鍛造加工過程自動化技術的應用

合肥市建元機械有限責任公司質量總監 金林奎

雖然我國鍛造生產自動化稱重技術的運用還處在初始階段，隨著自動化技術的發展，自動化稱重系統會廣泛運用到鍛造生產中，逐步體現其重要性。自動化稱重技術的運用可以提升產品質量，降低生產成本，從而增強企業產品的市場競爭力，促使企業在市場競爭中占據優勢。

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用工業機器人取代人工操作，在機械加工行業已經成為一種發展趨勢，備受使用單位的青睞。不僅如此，在鍛造行業的應用也很廣泛。鍛造加工過程的自動化技術，主要應用于加熱爐鍛件推送、鍛造過程中鍛件裝卸、模具模腔潤滑與冷卻、鍛件鍛后整形與切邊等環節。鍛造加工自動化技術的應用，提高了生產自動化程度，保證了鍛件表面質量，減少機械加工的切削余量，極大提高生產效率。

分析對比

目前企業的鍛造車間大多環境較差，設備較為簡陋，生產過程基本由人工操作，生產效率低，產品質量不穩定。操作工勞動強度大，安全性低。且鍛造加工過程中1200℃左右的始鍛溫度會帶來高溫灼傷；紅熱的鍛件發散出大量熱輻射對人體的傷害；加熱爐燃燒過程產生的煙塵使空氣中有毒成分濃度增加；各種鍛造設備使用造成的高分貝噪音，影響工人的聽力和視覺神經，極易發生安全事故；高噸位鍛壓機的工模夾具安裝不當，以及強烈的震動造成松動脫落，對人身安全帶來隱患等。自動控制的機械手取代人工操作，完全可以避免各種安全隱患。工業機器人在從事鍛造作業過程中，不僅能夠快速裝卸料，而且能夠對鍛后工件進行修整，做到定時、定量、精準的作業，有效降低勞動強度，提高安全系數。生產自動化程度越高，越能體現生產效率。

應用效果

我公司自2005年，引進第一條由工業機器人控制的自動化熱模鍛造生產線，幾年內又安裝多條全自動鍛造生產線。熱模鍛造生產線全部由總線系統進行控制，整個電氣部分選用雙層總線結構，上層采用遙控系統控制，下層采用現場系統控制。將整個加熱爐、鍛造壓力機、沖孔設備、整形機床、切邊機床、裝卸傳送機構連接在一起，實行全面控制。系統過程預留全自動、半自動及手動功能，滿足任何條件下的工作狀態。自動化生產線合理設計了整個工藝流程，完善自動上下料及物流保障系統，實現全自動噴淋潤滑冷卻系統，并采用多關節機器人，對模具模腔和鍛件表面的氧化皮定時吹掃，保證鍛件表面質量和尺寸精度，最大限度地提高了模具的使用壽命。

成本收益

鍛造過程的精益生產在不斷發展，很多企業對自動化技術的需求愿望日益高漲。但規模較小的企業由于資金不足，以及訂單加工模式等諸多因素的影響，制約了自動化生產線的規模化及普及化。針對這些實際問題，許多鍛造單位只考慮企業的投入成本，沒有對生產效率、安全成本、能源消耗等方面進行統計。鍛造加工過程，存在多次鍛打、重復加熱、切削量特別大等多種能源浪費問題。材料利用率降低，企業成本增加。采用鍛造自動化技術，不僅可以提高原材料利用率，降低鍛造工藝過程中的生產成本，同時提高鍛造企業在同行業的競爭力。我公司多年來使用自動化技術進行鍛造加工，在材料利用率方面節省大約25%，能源消耗節約近50%，安全措施及醫療費用節約近90%。經公司財務統計，自采用鍛造自動化生產線以來，每年節約資金在200萬元以上，相當于兩年收回一條熱模鍛造生產線自動化技術的投入成本。