CN108453205B - 一种轴类产品的闭式锻设备及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴类产品的闭式锻设备，包括依次设置的送料装置、第一运料机械手、锻压装置、第二运料机械手和热处理设备；所述锻压装置设有闭式锻造模，所述闭式锻造模包括下模和下端设有凸部的上模，所述凸部外壁与下模的型腔壁贴合，所述下模设有顶杆；所述第一运料机械手和第二运料机械手均设置在基座上，并与竖直的基座转动连接，所述第一运料机械手和第二运料机械手分别连接有转动驱动装置。采用闭式锻的模式进行轴类产品的锻造，不产生飞边料尾，报废率低；一体化传送、锻压和热处理，提高生产效率和产品质量；并能节约材料、降低人力成本。

Description

一种轴类产品的闭式锻设备及其生产方法

技术领域

本发明涉及先进制造和自动化的技术领域，特别涉及一种轴类产品的闭式锻设备。

背景技术

变速箱零部件一直承担着十分严苛的工作环境，所以对变速箱的零部件的性能要求一直大大高于普通零部件。变速箱内以轴类、齿类产品为主，锻造产品以节材、节能、产量高、性能高一直是汽车变速箱零部件的主要生产方式。

目前轴类产品锻造一般为拔长、预锻、终锻成型工艺。整个工艺流程工序多，飞边料尾较大，且能源消耗多。中长轴常规锻造拔长工序人工操作，生产中很难把握准拔长的长度，导致预锻折叠或者终锻不足等问题，导致轴类产品锻造合格率一直很低，因此产生较多的废品。而为了提高合格率只能增加材料重量，这又会使车加工量大，增加刀具成本及人力成本。

发明内容

发明的目的：本发明公开一种轴类产品的闭式锻设备，采用闭式锻的模式进行轴类产品的锻造，不产生飞边料尾，报废率低；一体化传送、锻压和热处理，提高生产效率和产品质量；并能节约材料、降低人力成本。

技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种轴类产品的闭式锻设备，包括依次设置的送料装置、第一运料机械手、锻压装置、第二运料机械手和热处理设备；所述锻压装置设有闭式锻造模，所述闭式锻造模包括下模和下端设有凸部的上模，所述凸部外壁与下模的型腔壁贴合，所述下模设有顶杆；所述第一运料机械手和第二运料机械手均设置在基座上，并与竖直的基座转动连接，所述第一运料机械手和第二运料机械手分别连接有转动驱动装置。

进一步的，上述一种轴类产品的闭式锻设备，所述热处理设备包括依次设置的进料台、热处理区、冷却区和卸料台，所述进料台、热处理区、冷却区和卸料台设有连续的传送装置。

进一步的，上述一种轴类产品的闭式锻设备，所述进料台与热处理区之间设有前锁气室，冷却区和卸料台之间设有后锁气室。

进一步的，上述一种轴类产品的闭式锻设备，所述热处理区内设有一组烧嘴和温度监测装置；所述冷却区内设有一组冷却管装置。

进一步的，上述一种轴类产品的闭式锻设备，所述第一运料机械手包括相对设置的两个第一机械臂，且两个第一机械臂均设有升降驱动装置，所述第二运料机械手包括相对设置的两个第二机械臂，且两个第二机械臂均设有升降驱动装置；所述第一机械臂端部设有一组第一夹爪，所述第二机械臂端部设有一组第二夹爪。

进一步的，上述一种轴类产品的生产方法，使用上述的一种轴类产品的闭式锻设备，包括以下步骤：送料装置将一组粗加工坯传送至第一运料机械手一侧；第一运料机械手运送粗加工坯：第一运料机械手夹取粗加工坯；第一运料机械手在转动驱动装置带动下旋转，夹紧粗加工坯一起旋转至锻压装置处；所述第一运料机械手旋转的同时，闭式锻造模的上模上升，完成开模；第二运料机械手运送锻件：第二运料机械手夹取闭式锻造模中已经完成锻造的锻件；第二运料机械手在转动驱动装置带动下旋转，夹紧锻件一起旋转至进料台处；传送装置将锻件送入热处理区，依次进行加热处理和等温球化处理；传送装置继续将锻件送入冷却区，进行冷却处理；所述第二运料机械手旋转的同时，第一运料机械手将粗加工坯放入下模的型腔内；上模下降，完成合模，将粗加工坯锻压成型，形成锻件。

