文／鹽川萬造，和田真易·株式會社 萬陽

采用獨特杠桿機構(gòu)的鍛壓設(shè)備

文／鹽川萬造，和田真易·株式會社 萬陽

當前，中國的鍛壓行業(yè)已進入到一個相當復雜的變革時代。低成本的優(yōu)勢正在逐漸消失，勞動力成本上漲、原材料價格上升、匯率變動都意味著以主要靠廉價勞動力形成的中國制造產(chǎn)業(yè)，單靠低成本競爭的時代即將結(jié)束。中國基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的需求也正不斷邁向高端化和多樣化，對于已經(jīng)習慣了憑借低成本，低附加值取勝的中國制造業(yè)者來說，現(xiàn)在正是要勇于打破傳統(tǒng)，變得更加成熟前的調(diào)整和轉(zhuǎn)型期。

萬陽公司身為一家設(shè)備制造廠家，成立至今一直圍繞著設(shè)備服務于工藝的信念，致力于開發(fā)新技術(shù)，為用戶提供全新附加價值的方案，與用戶一同打造抓住時代先機的創(chuàng)意，從鍛造生產(chǎn)線上第一環(huán)節(jié)的精密棒料剪切機到熱/溫/冷模鍛壓力機、輥鍛機、平鍛機、切邊機及自動化的開發(fā)、連線等一體化的經(jīng)營模式，始終專注于鍛造之路。

高速精密棒料剪切機

圖1 LBS450N型精密棒料剪切機

萬陽公司以獨有的杠桿機構(gòu)，開發(fā)研制出了日本的第一臺棒料剪切機（圖1）。這一獨有技術(shù)的誕生，使剪切過程中產(chǎn)生的沖擊力在傳導給驅(qū)動曲軸前就已經(jīng)被杠桿吸收了。不但保護機身不會受到磨損，減少加工刀具的損耗，延長設(shè)備和刀具的使用壽命，而且大幅削減運行成本，實現(xiàn)高精度、大批量、高產(chǎn)能的下料。隨著對成品質(zhì)量越來越嚴格高端化的追求，萬陽還開發(fā)出了超精密的高速約束型棒料剪切機（圖2）。高速剪切是指在刀具速度達到最大，在行程中點處進行的剪切。通常情況下，曲柄式剪切機是無法實現(xiàn)在行程中點處發(fā)揮出最大公稱能力的，但是利用杠桿原理的杠桿式剪切機則可以實現(xiàn)在整個行程的任意位置上發(fā)出最大的公稱能力。

圖2 DLB300N型高速超精密棒料剪切機

高速剪切時再配有約束住材料尾部自然向下傾斜的壓緊等輔助系統(tǒng)（專利產(chǎn)品），那么即使是像低碳鋼或是非金屬等軟質(zhì)的材料，也可獲得直角精度高、變形量少、重量誤差小、無時效開裂的高品質(zhì)的剪切坯料。下料的同時，結(jié)合同步進行的自動倒角機和端面研磨機，那么下料遺留的毛刺、重疊、卷邊等缺陷也可迎刃而解，使得坯料呈現(xiàn)出可與鋸床下料匹敵的完美料段。圖3所示為倒角后的精密料段。

圖3 倒角后精密料段

杠桿式壓力機

原始的杠桿壓力機是萬陽公司于1963年作為鍛造用而開發(fā)的壓力機機型。當時日本所用鍛造壓力機大多是采用進口設(shè)備或者與海外壓力機生產(chǎn)廠家以技術(shù)合作的形式開發(fā)的機型，其機構(gòu)和功能并不是純粹的日本國產(chǎn)技術(shù)。而且那時在日本，開式鍛造的全盛時期已完全過去，迎來的正是鍛造方式多樣化的新時代。最早在開發(fā)鍛造壓力機時，必須要考慮到設(shè)備對各種鍛造法（如閉式鍛造、前后方擠壓鍛造、燒結(jié)鍛造、溫鍛、冷擠壓等）的適應性，同時隨著追求工作形態(tài)的合理化，還要考慮到在如何減輕現(xiàn)場工作者勞動負擔，如何改善包括作業(yè)監(jiān)控的易操作、順應省力化需求，如何改善包括工作人員的安全、機身振動和噪聲在內(nèi)的作業(yè)環(huán)境等前提下，才能開發(fā)出一臺全方位的，可提高生產(chǎn)效率的鍛造壓力機。為了這一目標，我們開發(fā)出了第一臺采用內(nèi)置杠桿機構(gòu)的杠桿式壓力機。此后的多年歲月中，我們虛心聽取各位用戶的建議，在原有設(shè)計的基礎(chǔ)上，反復不斷進行研究和改良，目前可生產(chǎn)最大公稱能力25000kN（設(shè)備總重230t）的重型鍛造壓力機。圖4所示為DLP2500機器人自動化熱模鍛壓力機。

