劉俊如（天津市軒宇科技有限公司,天津 300400）

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全自動(dòng)250輥鍛機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

劉俊如
（天津市軒宇科技有限公司,天津 300400）

摘 要：隨著綠色生產(chǎn)以及我國(guó)鍛造事業(yè)的蓬勃發(fā)展，小型鍛件的依舊在使用高耗能，高污染的鍛造設(shè)備已不符合我國(guó)鍛造行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，全自動(dòng)250輥鍛機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作、設(shè)備投資小、生產(chǎn)效率高、對(duì)廠房和基礎(chǔ)的要求低、生產(chǎn)出的鍛件質(zhì)量精良等優(yōu)點(diǎn)，得到了小型鍛件生產(chǎn)廠家的認(rèn)可，在我國(guó)小型鍛件鍛造成產(chǎn)中具有廣闊的發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：小型輥鍛機(jī)；機(jī)械手；鍛造設(shè)備；輥鍛工藝

0 緒論

輥鍛機(jī)是鍛壓設(shè)備的一種，它的原理是利用一對(duì)旋轉(zhuǎn)方向相反的模具，使毛坯件在模具中產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需形狀的毛坯或鍛件。ARWS型輥鍛機(jī)是目前我國(guó)應(yīng)用最廣泛的輥鍛機(jī)，但目前該系列輥鍛機(jī)多用于大型或中型鍛件的生產(chǎn)，沒有適合小型鍛件的機(jī)型，很多小型鍛件廠仍在使用低效率，高耗能，工作環(huán)境極其惡劣的空氣錘制坯，新型全自動(dòng)250輥鍛機(jī)的應(yīng)用填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)小型輥鍛機(jī)的空白，符合我國(guó)“綠色鍛造”的發(fā)展趨勢(shì)。

1 全自動(dòng)250輥鍛機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

輥鍛模具直徑（公稱直徑）……………………………………250mm

最大坯料尺寸…………………………………………………Φ35mm

最大軋制長(zhǎng)度…………………………………………………380mm

單道次橫向行程……………………………………………60-100mm

2 全自動(dòng)250輥鍛機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1 輥鍛機(jī)部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

輥鍛機(jī)部分主要包括機(jī)架部分，傳動(dòng)部分，離合器部分，制動(dòng)器部分等。用于固定輥鍛模具的兩個(gè)軋輥，置于立柱兩端的滑動(dòng)軸承中，這兩個(gè)軋輥通過兩個(gè)齒輪嚙合，由電動(dòng)機(jī)通過三角皮帶傳動(dòng)飛輪，飛輪與裝在其中的氣動(dòng)單盤摩擦離合器置于高速軸上的滾動(dòng)軸承中，在飛輪的另一側(cè)面，在高速軸上裝有單盤摩擦制動(dòng)器。通過氣閥控制離合器和制動(dòng)器同時(shí)動(dòng)作，使離合器結(jié)合，制動(dòng)器打開。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由飛輪通過結(jié)合上的離合器傳至制動(dòng)器已松開的高速軸上。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由高速軸通過大齒輪繼續(xù)傳遞到上軋輥。上軋輥和下軋輥通過具有1：1傳動(dòng)比的兩個(gè)齒輪互相連接。

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)，輥鍛模具經(jīng)過修磨造成直徑變小，這時(shí)軋輥的間距必須相應(yīng)減小，通過中心距調(diào)節(jié)裝置可以在一定范圍內(nèi)改變上下軋輥的間距。為了這個(gè)目的，下軋輥支撐在2個(gè)帶齒的偏心套中，裝在調(diào)整軸上的二個(gè)齒輪與偏心套相嚙合,通過旋轉(zhuǎn)這個(gè)調(diào)整軸可以改變軋輥間距離，調(diào)好的距離可以在一個(gè)標(biāo)尺上讀出。

為了能夠改變軋輥間距離，連接上下軋輥的二個(gè)齒輪是長(zhǎng)齒齒輪，由于中心距變化使長(zhǎng)齒之間側(cè)隙加大，所以設(shè)有一個(gè)齒隙補(bǔ)償裝置。

所有的重要潤(rùn)滑點(diǎn)都通過電動(dòng)油脂泵自動(dòng)供給潤(rùn)滑油。

2.2 機(jī)械手部分部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

輥鍛機(jī)到機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)是通過一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。在輥鍛機(jī)立柱上預(yù)先加工的二個(gè)平面上裝有一個(gè)橫梁，橫梁上裝有一個(gè)由軸承支撐的搖臂。這種搖臂結(jié)構(gòu)是與ARWS型輥鍛機(jī)的滑塊在導(dǎo)槽中運(yùn)動(dòng)的搖臂結(jié)構(gòu)完全不同的，新型的搖臂結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。轉(zhuǎn)動(dòng)著的軋輥通過安裝在軋輥外側(cè)軸頸上的凸輪裝置將運(yùn)動(dòng)傳給搖臂。擺動(dòng)的搖臂通過一個(gè)推桿鏈接裝置將運(yùn)動(dòng)傳遞給機(jī)械手的夾鉗裝置。通過這個(gè)傳動(dòng)，在正常的工作行程下可以得到一個(gè)機(jī)械手夾鉗裝置的快速縱向往返運(yùn)動(dòng)。