进一步的，上述一种轴类产品的生产方法，所述第一运料机械手运送粗加工坯的具体步骤包括：第一运料机械手靠近送料装置一侧的第一机械臂及一组第一夹爪在其升降驱动装置的带动下，完成取料；第一运料机械手在转动驱动装置带动下旋转，所述第一机械臂及一组第一夹爪夹紧粗加工坯，一起旋转至锻压装置处，相对的另一个第一机械臂及一组第一夹爪则从原先的锻压装置处旋转至送料装置；第一运料机械手运送下一个粗加工坯时，重复上述步骤；所述第二运料机械手运送锻件的具体步骤包括：闭式锻造模中已经完成锻造的锻件，由第二运料机械手靠近闭式锻造模一侧的第二机械臂及一组第二夹爪在其升降驱动装置的带动下，完成夹取动作；第二运料机械手在转动驱动装置带动下旋转，所述第二机械臂及一组第二夹爪夹紧锻件，一起旋转至进料台处，并放置在传送装置上；相对的另一个第二机械臂及一组第二夹爪则从原先的进料台处旋转至闭式锻造模处；第二运料机械手运送下一个锻件时，重复上述步骤。

进一步的，上述一种轴类产品的生产方法，所述粗加工坯采用滚轧出坯的方式形成粗加工坯。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明所述的一种轴类产品的闭式锻设备，采用闭式锻的模式进行轴类产品的锻造，不产生飞边料尾，报废率低；一体化传送、锻压和热处理，提高生产效率和产品质量；并能节约材料、降低人力成本。

（2）本发明所述的一种轴类产品的闭式锻设备，一体化进料、热处理、冷却和卸料，自动化程度高，温控效果好，降低人力成本并能提高产品质量。

（3）本发明所述的一种轴类产品的闭式锻设备，前锁气室和后锁气室的设置作为过渡，在进料和出料过程中，让工件停留，预抽真空再冲入氮气后方可进炉或出炉，保证了炉内气氛的纯度和炉压的稳定。

（4）本发明所述的一种轴类产品的闭式锻设备，第一运料机械手和第二运料机械手均相对设置两个机械臂和夹爪，这样，第一运料机械手和第二运料机械手每旋转180°即可运送一个工件，转一圈从原来的运送一个工件变成运送两个，提高了效率，节省了行程。

（5）本发明所述的一种轴类产品的生产方法，该生产方法步骤简洁、自动化程度高，不产生飞边料尾，报废率低，且整体封闭效果和温控效果好，产品质量好且生产效率高。

（6）本发明所述的一种轴类产品的生产方法，采用滚轧出坯加闭式锻的模式进行锻造轴类产品，此工艺根据目前台阶轴类的特点，结合滚轧出坯成型的稳定性，具有闭式锻无飞边料尾的优势，且滚轧出坯工艺改进切料无废料，预成型至固定形状的尺寸误差小，闭式锻终锻成型产品尺寸误差小，报废率低。

附图说明

图1为本发明所述的一种轴类产品的闭式锻设备的结构示意图；

图2为本发明所述的一种轴类产品的闭式锻设备的第一运料机械手、锻压装置和第二运料机械手的结构示意图；

图中：1-送料装置，2-第一运料机械手，21-第一机械臂，22-第一夹爪，3-锻压装置，4-第二运料机械手，41-第二机械臂，42-第二夹爪，5-热处理设备，51-进料台，52-热处理区，53-冷却区，54-卸料台，55-传送装置，56-前锁气室，57-后锁气室，58-烧嘴，59-冷却管装置，6-闭式锻造模，61-下模，62-凸部，63-上模，64-顶杆，7-基座，8-粗加工坯，9-锻件。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。

实施例

本发明的一种轴类产品的闭式锻设备，如图1和图2所示，包括依次设置的送料装置1、第一运料机械手2、锻压装置3、第二运料机械手4和热处理设备5；所述锻压装置3设有闭式锻造模6，所述闭式锻造模6包括下模61和下端设有凸部62的上模63，所述凸部62外壁与下模61的型腔壁贴合，所述下模61设有顶杆64；所述第一运料机械手2和第二运料机械手4均设置在基座7上，并与竖直的基座7转动连接，所述第一运料机械手2和第二运料机械手4分别连接有转动驱动装置。