圖4 DLP2500機器人自動化熱模鍛壓力機

該款壓力機不但可實現(xiàn)閉式鍛造，而且還可安全地進行曲柄式壓力機無法實現(xiàn)的“模具接觸鍛造”。利用這種模具接觸鍛造法生產(chǎn)出來的鍛件精度高，無豎形毛刺、缺肉等缺陷，可以說，通過模具本身的精度就可以保證鍛件產(chǎn)品的精度。假設(shè)采用傳統(tǒng)的曲柄式壓力機來進行這種模具接觸鍛造，首先其沖擊力就可能導致模具壽命降低（大部分會發(fā)生開裂）。另外，如果避免模具之間的碰撞而使模座之間碰撞，那么鍛造過程中，設(shè)備不但會產(chǎn)生巨大的噪聲，同時壓機的負荷也會變得極其不穩(wěn)定，對設(shè)備本身來說也是非常危險的。而使用LP杠桿式壓力機來進行這種鍛造，不但安全又可靠，還能減少鍛造時的噪聲，并且可以完全避免模具損傷等事故的發(fā)生。

杠桿式壓力機是非常適用于鍛造軸承（如小軸承套圈，輪轂，大型軸承，火車軸承等等），或是長尺寸的擠壓鍛件，以及需要高負荷、長行程的鍛造工藝。為了順應時代的不斷進步，對自動化需求的加快，我們早在20多年前就開發(fā)研制了不僅可與杠桿壓力機配套使用，還可與其他主機廠的壓力機配套使用的全自動步進梁裝置。從最初采用5軸伺服驅(qū)動，到今天通過10軸AC伺服馬達的控制，以實現(xiàn)鍛造生產(chǎn)線的自動化、高速化，讓用戶們實現(xiàn)產(chǎn)能最大化、效益最大化。圖5所示為LP1300 十軸伺服步進梁全自動中型軸承熱模鍛壓力機。

圖5 LP1300 十軸伺服步進梁全自動中型軸承熱模鍛壓力機

全自動輥鍛機

隨著汽車環(huán)保、節(jié)能、輕量化趨勢的逐步加速，近五年，鋁合金鍛造已逐漸興起，輥鍛機是生產(chǎn)汽車底盤懸吊系統(tǒng)類高精度鍛件不可獲缺的設(shè)備，圖6所示為萬陽公司的FR460AF自動化輥鍛機。該款輥鍛機采用獨特的齒輪傳動機構(gòu)，以實現(xiàn)主機占地小、環(huán)保、小型化的目的。而且主機內(nèi)通過采用油浴的方式，確保了驅(qū)動系統(tǒng)的完全潤滑。同時金屬銷類的潤滑也是采用全自動集中循環(huán)注油的方式，這樣一來，不但設(shè)備故障率低，還可實現(xiàn)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。另外，設(shè)備標配的全自動機械手臂，橫移時完全采用伺服馬達控制系統(tǒng)，不僅能進行高速且高精度的加工動作，而且各步距的停止精度可保證在±0.1mm的高精度范圍之內(nèi)。工作人員只需通過操作面板上設(shè)定功能，即可指定其移動的步距行程或90°翻轉(zhuǎn)動作的次數(shù)等，從而實現(xiàn)高品質(zhì)的預鍛成形。

除此基本特征之外，萬陽還通過采用鍛造模擬和輥鍛成形模擬的技術(shù)，為用戶們積極提供軋輥形狀的提案，并且進行軋輥模具設(shè)計和制作。結(jié)合用戶的工藝需求，我們進而開發(fā)出了模具預熱裝置，并在該裝置中配有溫度自動監(jiān)測控制系統(tǒng)，為用戶解決了模具無法預熱和溫度無法控制這一難題（圖7）。我們的輥鍛機目前不但多用于鋁件鍛造，同時還用于角材、曲軸、連桿的預成形工藝。圖8所示為服役于山東天潤曲軸鍛造有限公司的FR490AF全自動輥鍛機。

圖6 FR460AF自動化輥鍛機

圖7 模具預熱裝置

圖8 FR490AF全自動輥鍛機

結(jié)束語

萬陽公司從30年前就開始積極拓展海外業(yè)務，始終鞭策自己要不斷的開發(fā)、創(chuàng)新、改良。在未來的日子里，萬陽仍會把重點主要放在中國市場，抓住中國國情與需求，揚長避短，使萬陽的鍛造設(shè)備能夠走進更多的中國企業(yè)，讓更多的業(yè)內(nèi)同仁認識了解萬陽，與大家一起推動中國鍛造向自動化、智能化制造邁進的步伐！