接頭鍛造自動(dòng)化生產(chǎn)線簡(jiǎn)介

接頭是轉(zhuǎn)向拉桿總成中一個(gè)重要的保安件，起著傳遞力達(dá)到轉(zhuǎn)向的作用，是一種模鍛件。鍛造行業(yè)工作環(huán)境臟、亂、差，勞動(dòng)強(qiáng)度高，愿意從事該行業(yè)的人不多，隨著生活水平的提高，愿意從事鍛造行業(yè)的人則更加稀缺。即便是提高工資水平，也沒(méi)有多少人愿意干，以我司為例，現(xiàn)場(chǎng)工人40 歲以下的僅有5 個(gè)人，還在37 ～40 歲之間，現(xiàn)在80%的年齡段在40 ～55 歲之間，明顯的年輕勞動(dòng)力短缺，后繼無(wú)人，故推行鍛造的自動(dòng)化勢(shì)在必行。

現(xiàn)狀及工藝描述

我司生產(chǎn)的小鍛件產(chǎn)品達(dá)到200 多種，每年600萬(wàn)件左右，每天發(fā)交近50 個(gè)品種，而按照零庫(kù)存的要求又不能過(guò)量生產(chǎn)，所以給排產(chǎn)帶來(lái)很多困難，每個(gè)班頻繁換模，有時(shí)一個(gè)班要換3 次模具，導(dǎo)致效率低下，而工人按照計(jì)件方式掙工資，影響工人的工作積極性，故給各個(gè)方面管理都帶來(lái)諸多的不利因素。

以我司的BJ1046 接頭產(chǎn)品為例(產(chǎn)品照片見(jiàn)圖1)，下料重0.8kg，鍛件重0.68kg，現(xiàn)有接頭產(chǎn)品的鍛造工藝為：1 人手工放料、中頻加熱、1 人空氣錘拔長(zhǎng)、3 人終鍛成形、1 人切邊、成品輸送入筐，全線共6 人，生產(chǎn)節(jié)拍5 秒/件。生產(chǎn)效率較高，但人員太多，招工困難，工人成本較高。鑒于此狀況，我們結(jié)合自動(dòng)化的要求進(jìn)行了認(rèn)真分析，選擇了批量較大每年在280 萬(wàn)件左右且較穩(wěn)定的BJ1022、BJ1046 兩種接頭來(lái)配置全自動(dòng)鍛造生產(chǎn)線(生產(chǎn)線見(jiàn)圖2)。我們于2020 年11 月份討論方案，簽訂合同實(shí)施，2021 年5 月份開(kāi)始投產(chǎn)使用。

配置要求

⑴滿足BJ1022、BJ1046 兩種接頭的批量生產(chǎn)；⑵單件節(jié)拍7 秒以內(nèi)，按照300 天生產(chǎn)計(jì)算，年產(chǎn)在280 萬(wàn)件左右；

總之，巧用乘法分配律與結(jié)合律解釋小數(shù)乘法的意義，有助于學(xué)生對(duì)小數(shù)乘法的習(xí)得過(guò)程更為靈活、高效，同時(shí)可避免傳統(tǒng)課堂中對(duì)于小數(shù)乘法知識(shí)內(nèi)容的死記硬背式的學(xué)習(xí).

⑶實(shí)現(xiàn)從上料、中頻加熱、制坯、終鍛成形、切邊過(guò)程的全自動(dòng)生產(chǎn)模式；

教育部高等學(xué)校信息安全專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)在2014年出版了《高等學(xué)校信息安全專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》，在《專業(yè)規(guī)范》中給出了信息安全專業(yè)的知識(shí)體系，其結(jié)構(gòu)如圖1所示：

⑹模具更換方便，定位準(zhǔn)確。

⑸綜合成本略有提高，設(shè)備投入大，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用增加，這方面要經(jīng)過(guò)常年的統(tǒng)計(jì)，才能有相對(duì)可靠的數(shù)據(jù)。

園中“烷紅跨綠橋”起著劃分與組織空間的重要作用[6]，連接?xùn)|南入口小院景區(qū)、以“深柳堂”為主的東側(cè)景區(qū)、以“玲瓏水榭”為主的西側(cè)景區(qū)。自東南入口小院進(jìn)入主園區(qū)會(huì)先看到以“深柳堂”為主的“方形荷池、臨池別館”這一組景物，尚不能一覽園內(nèi)的全貌。往北通過(guò)“烷紅跨綠橋”，視線右轉(zhuǎn)，方可隱約看到以“玲瓏水榭”為主的“假山、來(lái)熏亭、孔雀亭”這第二組景物（圖7）。

