汽車連桿自動化鍛造生產線

文／王喜珠，張龍，魯帥，王維·一汽鍛造(吉林)有限公司

傳統汽車連桿鍛造采用人工操作生產方式，工作環境差，勞動強度大，生產效率低。近年來，隨著我國制造業的技術能力及制造水平的提高，自動化鍛造在我國鍛造行業也進行了嘗試與應用，2015年我公司籌建汽車連桿自動化鍛造生產線，2017年建成投產（圖1）。

圖1 連桿自動化生產線

圖2 自動上料機

生產線概述

該生產線計劃生產1004021-M50-0000、1004021A81D兩個品種的連桿，設計節拍10s，每小時可生產360件。

不同品種的連桿需要不同的生產工藝，出于產品通用性的考慮，我公司引進了可以實現多工位鍛打的韓國鍛壓機，用機器人和步進梁進行坯料和鍛件的傳遞，實現了不同品種的連桿共線自動化生產。

汽車連桿自動化鍛造生產工藝流程為：自動上料→加熱→輥坯→鍛造→精整→熱處理→裝箱。

設備概述

整條生產線由8臺（套）設備組成，實現了從上料到裝箱的全過程自動化。

自動上料機

自動上料機（圖2）是國產設備，由上海ABP公司設計、制作，該設備由液壓站、翻料機、搓料機三部分組成。翻料機將整箱料段翻倒進搓料機料斗內，搓料機再將料段搓到輸送鏈上，準備送到加熱爐內。

中頻感應加熱爐

中頻感應加熱爐（圖3）同樣采用上海ABP產品，感應圈采用一用一備式結構，可以實現快速切換，同時根據不同鍛件配備不同配方，電加熱根據配方自動進行溫度調節，最大限度降低能耗。

圖3 中頻感應加熱爐

在入爐口配備專用的一鍵式清空裝置，可以實現在連續鍛打的過程中進行棒料清空，清空后清空桿自動回到初始位，節省了大量人力及物力。在出爐口處配備有熱坯料的欠溫、合格、超溫的三分選裝置，通過測溫探頭監控棒料溫度，實現棒料的溫度篩選，合格棒料通過滑道傳遞到輥鍛機。

輥鍛機

輥鍛是近幾十年將縱向軋制引入鍛造業并經不斷發展形成的鍛造新工藝，屬于回轉壓縮成形的范疇。其特點是所需工作載荷小，生產效率高，材料消耗小，具有更高的技術經濟優越性。我公司選用日本MANYO生產的輥鍛機（圖4）制坯，為熱模鍛準備所需形狀尺寸的毛坯。

1號機器人

機器人是執行工作的機器裝置，主要由機械身體、記憶或程序功能和核心零件組成，可以按預先編排好的程序運動。具有安全性高、節省人工、效率高等優點。

連桿生產線選用了川崎SR系列6軸機器人（圖5），其作用是夾取輥坯，放置在裝載機上，裝載機再將輥坯運至鍛壓機工位。

圖4 輥鍛機

圖5 川崎SR系列6軸機器人

熱模鍛壓力機

熱模鍛壓力機是我公司從韓國J&H PRESS進口的專門為鍛造連桿而設計的4000t多工位鍛壓機（圖6）。具有生產效率高、鍛打速度快、加載力均勻、換模速度快、封閉高度調整速度快等優點，非常適合批量生產的自動化作業。

步進梁將輥坯夾起，傳送至鍛打的各個工位，同時將信號傳給模具潤滑劑噴淋系統，噴淋系統按程序適時向模腔內噴灑潤滑劑，以潤滑、冷卻模具。鍛壓機配有快速換模裝置，能實現快速更換整套模具。

2號機器人

2號機器人（圖7）的作用是將從鍛壓機內已鍛打成形的連桿鍛件送至精整機中，再將精整后的連桿送至控溫冷卻系統中。

圖6 4000t多工位鍛壓機

圖7 2號機器人

精整機

精整機（圖8）是我公司從韓國J&H PRESS進口的小型鍛壓設備，其作用是將連桿校正、整形。

控溫冷卻系統

控溫冷卻系統（圖9）由韓國AGT公司設計、制造，由輸送帶、風冷系統、轉運車組成，其作用是接收從精整機中傳送過來的連桿，利用余溫熱處理連桿，并將連桿傳送至料箱中，裝箱后用叉車轉運至暫存區。

圖8 精整機

圖9 控溫冷卻系統

結束語

本文以生產汽車連桿為例，闡述了我公司全自動化生產線完成棒料到鍛件成品的全部過程，也是向讀者展示了國內先進的全自動化生產線的工藝流程，但因編者水平有限不能達到盡善盡美，僅希望借此文拋磚引玉，為行業提供一些可參考的設備自動化知識。