本实施例中所述热处理设备5包括依次设置的进料台51、热处理区52、冷却区53和卸料台54，所述进料台51、热处理区52、冷却区53和卸料台54设有连续的传送装置55。所述进料台51与热处理区52之间设有前锁气室56，冷却区53和卸料台54之间设有后锁气室57。所述热处理区52内设有一组烧嘴58和温度监测装置；所述冷却区53内设有一组冷却管装置59。

本实施例中所述第一运料机械手2包括相对设置的两个第一机械臂21，且两个第一机械臂21均设有升降驱动装置，所述第二运料机械手4包括相对设置的两个第二机械臂41，且两个第二机械臂41均设有升降驱动装置；所述第一机械臂21端部设有一组第一夹爪22，所述第二机械臂41端部设有一组第二夹爪42。

本实施例中一种轴类产品的生产方法，使用上述一种轴类产品的闭式锻设备，具体包括以下步骤：

S101、送料装置1将一组粗加工坯8传送至第一运料机械手2一侧；

S102、第一运料机械手2运送粗加工坯8：第一运料机械手2夹取粗加工坯8；第一运料机械手2在转动驱动装置带动下旋转，夹紧粗加工坯8一起旋转至锻压装置3处；

S103、所述第一运料机械手2旋转的同时，闭式锻造模6的上模63上升，完成开模；

S104、第二运料机械手4运送锻件9：第二运料机械手4夹取闭式锻造模6中已经完成锻造的锻件9；第二运料机械手4在转动驱动装置带动下旋转，夹紧锻件9一起旋转至进料台51处；

S105、传送装置55将锻件9送入热处理区52，依次进行加热处理和等温球化处理；

S106、传送装置55继续将锻件9送入冷却区53，进行冷却处理；

S107、所述第二运料机械手4旋转的同时，第一运料机械手2将粗加工坯8放入下模61的型腔内；

S108、上模63下降，完成合模，将粗加工坯8锻压成型，形成锻件9。

上述步骤S102中，所述第一运料机械手2运送粗加工坯8的具体步骤包括：

S102a、第一运料机械手2靠近送料装置1一侧的第一机械臂21及一组第一夹爪22在其升降驱动装置的带动下，完成取料；

S102b、第一运料机械手2在转动驱动装置带动下旋转，所述第一机械臂21及一组第一夹爪22夹紧粗加工坯8，一起旋转至锻压装置3处，相对的另一个第一机械臂21及一组第一夹爪22则从原先的锻压装置3处旋转至送料装置1；

S102c、第一运料机械手2运送下一个粗加工坯8时，重复上述步骤；

上述步骤S104中，所述第二运料机械手4运送锻件9的具体步骤包括：

S104a、闭式锻造模6中已经完成锻造的锻件9，由第二运料机械手4靠近闭式锻造模6一侧的第二机械臂41及一组第二夹爪42在其升降驱动装置的带动下，完成夹取动作；

S10b、第二运料机械手4在转动驱动装置带动下旋转，所述第二机械臂41及一组第二夹爪42夹紧锻件9，一起旋转至进料台51处，并放置在传送装置55上；相对的另一个第二机械臂41及一组第二夹爪42则从原先的进料台51处旋转至闭式锻造模6处；

