徑鍛機錘頭調節過程分析

李 佳，何雪龍，黃艷龍，蘇建婷

（蘭州蘭石能源裝備工程研究院有限公司，甘肅 蘭州 730314）

徑鍛機錘頭調節過程分析

李 佳，何雪龍，黃艷龍，蘇建婷

（蘭州蘭石能源裝備工程研究院有限公司，甘肅 蘭州 730314）

闡述了徑鍛機錘頭調節的原理，對比錘頭調節的幾種結構型式，分析了各種結構型式的優缺點。

徑鍛機；錘頭調節；型式

徑鍛機全稱“臥式徑向精密鍛造機”，是一種快速精密的鍛壓設備，由幾個對稱錘頭對金屬坯料進行高頻鍛打，主要用于機車車軸、炮管鍛件和特殊鋼料的加工。隨著經濟的快速發展，徑鍛機的使用也越來越廣泛。徑鍛機相比于其他鍛造設備具有自動化程度高、生產效率高、加工精度高等優點。目前最常用的是四錘頭徑鍛機，錘頭調節裝置對稱調整錘頭位置，通過夾頭的配合，可以將鍛件鍛打成方形、圓形、扁方、八方等形狀的鍛件，工藝參數靈活，針對不同的錘頭調節方式有不同的程序設定和調節方法。本文致力于徑鍛機錘頭調節部分的分析，為今后的產品開發和研究提供依據。

1 錘頭調節方式比較

目前國內使用的徑鍛機主要是奧地利GFM和德國MEER生產的，其主要區別在于錘頭調節傳動方式。MEER為全液壓式徑鍛機，機械結構簡單，工藝調整手段靈活，錘頭調節范圍大，控制精度高，可進行開坯作業和大壓下量鍛造，工件鍛透性更好；但其液壓控制系統及電氣控制系統復雜，使用及維護成本較高，因而目前使用較多的為機械傳動徑鍛機。GFM公司的徑鍛機，分為SKK型、SX型和RF型。其原理均為電機帶動偏心輪對工件進行高頻鍛打，其中SKK型和SX型采用的都是機械式錘頭調節，該傳動方式簡單易維護，可以進行熱鍛、溫鍛和冷鍛，鍛造精度高，但只能設定比較小的道次壓下量，鍛透性一般；RF為液壓式錘頭調節，通過調節偏心軸與錘頭之間的液壓油容積來實現錘頭位置的調整。三種型式錘頭的結構對比分析如下。

1.1 SKK型

如圖1所示為SKK型錘頭結構示意圖。SKK型徑鍛機鍛造箱里面裝有4個錘桿，并且互成90°，以鍛造中心點進行對中調整。四個錘頭由兩組調節裝置調節，一組調節裝置調節對角的兩組錘頭，由液壓馬達、聯軸器、兩副渦輪蝸桿、連接軸等組成。每個滑塊和錘桿之間都有一個調整螺母，螺母的外表面有多個凹槽，電機驅動一對蝸輪蝸桿副運動，與蝸輪形成緊配合的螺母隨之轉動。通過調整螺母中的鋸齒螺紋可以使錘桿向鍛造中心點移動或遠離鍛造中心點。錘桿的自由端聯接鍛造工具（朝著鍛造中心方向），實現錘頭的向上或者向下的運動。

圖1 SKK型錘頭結構

4個偏心軸產生鍛造的正弦運動，這樣理想狀態下每次工作行程都以減速對工件進行錘擊，鍛造力被鍛造箱吸收，不會傳遞到基礎。這種傳動形式可以實現較大的傳動比，結構更加緊湊，傳動更加平穩，但由于錘頭調節采用絲杠螺母進行，絲杠螺母在工作時需承受鍛造力的沖擊，故此形式無法大型化。這種形式主要應用在汽車軍工等領域，以冷鍛為主。

1.2 SX型

如圖2所示為SX型錘頭示意圖。SX型為我公司生產的1.6MN徑鍛機采取的方式，是目前最穩定的一種調節方式，由油缸、連桿、偏心套等組成。SX型采用雙偏心結構，即錘頭調節使用另一套偏心機構，通過偏心機構的旋轉來實現錘頭位置的調整。主電機驅動齒輪組傳遞扭矩與轉速至偏心輪，通過偏心軸旋轉帶動滑塊往返運動，從而帶動錘桿使錘頭往復運動。偏心軸安裝在鍛造箱偏心套中，偏心套裝配在鍛造箱體中，偏心套的旋轉中心與偏心軸的旋轉中心不同心，當偏心套旋轉時即可實現偏心軸的位置變化，同時帶動連桿的位置變化。錘頭調節的驅動是通過驅動油缸帶動連桿，再帶動偏心套的旋轉，兩套偏心系統配合完成鍛打和錘頭調節。一般一個道次可以通過手動或者自動的方式調節一次錘頭尺寸。

圖2 SK型錘頭結構

1.3 RF型

如圖3所示為RF型錘頭示意圖。RF型徑鍛機錘頭調節通過改變錘桿后帽與錘桿之間液壓油的容積來改變。當所需鍛造尺寸變小時，需要向油腔注入油液，使其容積變大，錘桿相對于錘桿后帽之間的距離變大，達到調節的目的。當進行鍛打時就需封住油口，使得錘桿與錘桿后帽之間的距離不發生變化，由于油液有壓縮性和油液的泄露，需隨時對油液進行補充。當所需鍛造尺寸變大時，就需要向外排液，使其容積變小，錘桿相對于錘桿后帽之間的距離變小，封住油口進行鍛打。

圖3 RF型錘頭結構

2 結束語

通過對比分析幾種型式錘頭調節過程可知，液壓型錘頭壓下量可調，鍛透性較好，適合大噸位徑鍛機，主要應用在10t以上；機械型錘頭調節結構緊湊，易維護，主要在中小型噸位的徑鍛機上應用。

[1]李艷萍.車軸徑向鍛造過程淺析[J].大型鑄鍛件，2008，（4）：16-18.

[2]解卓明.四錘頭精鍛機研發工作的現狀調查 [J].鍛壓技術，2004，29（1）：47-47.

[3]張全和.改善精鍛機維護修理的建議[J].鍛壓裝備與制造技術，1997，32（3）：54-55.

[4]徐尚武，等.基于NX的軸向柱塞泵/馬達缸體組件的有限元仿真[J].液壓氣動與密封，2016，（3）.

Analysis of adjusting process for hammer in radial forging machine

LI Jia，HE Xuelong，HUANG Yanlong，SU Jianting
（Lanzhou LS Energy Equipment Engineering Institute Co.,Ltd.,Lanzhou 730314,Gansu China）

The principle of adjusting process for hammer in radial forging machine has been introduced.By comparing several kinds of adjustment structure for hammer,the advantages and disadvantages of each kind of structure have been analyzed.

Radial forging machine;Hammer adjustment;SKK;SX;RF

TG315.5+2

B

10.16316/j.issn.1672-0121.2016.06.006

1672-0121（2016）06-0028-02

2016-08-20；

2016-09-29

李 佳（1984-），女，助理工程師，從事徑鍛機等設備設計研發。E-mail：lemontreejia@163.com