文/Mr.Bernhard Kaminski,韓劍峰·西馬克集團
全新MEERtorque概念的熱模鍛壓力機
文/Mr.Bernhard Kaminski,韓劍峰·西馬克集團
實現和諧的可持續發展并同時保持經濟增長,這個目標極具挑戰性,且廣泛存在于全球化市場中。在冶金及其他工業領域中,這個概念因其在節能環保方面的巨大潛力而發揮著越來越重要的作用。西馬克集團充分了解市場的發展,在兩方面均能給客戶提供相應的解決方案。全新MEERtorque概念的熱模鍛壓力機,即為Ecoplants的一個典型案例。
Ecoplants理念并非一朝一夕形成的。在工程項目中,西馬克集團長期以來持續改進工藝,從而提高能源使用效率和降低排放。Ecoplants制定了一個框架及一系列規則,并作為未來創新的首要任務。
可比性及客觀性是驗證可持續性的兩個決定性的先決條件。這兩個條件可以作為和原先技術進行對比的規則,并能夠用來衡量Ecoplants解決方案的附加值,這是我們為什么這樣定義這兩個要素的原因。當一項技術被賦予Ecoplants解決方案的意義時,責任工程師將持續性進行相關檢驗。Ecoplants解決方案的標準有四項:原材料使用明顯減少;能源及操作介質消耗明顯減少;排放明顯減少;回收利用率明顯提高。
這些條件在參照設備上也將予以考察。如果條件符合,我們會對參照設備和Ecoplants設備的產品進行評估。當然,還要考慮另一個決定性的因素,即我們的客戶要從新方案中獲益。
首先分析客戶的總體需求,在生產全球化的大環境下,市場競爭日益激烈,客戶承受的成本壓力逐漸升高,如何實現生產成本的降低?在設備上可通過下列幾點來實現:通過降低和簡化維護來降低生產成本;通過提高行程率增加單位時間的產出;通過優化結構部件降低故障率;通過降低能源消耗實現高能效。
基于上述理念,我們開始著手設計并制造一臺新式通用型熱模鍛壓力機,在各個方面均具有優良的特性,例如,可靠性、運行壽命、剛性和模具空間的利用率等等。與現有設備相比,一些久經驗證的結構和設計必須得以保留和延續,例如奧姆科哈森克萊沃壓機的高剛性雙曲柄和楔式結構,高行程率,以及精確控制等特性,這些特性來源自1950年開始,全世界運行的超過600臺/套的奧姆科哈森克萊沃偏心壓力機生產線。
在此背景下,西馬克集團研發出了新一代的奧姆科哈森克萊沃MT系列壓機,機架采用分體式拉桿結構,并通過最新的有限元設計工具進行了進一步的優化,設計為嵌入式工作臺,大尺寸側窗和工作臺面,如圖1所示。

圖1 新一代的奧姆科哈森克萊沃MT系列壓機
西馬克集團在壓機領域越來越多地采用力矩電機驅動,其優勢是低速下可產生高扭矩。在德國的雷姆沙伊德,全新MEERtorque的壓機投入了生產。
SONA BLW Pr?zisionsschmiede GmbH在其雷姆沙伊德工廠新添了一臺新式熱模鍛壓力機,該壓機型號為MT630型,由西馬克集團2014年交付,為全自動生產線的一部分,所生產的乘用車精密齒輪鍛件產品下線即可裝機。生產線還包括一臺坯料感應加熱系統,EloForgeTM由西馬克Elotherm供貨。從2014年底調試結束后,該生產線已經生產了超過100萬件鍛件。
這臺西馬克模鍛壓機是世界上第一臺應用MEERtorque驅動的壓機,基于可持續發展的概念研發,結合了先進的力矩電機優勢實現大批量成形所要求更短的節拍時間。同時,在模具更換和維護時間方面實現了最優化的時窗。
通過模具磨損的降低,生產率的提高以及能源、媒介消耗和排放的減少,生產線的壽命顯著地得以延長。對于SONA公司而言,這意味著更低的單位成本。同時,制動耦合摩擦和壓縮空氣的消除,能源得以節約。能源消耗降低了兩位數的百分比。
鍛造壓機MEERtorque的概念,是基于將能量供應和單純壓機動作分離的理念。成形所需的能量儲存在飛輪上,轉速可達每分鐘110轉。在行程啟動時,偏心軸和滑塊通過一個力矩電機加速至飛輪速度,與飛輪聯接為無滑動模式,無能量損失。SONA所采用的第一臺MEERtorque驅動模鍛壓機,每分鐘行程數可達30次。依靠在偏心軸和飛輪上的其他力矩電機,節拍可以達到每分鐘40次或者更高。