潘地磊，范如明，吉桂生，馮 俊

（揚力集團股份有限公司，江蘇 揚州 225000）

熱模鍛壓力機是引進世界先進技術(shù)生產(chǎn)的系列產(chǎn)品，因其生產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)自動化、噪聲和振動小等優(yōu)點，在現(xiàn)代鍛壓生產(chǎn)中的應(yīng)用日趨廣泛，是現(xiàn)代鍛造生產(chǎn)中不可缺少的高精鍛造設(shè)備。

在熱模鍛壓力機中，由于模具及其模架重量大、體積大，因而換模的難度大，時間長，效率低下。在生產(chǎn)實踐中，一般采用兩種方法進行換模：①在壓力機中換模，但該方法耗時較長，勞動強度較大，大量占用開機時間，降低了生產(chǎn)效率；②在壓力機外換模，需要用起吊設(shè)備將模架移出壓力機本體，且換模時需將上模架吊離，這樣模架導(dǎo)柱導(dǎo)套脫開，模架再次安裝時就會比較困難，且會影響模具精度。

采用快速換模裝置是縮短熱模鍛壓力機工作輔助時間的重要途徑[1]?？焖贀Q模技術(shù)源于日本，最初主要應(yīng)用于汽車生產(chǎn)加工制造[2]。近年來快速換模裝置的設(shè)計越來越引起制造商的重視，熱模鍛壓力機可以借助快速換模裝置實現(xiàn)模具模架、模芯的快速更換。我公司在吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)了一系列與主機配套的快速換模裝置，并在HFP2500/HGP1000W等熱模鍛機床自動化連線應(yīng)用中取得了良好的應(yīng)用效果。

以我公司研發(fā)的HFP2500快速換模裝置為例，利用Solidworks建立其三維模型[3]，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和運動分析演示，以滿足用戶的實際使用需求。該裝置的模型如圖1所示，主要由換模小車、左右模架庫、上模提升裝置、換模臂等結(jié)構(gòu)組成。換模時，由換模小車拉出模架，左右模架庫用于放置和推拉模架，上提升裝置用于開模，換模臂用于移動模芯。

圖1 換模裝置總結(jié)構(gòu)圖

1 移模小車

移模小車如圖2所示，主要由車架、導(dǎo)軌、模架推拉機構(gòu)、模架定位機構(gòu)、模架升降機構(gòu)等零部件組成。車架內(nèi)裝有電機用于驅(qū)動小車在與其配合的導(dǎo)軌上行走；模架推拉機構(gòu)用于將模架從壓力機工作臺拉出或推進壓力機工作臺；模架定位機構(gòu)用于固定模架在導(dǎo)軌上的位置；模架升降機構(gòu)用于升降模架底部與其接觸的行走輪，從而降低模架的高度，使模架底面與軸承滾輪接觸，以便于模架沿滾輪側(cè)向移出換模小車。換模小車可自動移動運輸模架，自動化程度高，提高換模效率。

圖2 移模小車

2 左右模架庫

左右模架庫如圖3所示，主要由推拉機構(gòu)、模架體、滾輪、定位機構(gòu)等零部件組成。左右模架庫與換模小車的移動方向垂直，當換模小車正對模架庫時，舊的模架被安裝在左右模架庫上的推拉機構(gòu)拉至一個模架庫上，新的模架從另一個模架庫上被推送至換模小車上，換模小車移動至壓力機工作臺前側(cè)，將新的模架更換到壓力機內(nèi)。模架庫的設(shè)置實現(xiàn)了新模架的快速更換，節(jié)約了模芯更換的時間，進一步提高了換模效率。

圖3 左右模架庫

3 上模架提升裝置

上模架提升裝置主要是為了實現(xiàn)上模架的提升，且在導(dǎo)柱導(dǎo)套不需要完全脫開的情況下就能實現(xiàn)模芯的快速更換。上模架提升裝置主要包括立柱、橫梁、滑塊、升降機、鎖緊裝置、導(dǎo)桿等零部件。如圖4所示，橫梁安裝在四個立柱上；升降機的固定端固連在橫梁上側(cè)，升降機的活塞桿伸出端與用于固定上模架的滑塊連接；橫梁上設(shè)有導(dǎo)向套，導(dǎo)向套內(nèi)設(shè)有可滑動的導(dǎo)桿，導(dǎo)向桿底部與滑塊連接，從而實現(xiàn)滑塊在橫梁上的上下精確滑動；橫梁的中心設(shè)置有鎖緊裝置，其氣缸的活塞桿可以防止上模架因為誤動作或意外落下造成危險。此設(shè)計中，升降機的動作實現(xiàn)上模架的提升，鎖緊裝置的設(shè)置可以避免滑塊忽然下墜時帶來的不安全問題，進一步提高提升裝置的安全可靠性。

圖4 上模架提升裝置

4 換模臂

換模臂設(shè)置在上模架提升裝置的立柱上，如圖4所示，由螺旋升降機實現(xiàn)上下滑動。在上下模架分離后可由人工移動換模臂，輔助拆裝上、下模芯。

5 小結(jié)

本文以HFP2500熱模鍛壓力機的快速換模裝置為例，對其結(jié)構(gòu)及工作原理進行了闡述。該裝置可實現(xiàn)快速打開模架，人工更換模芯，可以幫助在產(chǎn)品切換、模具修正、生產(chǎn)線調(diào)整時快速完成模具修復(fù)、更換等工作，降低工人勞動強度，節(jié)省更換模具時間。在實踐過程中換模時間由原來的3小時縮短為半小時左右，大大提高了生產(chǎn)效率，具有廣闊的應(yīng)用前景。