全自動(dòng)250輥鍛機(jī)的機(jī)械手部分由多個(gè)部件組成，主要包括夾鉗裝置、橫移裝置。

夾鉗裝置包括夾鉗管和緩沖裝置，在軋制過程中，夾鉗的每次行程之后須旋轉(zhuǎn)90度，機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)是靠凸輪帶動(dòng)的，是個(gè)變加速運(yùn)動(dòng)的過程，所以與軋輥有速度差，為了彌補(bǔ)速度差，設(shè)計(jì)了緩沖裝置，靠緩沖裝置緩沖在軋制過程中軋輥的線速度和機(jī)械手的縱向速度。夾鉗在軋制期間僅僅由軋制坯料引導(dǎo)。機(jī)械手的橫移運(yùn)動(dòng)是通過伺服電機(jī)和絲杠來實(shí)現(xiàn)的，伺服電機(jī)具有體積小、動(dòng)作快反應(yīng)快、波動(dòng)小運(yùn)行平穩(wěn)、高效率、后端編碼器反饋精確等優(yōu)點(diǎn)。

2.3 喂料器部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在喂料器支架上的一個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)向槽中安裝了一個(gè)擺動(dòng)的夾鉗。這個(gè)夾鉗從接料筒接納加熱好的毛坯，利用一個(gè)液壓缸通過一個(gè)相應(yīng)的杠桿和曲柄導(dǎo)向的一個(gè)棍子，把接料夾鉗轉(zhuǎn)到軋制平面上并向機(jī)械手夾鉗方向移動(dòng)，喂料器的導(dǎo)向部附有排塵器，喂料器支架固定在輥鍛機(jī)機(jī)架上。喂料器進(jìn)給動(dòng)作采用兩端控制使喂料器回程過程快，可以減少每個(gè)輥鍛節(jié)拍的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。喂料器傳送油缸進(jìn)出所需要的液壓油，由機(jī)械手的液壓站供給。

2.4 緩沖器部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

緩沖器機(jī)架安裝在輥鍛機(jī)橫梁上，機(jī)架上裝有一個(gè)氣缸，由氣缸帶動(dòng)滑塊組件運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)接料與送料動(dòng)作。該部分還設(shè)有來料檢測(cè)裝置。緩沖器的主要作用是使加熱爐出來的料不會(huì)直接到達(dá)喂料器，避免喂料器承受較大的沖擊，另外，緩沖器能夠?qū)α系墓?jié)拍進(jìn)行控制，可以減少每個(gè)輥鍛節(jié)拍的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

3 全自動(dòng)250輥鍛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用

全自動(dòng)250輥鍛機(jī)的控制系統(tǒng)采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，控制系統(tǒng)采用帶有可編程控制器（PLC）的人機(jī)界面控制。人機(jī)界面取樣快，隨時(shí)改變，所有參數(shù)設(shè)置都能在人機(jī)界面上進(jìn)行設(shè)置，設(shè)備故障報(bào)警也能在人機(jī)界面顯示。

全自動(dòng)250輥鍛機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作，具有設(shè)備投資小、生產(chǎn)效率高、對(duì)廠房和基礎(chǔ)的要求低、生產(chǎn)出的鍛件質(zhì)量精良等優(yōu)點(diǎn)。

目前新型的全自動(dòng)250輥鍛機(jī)主要應(yīng)用在小五金工具，摩托車配件，餐具等小型鍛件的鍛造車間。

4 結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)越來越嚴(yán)峻的環(huán)境壓力，輥鍛作為一種高效、節(jié)能的加工技術(shù)不應(yīng)只在我國(guó)大中型鍛件的生產(chǎn)中使用。新型的全自動(dòng)250輥鍛機(jī)也可以其他模鍛設(shè)備組成自動(dòng)生產(chǎn)線，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。希望新型的全自動(dòng)250輥鍛機(jī)被越來越多的小型鍛件的鍛造廠家應(yīng)用，讓250輥鍛機(jī)廣泛應(yīng)用于小型鍛件的制坯輥鍛或者成型輥鍛中，為使用者帶來更多經(jīng)濟(jì)效益，為我國(guó)的鍛造行業(yè)的“綠色鍛造”做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.038

作者簡(jiǎn)介：劉俊如（1984-），河北廊坊人，學(xué)士學(xué)位，助理工程師，主要從事：設(shè)計(jì)鍛壓設(shè)備。