毫米的加工料坯；

S2、坯料供应线（6）通过过跨台车（7）将坯料运输到和下料生产线分离的全自动高效环件生产线的滑道棒料推钢加热炉（8）内进行加热，加热完毕后按计划单顺序通过出料滑道（21）；出料滑道（21）的落差滑道与固定机械手让热料坯进出1200T冲孔制坯压机（11）；

S3、2台固定机械手完成冲孔后工件的进出全自动环件轧机，取料机（14）将全自动环件轧机加工完毕的料坯转移到环件在线精整机（13），

S4、环件在线精整机（13）轧制成型后的环件由机械手拉入滚道，由滚道输入料台（16）落垛，淬火台车（18）将落垛的环件转移到热处理炉（17）内，再通过淬火台车（18）转移到淬火池（19）内，淬火池（19）的北侧为用于检查环件加工质量的环件检验区（20），检验完毕后由行车吊装装车。