1600t多工位壓力機裝備特點及運用

文／胥筱康，余春堂，汪義高·重慶江東機械有限責任公司

1600t多工位壓力機裝備特點及運用

文／胥筱康，余春堂，汪義高·重慶江東機械有限責任公司

當前經濟形勢下的鍛造企業，在行業整合的關鍵時期，生存和發展面臨越來越大的挑戰。快速、高效、智能化已經成為企業持續發展的制勝法寶。常規冷溫鍛成形的生產流程比熱鍛復雜，生產周期長，生產過程中會發生大量工序間的往返搬運，難以實現“一個流”自動化生產線生產，迫切需要相關設備的設計便于實現自動化。

伴隨著冷溫鍛行業對自動化生產線的需求擴大，壓力機作為冷溫鍛生產線最為關鍵的組成部分，研發帶有自動化上下料和輸送料功能的多工位壓力機已成為重中之重。鍛壓多工位壓力機的成功研發，擯棄了以往需要多臺壓力機才能完成的傳統生產工藝流程，采用了新型工藝，大大提高了生產效率，同時又降低了生產成本，得到客戶的廣泛認可。

多工位壓力機的特點

多工位壓力機作為一種先進的專用成形設備，借助多工位送料機構（步進梁、機械手或機器人），可將工件從一個模具上成形后傳送到另一個模具成形。傳送距離短，實現多個工序集成在一臺壓力機的多個工位上生產，大大降低了前期投入。隨著鍛壓產品多元化，多工位壓力機能夠被廣泛推廣應用，主要因為多工位壓力機成形具有以下優點：①自動化程度高、生產率高、用人少；②占地面積少，操作安全；③工件的生產周期短，節約了綜合成本；④無需半成品的運輸和堆放；⑤工件來不及降溫及硬化，因此不需要進行中間保溫和熱處理工序。

YJK61M-1600四工位壓力機

多工位壓力機在國內已有廣泛的應用，其主要來源于進口。目前國際上制造多工位壓力機的著名廠家有瑞士Gudel、德國舒勒、日本小松、西班牙法格等。伴隨著制造業產能升級，我國對設備的需求越來越大。由于之前多工位壓力機制造的核心技術被國外所壟斷，我們未能掌握這些核心技術，導致多數國內自主制造的多工位壓力機不能達到預期的結果。為了提高在國內外市場的競爭力，以及滿足國內市場的需求，重慶江東機械有限責任公司根據需要攻破各種技術瓶頸新研發出四工位壓力機，該機外形及結構如圖1所示。

YJK61M-1600四工位壓力機具有如下特點：

⑴機身。機身為整體框架結構，采用優質鋼板焊接而成，焊接采用先進的二氧化碳氣體保護焊，焊后進行退火處理，消除內應力；在機身兩側留有自動化步進梁或機械手的安裝位置以及側面上下料的空間；機身經有限元分析保證壓機機架強度和剛性，在機身上梁內安裝有主油缸，中主缸柱塞桿和兩側回程缸活塞桿與滑塊相連，依靠機身上的四角八面導軌做上下往復壓制運動。

⑵滑塊?；瑝K為鋼板焊接箱形結構，滑塊底面板為整塊鋼板，保證足夠的剛度和強度；滑塊采用斜楔式四角八面導軌導向，調整方便、精度高，調整后不易發生精度跑調現象，抗偏載能力強，從而保證滑塊的運行精度以及能承受較大的偏心載荷。

圖1 YJK61M-1600四工位壓力機

⑶油缸。多工位壓力機不同工位壓制時可能產生較大的偏載，所以在油缸的結構設計和密封設計中充分考慮了偏載運行的苛刻要求，采用中間一個柱塞缸兩側兩個活塞缸的結構模式，中間柱塞缸采用V形組合密封，兩側回程缸與滑塊采用螺母連接，防止了螺釘連接預緊力不均勻易松的現象。

⑷四工位頂出機構。四工位的頂出機構用于頂料或者脫模，頂出機構采用六面導向加中央導柱導向的方式，抗偏載能力強；頂出機構采用螺釘初調后用環氧樹脂進行固化的方式進行調節，此結構解決了加工和防松方面的問題。

⑸機械限位裝置。機械限位裝置用于滑塊的機械限位，其結構為斜塊式，采用電動調節，兩邊同步控制精度高，可以達到0.05mm以內，此裝置能保證在連續生產中得到質量穩定的產品。

⑹液壓系統。該機液壓系統采用了二通插裝閥系統，先導電磁閥采用力士樂元件，可靠性大大提高，為自動化連續生產提供了保障。

⑺電氣控制系統。配有觸摸屏加PLC控制，壓力機通過彩色觸摸屏進行各數據的顯示和控制及預設置處理與存儲，畫面為人機交互式；可顯示數十條壓力機工作信息，壓力機出現故障時，查找原因十分方便。

該機各項技術參數均達到國際先進水平，整線生產節拍可達6件/分鐘，對我國生產制造業的發展具有極其重要的意義。YJK61M-1600四工位壓力機取得了如下創新突破點：①高剛性、抗偏載能力強；②采用多點頂出方式，同時具備抗偏載能力；③具備上打料裝置，防止工件抱死在上模；④滑塊采用機械限位防止下落；⑤高可靠性，低故障率，管路采用防漏油設計；⑥頂出機構采用螺旋編碼器限程+機械上限位，便于實現自動化的同時保護模具；⑦承力塊采用新材料，淬火硬度達到高技術要求；⑧回程缸與機身采用特殊連接方式，確保壓力機使用安全。

階梯軸的多工位成形

階梯軸作為汽車變速箱中的核心零部件，市場需求量巨大，如何實現高效率生產是企業追逐利潤最大化，占據市場競爭制高點的關鍵所在。

傳統階梯軸冷鍛成形工藝的生產流程為：下料→球化退火→拋丸→磷皂化→冷擠壓1→球化退火→拋丸→磷皂化→冷擠壓2→球化退火→拋丸→磷皂化→冷擠壓3→球化退火→拋丸→磷皂化→冷擠壓4→球化退火→拋丸→磷皂化→探傷目視檢驗→包裝?？梢妭鹘y的階梯軸冷鍛生產流程比熱鍛更復雜，生產周期長，造成大量的工序間的反復搬運，效率低，對于實現自動化生產很難。

采用YJK61M-1600四工位壓力機成形的生產流程為：下料→球化退火→拋丸→磷皂化→冷擠壓1→冷擠壓2→冷擠壓3→冷擠壓4→探傷目視檢驗→包裝。

對比可知，四工位冷鍛取消了工序之間的球化退火和磷皂化處理，將數個冷鍛工序集中在一臺壓力機上，實現了工件在工位間的自動搬運。多工位的生產方式大大縮短了冷鍛成形的生產周期，提高了生產效率。在產品質量滿足要求的前提下，實現了快速、高效生產。采用YJK61M-1600四工位壓力機生產出來的產品如圖2所示。

圖2 YJK61M-1600四工位壓力機生產的階梯軸

結束語

隨著汽車產業的發展，汽車零部件制造業不斷發展和壯大，等速齒形件、階梯軸和其他的關鍵零部件已經形成“小巨人”的格局。這一類關鍵的零部件最適合采用多工位冷鍛壓力機來實現大批量生產，YJK61M-1600壓力機的研發成功，滿足了國內此類零部件高效生產的需要，為國內鍛造行業自動化帶來了一次技術創新。