全自動250輥鍛機的設計與應用

劉俊如（天津市軒宇科技有限公司,天津 300400）

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全自動250輥鍛機的設計與應用

劉俊如
（天津市軒宇科技有限公司,天津 300400）

摘 要：隨著綠色生產以及我國鍛造事業的蓬勃發展，小型鍛件的依舊在使用高耗能，高污染的鍛造設備已不符合我國鍛造行業的發展趨勢，全自動250輥鍛機以其結構簡單、易操作、設備投資小、生產效率高、對廠房和基礎的要求低、生產出的鍛件質量精良等優點，得到了小型鍛件生產廠家的認可，在我國小型鍛件鍛造成產中具有廣闊的發展空間。

關鍵詞：小型輥鍛機；機械手；鍛造設備；輥鍛工藝

0 緒論

輥鍛機是鍛壓設備的一種，它的原理是利用一對旋轉方向相反的模具，使毛坯件在模具中產生塑性變形，從而得到所需形狀的毛坯或鍛件。ARWS型輥鍛機是目前我國應用最廣泛的輥鍛機，但目前該系列輥鍛機多用于大型或中型鍛件的生產，沒有適合小型鍛件的機型，很多小型鍛件廠仍在使用低效率，高耗能，工作環境極其惡劣的空氣錘制坯，新型全自動250輥鍛機的應用填補了國內小型輥鍛機的空白，符合我國“綠色鍛造”的發展趨勢。

1 全自動250輥鍛機的主要技術參數

輥鍛模具直徑（公稱直徑）……………………………………250mm

最大坯料尺寸…………………………………………………Φ35mm

最大軋制長度…………………………………………………380mm

單道次橫向行程……………………………………………60-100mm

2 全自動250輥鍛機的結構特點

2.1 輥鍛機部分的結構特點

輥鍛機部分主要包括機架部分，傳動部分，離合器部分，制動器部分等。用于固定輥鍛模具的兩個軋輥，置于立柱兩端的滑動軸承中，這兩個軋輥通過兩個齒輪嚙合，由電動機通過三角皮帶傳動飛輪，飛輪與裝在其中的氣動單盤摩擦離合器置于高速軸上的滾動軸承中，在飛輪的另一側面，在高速軸上裝有單盤摩擦制動器。通過氣閥控制離合器和制動器同時動作，使離合器結合，制動器打開。旋轉運動由飛輪通過結合上的離合器傳至制動器已松開的高速軸上。旋轉運動由高速軸通過大齒輪繼續傳遞到上軋輥。上軋輥和下軋輥通過具有1：1傳動比的兩個齒輪互相連接。

經過長時間的運轉，輥鍛模具經過修磨造成直徑變小，這時軋輥的間距必須相應減小，通過中心距調節裝置可以在一定范圍內改變上下軋輥的間距。為了這個目的，下軋輥支撐在2個帶齒的偏心套中，裝在調整軸上的二個齒輪與偏心套相嚙合,通過旋轉這個調整軸可以改變軋輥間距離，調好的距離可以在一個標尺上讀出。

為了能夠改變軋輥間距離，連接上下軋輥的二個齒輪是長齒齒輪，由于中心距變化使長齒之間側隙加大，所以設有一個齒隙補償裝置。

所有的重要潤滑點都通過電動油脂泵自動供給潤滑油。

2.2 機械手部分部分的結構特點

輥鍛機到機械手的運動是通過一個曲柄搖桿機構來實現。在輥鍛機立柱上預先加工的二個平面上裝有一個橫梁，橫梁上裝有一個由軸承支撐的搖臂。這種搖臂結構是與ARWS型輥鍛機的滑塊在導槽中運動的搖臂結構完全不同的，新型的搖臂結構更簡單。轉動著的軋輥通過安裝在軋輥外側軸頸上的凸輪裝置將運動傳給搖臂。擺動的搖臂通過一個推桿鏈接裝置將運動傳遞給機械手的夾鉗裝置。通過這個傳動，在正常的工作行程下可以得到一個機械手夾鉗裝置的快速縱向往返運動。

全自動250輥鍛機的機械手部分由多個部件組成，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90度，機械手的運動是靠凸輪帶動的，是個變加速運動的過程，所以與軋輥有速度差，為了彌補速度差，設計了緩沖裝置，靠緩沖裝置緩沖在軋制過程中軋輥的線速度和機械手的縱向速度。夾鉗在軋制期間僅僅由軋制坯料引導。機械手的橫移運動是通過伺服電機和絲杠來實現的，伺服電機具有體積小、動作快反應快、波動小運行平穩、高效率、后端編碼器反饋精確等優點。

2.3 喂料器部分的結構特點

在喂料器支架上的一個滑動導向槽中安裝了一個擺動的夾鉗。這個夾鉗從接料筒接納加熱好的毛坯，利用一個液壓缸通過一個相應的杠桿和曲柄導向的一個棍子，把接料夾鉗轉到軋制平面上并向機械手夾鉗方向移動，喂料器的導向部附有排塵器，喂料器支架固定在輥鍛機機架上。喂料器進給動作采用兩端控制使喂料器回程過程快，可以減少每個輥鍛節拍的時間，提高生產效率。喂料器傳送油缸進出所需要的液壓油，由機械手的液壓站供給。

2.4 緩沖器部分的結構特點

緩沖器機架安裝在輥鍛機橫梁上，機架上裝有一個氣缸，由氣缸帶動滑塊組件運動實現接料與送料動作。該部分還設有來料檢測裝置。緩沖器的主要作用是使加熱爐出來的料不會直接到達喂料器，避免喂料器承受較大的沖擊，另外，緩沖器能夠對料的節拍進行控制，可以減少每個輥鍛節拍的時間，提高生產效率。

3 全自動250輥鍛機的優點與應用

全自動250輥鍛機的控制系統采用國內外先進技術，控制系統采用帶有可編程控制器（PLC）的人機界面控制。人機界面取樣快，隨時改變，所有參數設置都能在人機界面上進行設置，設備故障報警也能在人機界面顯示。

全自動250輥鍛機結構簡單、易操作，具有設備投資小、生產效率高、對廠房和基礎的要求低、生產出的鍛件質量精良等優點。

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

4 結束語

面對越來越嚴峻的環境壓力，輥鍛作為一種高效、節能的加工技術不應只在我國大中型鍛件的生產中使用。新型的全自動250輥鍛機也可以其他模鍛設備組成自動生產線，技術經濟效益十分顯著。希望新型的全自動250輥鍛機被越來越多的小型鍛件的鍛造廠家應用，讓250輥鍛機廣泛應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濟效益，為我國的鍛造行業的“綠色鍛造”做出貢獻。

參考文獻：

［1］黃良駒,劉化民,李義.輥鍛技術才發展有展望［J］.機器工人,2005（11）：73-77.

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［3］張承鑒.輥鍛技術［M］.北京：工業機械出版社,1986.

［4］李世彬.自動輥鍛機械手的研究和設計［D］.吉林：吉林大學,2004.

［5］王海洋,程正舉.淺談“綠色鍛造”在鍛造車間工藝設計中的應用［J］.科技風,2010（21）：1.

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

作者簡介：劉俊如（1984-），河北廊坊人，學士學位，助理工程師，主要從事：設計鍛壓設備。