⑷故障率低，每班允許出現(xiàn)1 次；

工藝和設(shè)備配置

根據(jù)生產(chǎn)線的配置要求，進(jìn)行了多方案的分析，從上料一直到最后的切邊冷卻工序，最終確定工序?yàn)榉蠙C(jī)構(gòu)自動(dòng)倒料、階梯上料機(jī)自動(dòng)上料、中頻感應(yīng)加熱爐自動(dòng)感應(yīng)加熱、輥鍛機(jī)輥鍛制坯、接頭預(yù)鍛、接頭終鍛、切邊、入筐。上料工序采用翻料機(jī)構(gòu)將整筐料按照料斗的承載重量倒入部分坯料，翻料機(jī)構(gòu)的尺寸按照我們的料筐尺寸和載重設(shè)計(jì)，料斗處根據(jù)缺料情況進(jìn)行不定時(shí)自動(dòng)倒料。料斗處為階梯上料機(jī)構(gòu)，根據(jù)中頻爐膛進(jìn)料的情況自動(dòng)提升。爐膛采用壓輥式進(jìn)料方式自動(dòng)進(jìn)料。出料口處有鏈條式自動(dòng)出料機(jī)構(gòu)，同時(shí)配有高精度測(cè)溫槍，實(shí)現(xiàn)料溫的三分選，符合要求溫度的自動(dòng)進(jìn)入輥鍛機(jī)的接料鉗口，超溫和欠溫的被送到相應(yīng)不合格的料筐中。輥鍛機(jī)接到料后開(kāi)始4 道次輥鍛制坯，完成后用夾鉗扔進(jìn)滑道，直接落至傳送帶上，通過(guò)傳送帶送至R1 機(jī)器人抓取位置，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)預(yù)鍛送料，機(jī)器人離開(kāi)后發(fā)信號(hào)給630 噸電動(dòng)螺旋壓力機(jī)鍛打成形，然后預(yù)鍛件被頂起，R2機(jī)器人取件放置到400 噸電動(dòng)螺旋壓力機(jī)終鍛模內(nèi)完成終鍛，預(yù)鍛工序630 噸壓力機(jī)同步完成自動(dòng)石墨乳噴涂。終鍛后R3 機(jī)器人取走工件放入切邊壓力機(jī)完成切邊，R4 機(jī)器人取走工件放到輸送鏈上，工件自動(dòng)落入產(chǎn)品存放箱，飛邊被頂料板自動(dòng)頂起由取飛邊機(jī)構(gòu)取走放到飛邊傳送鏈上，落入飛邊筐，終鍛工序400 噸壓力機(jī)同步完成自動(dòng)石墨乳噴涂，至此整個(gè)工藝過(guò)程結(jié)束。

整條線配置為：1 臺(tái)帶有自動(dòng)倒料上料的中頻爐、1 臺(tái)自動(dòng)輥鍛機(jī)、1 臺(tái)630 噸電動(dòng)螺旋壓力機(jī)、1 臺(tái)400 噸電動(dòng)螺旋壓力機(jī)、1 臺(tái)氣動(dòng)沖床、2 臺(tái)石墨乳噴涂裝置、1 臺(tái)自動(dòng)取飛邊裝置、4 臺(tái)Fanuc 機(jī)器人，并配有各相關(guān)的傳送帶等。所有設(shè)備信號(hào)之間實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通，并設(shè)定總控柜實(shí)現(xiàn)整條線的總線控制，有整線故障報(bào)警和故障保護(hù)，當(dāng)某個(gè)工序發(fā)生故障時(shí)，前面的工序會(huì)有應(yīng)對(duì)措施，如把生產(chǎn)的半成品甩到一邊，后面工序都停止動(dòng)作，直至故障解除。

效果

⑴坯料下料時(shí)端面盡量整齊，無(wú)毛刺，否則會(huì)在進(jìn)中頻感應(yīng)加熱時(shí)拱起，無(wú)法正常進(jìn)料，如果用數(shù)控帶鋸床或者圓鋸機(jī)下料基本不存在故障。

⑵實(shí)現(xiàn)了減員，單班由6 人減為1 人，只是在巡視，以便處理異常；

⑶實(shí)現(xiàn)一模兩件，12～13秒鍛打一次，即6～6.5秒1 件，雖然達(dá)不到5 秒1 件，但是可以連續(xù)生產(chǎn)的時(shí)間長(zhǎng)，除了發(fā)生故障時(shí)，會(huì)一直在生產(chǎn)，使綜合效率提高5%～15%；

結(jié)果(圖2B)表明：208例ICC患者中，消瘦組、體質(zhì)量正常組與超重肥胖組的5年CRR分別為90%、84.9%、87.2%；由于消瘦組及超重肥胖組患者未能隨訪至10年或中途失訪，僅得出體質(zhì)量正常組的10年CRR，為87.3%。3組CRR差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

⑷穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量，保持了產(chǎn)品尺寸的一致性；

⑸模具壽命高，保證可連續(xù)生產(chǎn)5 個(gè)班以上；

調(diào)試過(guò)程中的一些細(xì)節(jié)

