懸掛輸送線式鍛件噴霧冷卻裝置

郭強，吳峰，趙繼峰

(西北軸承股份有限公司 鍛造分廠，銀川 750021)

軸承套圈鍛造工藝規定：在終鍛溫度高于850 ℃時，應采用噴霧或在空氣中分散的方式對鍛件進行鍛后冷卻，以防止鍛件內部晶粒粗大，出現碳化物網狀組織；否則應在退火加工前對鍛件進行正火處理。目前軸承行業內鍛件，尤其是中小型鍛件生產加工時，由于設備制造水平及生產效率的大幅提高，終鍛溫度普遍在850 ℃以上。因為受場地空間等加工條件的影響，空氣中分散冷卻的方式已很少使用，普遍采用鍛后噴霧裝置(主要是噴頭)，但現使用的噴霧裝置比較簡易，霧化效果差；而且噴霧時鍛件是成堆放置，容易造成噴霧不均勻、不全面，不能達到冷卻工藝的效果和要求。文中介紹一種冷卻效果較好的懸掛輸送線式鍛件噴霧裝置。

1 結構及工作原理

鍛件冷卻工藝要求：在終鍛溫度高于850 ℃時，應將鍛件快速冷卻至650℃，冷卻速率應為50℃/min

懸掛輸送線式鍛件噴霧冷卻裝置由懸掛輸送裝置、噴霧裝置及脫鉤裝置3部分組成。懸掛輸送裝置由懸掛輸送線及二次吊具組成，懸掛輸送線為集成型(型號為XF150)，其由驅動裝置、直軌、鏈條、水平彎軌、直吊具、潤滑裝置、掛式電控箱、支承柱等組成，由變頻電動機驅動，可實現無級調速；二次吊具與直吊具連接，均勻分布在輸送線上，二次吊具在直軌垂直方向可前后傾斜，有利于鍛件在脫鉤裝置的脫離。噴霧裝置由噴霧箱、錯位對噴的若干噴嘴(型號為KWB-1/4-SU2-SS)及兩組壓縮空氣、水管線組成。脫鉤裝置為弓形的光滑金屬桿，焊接在溜板的上方。溜板的擺放須確保二次吊具運行至脫鉤裝置弧頂時，有足夠的傾斜。

1—支承柱；2—二次吊具；3—直吊具；4—直軌；5—噴霧箱；6—水平彎軌; 7—鏈條;8—驅動裝置;9—噴嘴；10—脫鉤裝置；11—溜板；12—水管；13—風管

懸掛輸送線式鍛件噴霧冷卻裝置定置擺放在鍛壓設備(輾環機)左側，靠近操作者的位置，在懸掛輸送裝置及噴霧裝置開啟后，操作者隨生產節拍將加工成形的鍛件依次放置在二次吊具的掛鉤上，工件沿直軌進入噴霧箱進行快速冷卻，冷卻速率取決于噴嘴的噴霧能力及輸送線運行速度。使用時通過調節變頻電動機的輸入電壓來改變輸送線的運行速度，進而使冷卻速率達到工藝要求，以保證鍛件出噴霧箱時溫度達到650 ℃。放置在二次吊具掛鉤上的鍛件，經噴霧箱快速冷卻至650 ℃后，繼續運行至脫鉤位置，二次吊具會緊貼弓形脫鉤裝置繼續移動，在弧頂部位鍛件會因二次吊具傾斜失去平衡而從掛鉤掉落，從而實現自動脫鉤，鍛件掉落后經溜板滾動至產品擺放區進行堆放冷卻，完成鍛件冷卻的全過程。

另一種工件輸送方式是用寬鏈條(板)傳動，鍛件直接在鏈條(板)上流動，鏈條循環傳動將熱鍛件從左側經過噴霧箱體傳輸到右側，最后掉落在溫度較低的鍛件箱中。此傳送方法也十分簡

單，便于操作。

2 使用效果

以6319內圈(壁相對較薄)和33022/P6X外圈(壁相對較厚)鍛件為例，說明懸掛輸送線式噴霧冷卻裝置的使用效果。試驗時采用T1315紅外線測溫儀(測量范圍為400～1 800 ℃)定點對兩個規格共8件鍛件的冷卻溫度變化過程進行了監測，并對冷卻過程進行了計時，隨后，對8件鍛件進行單獨標記并退火，退火后分別進行碳化物網狀的組織檢驗。對比結果如表1所示。

表1 鍛件冷卻效果對比

3 結束語

試驗結果和應用表明，對于終鍛溫度高于850 ℃的鍛件，經懸掛輸送線式鍛件噴霧冷卻裝置冷卻后，碳化物網狀組織級別符合工藝要求。但是在實際使用過程中，懸掛輸送線式鍛件噴霧冷

卻裝置同樣需要操作人員依據產品終鍛溫度等實際情況，及時調節懸掛輸送線的運行速度，才能實現對鍛件的有效冷卻，達到真正有效提高產品內在質量的目的。