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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)的原理，對比錘頭調(diào)節(jié)的幾種結(jié)構(gòu)型式，分析了各種結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)缺點。

徑鍛機；錘頭調(diào)節(jié)；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(shè)備，由幾個對稱錘頭對金屬坯料進(jìn)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(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，徑鍛機的使用也越來越廣泛。徑鍛機相比于其他鍛造設(shè)備具有自動化程度高、生產(chǎn)效率高、加工精度高等優(yōu)點。目前最常用的是四錘頭徑鍛機，錘頭調(diào)節(jié)裝置對稱調(diào)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(shù)靈活，針對不同的錘頭調(diào)節(jié)方式有不同的程序設(shè)定和調(diào)節(jié)方法。本文致力于徑鍛機錘頭調(diào)節(jié)部分的分析，為今后的產(chǎn)品開發(fā)和研究提供依據(jù)。

1 錘頭調(diào)節(jié)方式比較

目前國內(nèi)使用的徑鍛機主要是奧地利GFM和德國MEER生產(chǎn)的，其主要區(qū)別在于錘頭調(diào)節(jié)傳動方式。MEER為全液壓式徑鍛機，機械結(jié)構(gòu)簡單，工藝調(diào)整手段靈活，錘頭調(diào)節(jié)范圍大，控制精度高，可進(jìn)行開坯作業(yè)和大壓下量鍛造，工件鍛透性更好；但其液壓控制系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜，使用及維護(hù)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(jìn)行高頻鍛打，其中SKK型和SX型采用的都是機械式錘頭調(diào)節(jié)，該傳動方式簡單易維護(hù)，可以進(jìn)行熱鍛、溫鍛和冷鍛，鍛造精度高，但只能設(shè)定比較小的道次壓下量，鍛透性一般；RF為液壓式錘頭調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)偏心軸與錘頭之間的液壓油容積來實現(xiàn)錘頭位置的調(diào)整。三種型式錘頭的結(jié)構(gòu)對比分析如下。

1.1 SKK型

如圖1所示為SKK型錘頭結(jié)構(gòu)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(jìn)行對中調(diào)整。四個錘頭由兩組調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，一組調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)對角的兩組錘頭，由液壓馬達(dá)、聯(lián)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(diào)整螺母，螺母的外表面有多個凹槽，電機驅(qū)動一對蝸輪蝸桿副運動，與蝸輪形成緊配合的螺母隨之轉(zhuǎn)動。通過調(diào)整螺母中的鋸齒螺紋可以使錘桿向鍛造中心點移動或遠(yuǎn)離鍛造中心點。錘桿的自由端聯(lián)接鍛造工具（朝著鍛造中心方向），實現(xiàn)錘頭的向上或者向下的運動。

圖1 SKK型錘頭結(jié)構(gòu)

4個偏心軸產(chǎn)生鍛造的正弦運動，這樣理想狀態(tài)下每次工作行程都以減速對工件進(jìn)行錘擊，鍛造力被鍛造箱吸收，不會傳遞到基礎(chǔ)。這種傳動形式可以實現(xiàn)較大的傳動比，結(jié)構(gòu)更加緊湊，傳動更加平穩(wěn)，但由于錘頭調(diào)節(jié)采用絲杠螺母進(jìn)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(yīng)用在汽車軍工等領(lǐng)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(chǎn)的1.6MN徑鍛機采取的方式，是目前最穩(wěn)定的一種調(diào)節(jié)方式，由油缸、連桿、偏心套等組成。SX型采用雙偏心結(jié)構(gòu)，即錘頭調(diào)節(jié)使用另一套偏心機構(gòu)，通過偏心機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)錘頭位置的調(diào)整。主電機驅(qū)動齒輪組傳遞扭矩與轉(zhuǎn)速至偏心輪，通過偏心軸旋轉(zhuǎn)帶動滑塊往返運動，從而帶動錘桿使錘頭往復(fù)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(zhuǎn)中心與偏心軸的旋轉(zhuǎn)中心不同心，當(dāng)偏心套旋轉(zhuǎn)時即可實現(xiàn)偏心軸的位置變化，同時帶動連桿的位置變化。錘頭調(diào)節(jié)的驅(qū)動是通過驅(qū)動油缸帶動連桿，再帶動偏心套的旋轉(zhuǎn)，兩套偏心系統(tǒng)配合完成鍛打和錘頭調(diào)節(jié)。一般一個道次可以通過手動或者自動的方式調(diào)節(jié)一次錘頭尺寸。

圖2 SK型錘頭結(jié)構(gòu)

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(diào)節(jié)通過改變錘桿后帽與錘桿之間液壓油的容積來改變。當(dāng)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(dá)到調(diào)節(jié)的目的。當(dāng)進(jìn)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(fā)生變化，由于油液有壓縮性和油液的泄露，需隨時對油液進(jìn)行補充。當(dāng)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(jìn)行鍛打。

圖3 RF型錘頭結(jié)構(gòu)

2 結(jié)束語

通過對比分析幾種型式錘頭調(diào)節(jié)過程可知，液壓型錘頭壓下量可調(diào)，鍛透性較好，適合大噸位徑鍛機，主要應(yīng)用在10t以上；機械型錘頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)緊湊，易維護(hù)，主要在中小型噸位的徑鍛機上應(yīng)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.

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

[4]徐尚武，等.基于NX的軸向柱塞泵/馬達(dá)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(shè)備設(shè)計研發(fā)。E-mail：lemontreejia@163.com