李麗波，劉建偉

（哈爾濱軸承集團公司 鍛壓分廠，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

J37-315壓力機組原配置由一臺315t壓力機和一臺Φ250擴孔機、一臺天然氣加熱爐組成，是加工圓錐軸承外套鍛件的主要生產(chǎn)設(shè)備，在生產(chǎn)實踐中存在以下問題。

（1）箱式天然氣加熱爐加熱不均勻，爐溫難以控制，大量棒料同時加熱，多次加熱，氧化皮層較厚，給后續(xù)生產(chǎn)帶來困難。由于脫碳層超出工藝要求，使得鍛件的車加工留量加大，進一步浪費了原材料，并增加了車加工難度。

（2）該機組加工用的原材料（棒料）直徑多為 ф50～65mm左右，棒料長度為6m，每根料重達 111.33 kg。以6026.02為例：ф50mm下料重1.9575kg，操作者的勞動強度高，體力消耗很大，一般情況下需3個操作者交替工作,而且一根棒料要反復(fù)加熱三次才能完成，使熱損耗增加。

（3）鍛件最容易出現(xiàn)的問題：鍛件變形、脫碳層過深等缺陷。

2 結(jié)構(gòu)的改造

改造前的天然氣加熱爐示意圖見圖1 所示。

圖1 改造前的天然氣加熱爐示意圖

2.1 改造方案

針對上述問題，制定的改造方案如下。

（1）采用自冷卻循環(huán)的中頻感應(yīng)加熱爐取代原天然氣加熱爐。

（2）采用自動上料機構(gòu)和步進電機進給系統(tǒng)，與主機滑塊運行速率相匹配，確保上料均勻、準確，一人即可方便地操作設(shè)備，節(jié)省了人力資源。

（3）料架自動翻轉(zhuǎn)，棒料準確就位。

（4）切料長度準確精度在0.05mm，穩(wěn)定性有了本質(zhì)的改善。

（5）如有特殊情況時，向后退料速度快，進給速度也快，以最快的速度處理解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，即節(jié)省時間，又方便快捷。

經(jīng)過改造后使老設(shè)備仍能高效率地工作。

圖2 中頻感應(yīng)加熱爐示意圖

圖3 改造后的中頻感應(yīng)加熱爐圖片

2.2 改造后的主要優(yōu)點

改造前原天然氣加熱爐鋼料加熱不均勻，坯料輾擴力不勻，導(dǎo)致輾壓輥、輾壓輪容易磨損，加工大約2000鍛件左右，就需要重新修復(fù)輾壓輥及輾壓輪，這樣頻繁調(diào)整，給工作帶來不便，從而降低生產(chǎn)效率。

中頻感應(yīng)加熱的原理為電磁感應(yīng)，其熱量在工件內(nèi)自身產(chǎn)生，操作者開機后10min即可進行鍛造生產(chǎn)的連續(xù)工作，不會存在由于停電或設(shè)備故障引起的爐中已加熱棒料的浪費現(xiàn)象。感應(yīng)加熱是電加熱爐中最節(jié)能的加熱方式，由室溫加熱到1100℃的噸鍛件耗電量小于360kWh。

改造后中頻感應(yīng)加熱使鋼料加熱均勻，加熱后的坯料輾擴時環(huán)形坯料快速旋轉(zhuǎn)，變形既快又穩(wěn)，使坯料迅速變薄，變形阻力適中，經(jīng)過輾擴的軸承套圈組織致密，提高鍛件的內(nèi)在質(zhì)量，加工鍛件3500左右，容易獲得較高的鍛件質(zhì)量，減少調(diào)整時間和修復(fù)模具的次數(shù)，提高生產(chǎn)效率，擴孔原理示意圖見圖4 所示。

圖4 擴孔原理示意圖

在鍛造方面還大大地增加了鍛模的使用壽命，鍛件留量比用天然氣加熱爐減少 2% ，溫控精度高 ,感應(yīng)加熱其熱量在工件內(nèi)自身產(chǎn)生，所以加熱均勻，應(yīng)用溫控系統(tǒng)可實現(xiàn)對溫度的精確控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量和合格率。

由于該加熱方式升溫速度快，所以氧化極少，每噸鍛件與天然氣爐相比至少節(jié)約鋼材20～50kg，其材料利用率可達95%，此機組每年可節(jié)約原材料350.5t，可再鍛鍛件379195件，創(chuàng)造產(chǎn)值600萬元。

3 結(jié)束語

中頻感應(yīng)爐加熱裝置具有體積小、重量輕、效率高、熱加工質(zhì)量優(yōu)及有利環(huán)境等優(yōu)點，正迅速淘汰燃煤爐、燃氣爐、燃油爐及普通電阻爐，是新一代的金屬加熱設(shè)備，在鍛造行業(yè)得到普遍推崇。

采用上述中頻感應(yīng)加熱爐加工的鍛件，符合鍛件工藝質(zhì)量要求，加熱溫度均勻，棒料加熱連續(xù)，杜絕了棒料加熱不均勻產(chǎn)生彎曲的現(xiàn)象。節(jié)約了資金，縮短了加熱時間。

J37-315電加熱爐改造的成功，改善了工人勞動環(huán)境和公司形象，無污染、低耗能 。感應(yīng)加熱爐與天然氣爐相比，操作者不會再受加熱爐的烘烤與煙熏，可達到環(huán)保部門的各項指標要求，同時美化了公司的外在形象。