S104c、第二运料机械手4运送下一个锻件9时，重复上述步骤。

本实施例中，所述粗加工坯8采用滚轧出坯的方式形成粗加工坯8。可以采用冷滚轧出坯，锻压成型亦采用冷锻工艺，后续热处理的时候再进行表面处理。也可以在滚轧出坯和锻压成型时就先进行加热，具体如下：所述原料棒经加热处理后进行楔横轧出坯形成粗加工坯8，再次加热处理之后进行在闭式锻造模6内的锻压成型，然后利用余热进行等温正火处理，热处理区52起到辅助作用；这样，合理利用此部分热能，将大幅度降低能源消耗，提升产能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种轴类产品的生产方法，其特征在于：其中轴类产品的闭式锻设备包括依次设置的送料装置（1）、第一运料机械手（2）、锻压装置（3）、第二运料机械手（4）和热处理设备（5）；所述锻压装置（3）设有闭式锻造模（6），所述闭式锻造模（6）包括下模（61）和下端设有凸部（62）的上模（63），所述凸部（62）外壁与下模（61）的型腔壁贴合，所述下模（61）设有顶杆（64）；所述第一运料机械手（2）和第二运料机械手（4）均设置在基座（7）上，并与竖直的基座（7）转动连接，所述第一运料机械手（2）和第二运料机械手（4）分别连接有转动驱动装置；所述热处理设备（5）包括依次设置的进料台（51）、热处理区（52）、冷却区（53）和卸料台（54），所述进料台（51）、热处理区（52）、冷却区（53）和卸料台（54）设有连续的传送装置（55）；所述进料台（51）与热处理区（52）之间设有前锁气室（56），冷却区（53）和卸料台（54）之间设有后锁气室（57）；所述热处理区（52）内设有一组烧嘴（58）和温度监测装置；所述冷却区（53）内设有一组冷却管装置（59）；

所述轴类产品的生产方法包括以下步骤：

送料装置（1）将一组粗加工坯（8）传送至第一运料机械手（2）一侧；

第一运料机械手（2）运送粗加工坯（8）：第一运料机械手（2）夹取粗加工坯（8）；第一运料机械手（2）在转动驱动装置带动下旋转，夹紧粗加工坯（8）一起旋转至锻压装置（3）处；

所述第一运料机械手（2）旋转的同时，闭式锻造模（6）的上模（63）上升，完成开模；

第二运料机械手（4）运送锻件（9）：第二运料机械手（4）夹取闭式锻造模（6）中已经完成锻造的锻件（9）；第二运料机械手（4）在转动驱动装置带动下旋转，夹紧锻件（9）一起旋转至进料台（51）处；

传送装置（55）将锻件（9）送入热处理区（52），依次进行加热处理和等温球化处理；

传送装置（55）继续将锻件（9）送入冷却区（53），进行冷却处理；

所述第二运料机械手（4）旋转的同时，第一运料机械手（2）将粗加工坯（8）放入下模（61）的型腔内；

上模（63）下降，完成合模，将粗加工坯（8）锻压成型，形成锻件（9）。

2.根据权利要求1所述的一种轴类产品的生产方法，其特征在于：所述第一运料机械手（2）包括相对设置的两个第一机械臂（21），且两个第一机械臂（21）均设有升降驱动装置，所述第二运料机械手（4）包括相对设置的两个第二机械臂（41），且两个第二机械臂（41）均设有升降驱动装置；所述第一机械臂（21）端部设有一组第一夹爪（22），所述第二机械臂（41）端部设有一组第二夹爪（42）。

3.根据权利要求1所述的一种轴类产品的生产方法，其特征在于：所述第一运料机械手（2）运送粗加工坯（8）的具体步骤包括：

第一运料机械手（2）靠近送料装置（1）一侧的第一机械臂（21）及一组第一夹爪（22）在其升降驱动装置的带动下，完成取料；

第一运料机械手（2）在转动驱动装置带动下旋转，所述第一机械臂（21）及一组第一夹爪（22）夹紧粗加工坯（8），一起旋转至锻压装置（3）处，相对的另一个第一机械臂（21）及一组第一夹爪（22）则从原先的锻压装置（3）处旋转至送料装置（1）；

第一运料机械手（2）运送下一个粗加工坯（8）时，重复上述步骤；

所述第二运料机械手（4）运送锻件（9）的具体步骤包括：

闭式锻造模（6）中已经完成锻造的锻件（9），由第二运料机械手（4）靠近闭式锻造模（6）一侧的第二机械臂（41）及一组第二夹爪（42）在其升降驱动装置的带动下，完成夹取动作；

第二运料机械手（4）在转动驱动装置带动下旋转，所述第二机械臂（41）及一组第二夹爪（42）夹紧锻件（9），一起旋转至进料台（51）处，并放置在传送装置（55）上；相对的另一个第二机械臂（41）及一组第二夹爪（42）则从原先的进料台（51）处旋转至闭式锻造模（6）处；

第二运料机械手（4）运送下一个锻件（9）时，重复上述步骤。

4.根据权利要求3所述的一种轴类产品的生产方法，其特征在于：所述粗加工坯（8）采用滚轧出坯的方式形成粗加工坯（8）。

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