⑴完成了整條線的自動(dòng)化生產(chǎn)，推進(jìn)了公司自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，起到了一定的引領(lǐng)作用；

⑵輥鍛機(jī)輥鍛后的料送往輸送鏈的彎道要處理好(圖3)，這個(gè)要在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，否則容易卡料。

3.課后鞏固內(nèi)化思想方法。教學(xué)的重要準(zhǔn)則就是學(xué)以致用，將課堂當(dāng)中所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到解決現(xiàn)實(shí)生活實(shí)際問(wèn)題上，才算是學(xué)生真正理解知識(shí)，真正掌握數(shù)學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維品質(zhì)；讓學(xué)生完全地體會(huì)到數(shù)學(xué)學(xué)科的價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)生靈活運(yùn)用的能力；讓學(xué)生從中感悟到數(shù)學(xué)學(xué)科來(lái)源于生活、服務(wù)于生活的本質(zhì)，體會(huì)到數(shù)學(xué)學(xué)科存在發(fā)展的根本。只有緊緊把握住這個(gè)根本，數(shù)學(xué)才會(huì)獲得不斷的活躍動(dòng)力，學(xué)生才能學(xué)得更多，靈活運(yùn)用。

⑶自動(dòng)線機(jī)器人的抓手要根據(jù)產(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)，合理抓取。

我從多方面了解他的情況，他的父母文化素質(zhì)不高，根本談不上如何教育孩子。平時(shí)只顧做生意，疏于對(duì)他的管理。閑下來(lái)就管，忙起來(lái)讓孩子跟著瞎折騰，聽(tīng)之任之。久而久之，就形成了他的這種毫無(wú)約束，邋遢散漫的個(gè)性。

⑷產(chǎn)品在各個(gè)工序的狀態(tài)要穩(wěn)定，如預(yù)鍛和終鍛上下模都要設(shè)計(jì)頂料機(jī)構(gòu)，下面的頂料機(jī)構(gòu)一般可以使用原來(lái)設(shè)備下面配置的頂出缸，而上面就要在上模座上增加頂出缸，以實(shí)現(xiàn)上模頂出，當(dāng)然頂出系統(tǒng)要穩(wěn)定，該模具頂桿的頂出靠液壓系統(tǒng)，而退回是用壓縮彈簧。

⑸切邊處是把切邊凹模放在上面，下面是切邊凸模，這樣機(jī)器人容易準(zhǔn)確放件，切邊后飛邊套在凸模上，而凸模下面放上一塊飛邊氣動(dòng)頂出板，當(dāng)工件被機(jī)器人抓走后，頂出板頂起飛邊，與凸模脫離，這樣取飛邊機(jī)構(gòu)就能順利取走飛邊，具體切邊模見(jiàn)圖4。

⑹石墨乳噴涂部分，這個(gè)地方要便于石墨噴涂量的調(diào)節(jié)，因?yàn)槟＞叩哪p程度、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式、模具的溫度等因素，經(jīng)常會(huì)影響出模。

結(jié)束語(yǔ)

該接頭的自動(dòng)化鍛造生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了整個(gè)鍛造過(guò)程的自動(dòng)化，解決了鍛造招工難的問(wèn)題，使產(chǎn)品質(zhì)量得到了穩(wěn)定，使生產(chǎn)時(shí)間得以延長(zhǎng)。但自動(dòng)線的投入，也面臨著新的問(wèn)題，需要我們的后防力量足夠強(qiáng)大，能夠快速解決隨時(shí)發(fā)生的故障，包括機(jī)械、電器和自動(dòng)化等方方面面。模具壽命有待提高，要保證連續(xù)使用5 個(gè)班以上。產(chǎn)品要有量，減少品種更換次數(shù)。為了能夠在幾年之后還活下去，擺脫無(wú)人干活的困境，這些自動(dòng)化方面的困難是我們必須去克服解決的。另外需要注意的是，計(jì)劃上新自動(dòng)線時(shí)，如何保證整體方案可行，能夠順利投產(chǎn)是非常關(guān)鍵的，設(shè)備供應(yīng)商可能為了攬到業(yè)務(wù)，會(huì)答應(yīng)用戶的各種要求，其中的一些細(xì)節(jié)考慮的可能不是很到位，工藝過(guò)程也不如用戶熟悉，他能不能最終把存在的問(wèn)題解決好，就成為了一個(gè)問(wèn)號(hào)。所以在上項(xiàng)目時(shí)，我們必須要雙方共同探討具體方案，把我們的工藝過(guò)程中存在的難點(diǎn)和問(wèn)題詳細(xì)溝通，供方也要毫無(wú)保留的介紹應(yīng)對(duì)措施，也許只有這樣才能取得滿意的結(jié)果，確保項(xiàng)目的最終成功，當(dāng)然這也只是我們的一點(diǎn)淺見(jiàn)，不當(dāng)之處，還請(qǐng)指正。