熟料輸送機模鍛鏈板檢具的設計與改進

方建華

1 模鍛鏈板外形特征和主要尺寸

模鍛鏈是熟料輸送機的重要部件，起著牽引和承載的雙重作用，主要由模鍛鏈板、銷軸和套筒組裝而成。模鍛鏈板是用棒料經感應加熱至鍛打溫度，在多套鍛壓模具上依次鍛打成型，其整體外形不規則（如圖1 所示）。模鍛鏈板的關鍵尺寸有節距、套筒孔、銷軸孔和螺栓安裝孔，其中套筒孔與銷軸孔之間的平行度，以及這兩孔與模鍛鏈板基準面的垂直度直接影響著模鍛鏈的裝配質量和使用中的承載受力，從而影響模鍛鏈的使用壽命。

圖1 模鍛鏈板外形

2 模鍛鏈板的加工工藝及日常檢驗方式

模鍛鏈板毛坯是采用鍛造的方式成型，毛坯成型后主要按如下工序加工：

（1）采用專用銑床銑鏈板雙側面至寬度；

（2）采用專用鉆床鉆鏈板側面螺栓安裝孔；

（3）采用專用鏜床粗鏜鏈板兩端的套筒孔與銷軸孔；

（4）進行調質熱處理；

（5）采用專用鏜床精鏜鏈板兩端的套筒孔與銷軸孔；

（6）將鏈板兩端的套筒孔與銷軸孔孔邊倒角；

（7）將鏈板與銷軸、套筒壓裝成2m/根的模鍛鏈。

在鏈板的加工過程中，主要是用游標卡尺檢查鏈板的寬度、節距和螺栓安裝孔尺寸，用內徑百分表檢查套筒孔和銷軸孔的直徑，對于銷軸孔與套筒孔之間的形位公差，并沒有可用的量具進行有效的檢測。負責鏈板專項質量檢驗的檢驗員，一直在尋求一種便捷而又有效的檢測方法。通過對鏈板的特征進行分析，參考汽車檢具的特點，我們設計了模鍛鏈板的專用檢具，并進行了試制和優化。

3 檢具的設計與優化

檢具是工業生產企業用于控制產品各種尺寸（例如孔徑、空間尺寸等）的簡捷工具，用于替代專業測量工具，在汽車工業有廣泛的應用。它能提高檢驗效率，更好地控制質量，適用于大批量生產產品的檢驗，如光滑塞規、螺紋塞規、外徑卡規等，而檢驗中常用的游標卡尺、深度尺屬于量具，非檢具。通用量具雖然通用性強，適用范圍廣，但檢驗效率低，有檢驗死角，誤差大，對使用者的技術要求也比較高。而檢具的測量速度快、準確、直觀，對操作人員的要求低，可成倍提高工作效率，特別適用于生產現場、來料檢驗、產品驗收等。

由于模鍛鏈板在整臺熟料輸送機中是數量最多的零件之一，從鏈板毛坯入庫時就需要進行檢測，屬于大批量生產的產品。以前的檢測方法是抽取一些鏈板放到專門的平臺上進行裝夾，以螺栓限位槽為基準，用高度尺按圖紙的尺寸進行劃線，通過線與孔之間的位置判斷鏈板毛坯的質量。這種檢測方法檢測一件鏈板毛坯耗時約15min，效率低下，無法滿足大批量產品的檢測需求。為了提高對鏈板毛坯的檢測效率，檢驗人員結合零部件的特點，設計了一款用于檢測鏈板毛坯各部位相對位置及各孔的加工余量的檢具。該檢具是用一段圓鋼經刨銑四方后，由CNC 加工中心按圖加工而成，將各檢測塊與基座制成一體（如圖2 所示）。將需要檢測的鏈板毛坯直接放置在該檢具上，就能一目了然地反映出鏈板毛坯基準面的平整度和鏈板中間一組方槽之間的間距，以及兩端圓孔中心的相對位置是否有偏心、加工余量是否足夠等情況，相比以前在專用平臺上用高度尺劃線檢測的方式更加簡便有效，顯著提高了檢測的效率。

圖2 鏈板毛坯一體式檢具

在后續的使用時發現，一體式的檢具只能適用于同節距的兩種規格鏈板的檢測，并且只適用于鏈板毛坯件的初步檢驗，存在一定的局限性。由于該檢具的檢測模塊與基座是一體的，在使用一段時間后會產生磨損。當檢測模塊磨損達到一定的程度時，將失去精準度，檢具也將失效，需整體重新制作，既費料又費時。針對該檢具的優缺點，結合各種模鍛鏈板的尺寸共性和差異，對該檢具進行了優化。優化后的檢具將各檢測模塊從基座上分離出來單獨制作，使檢具在失效時能夠保留基座，單獨對檢測模塊進行更換后可繼續使用，避免了浪費。其次，優化后的檢具還簡化了檢具的加工（如基座、中間檢測塊和端頭墊塊只需用厚鋼板進行加工，而圓孔的檢測銷只需用圓鋼進行精車外圓就能實現），也降低了檢具的制作成本。另外，獨立制作檢測銷，通過更換不同尺寸的檢測銷，使得該檢具既能檢測各種規格鏈板精加工件的套筒孔和銷軸孔的平行度、垂直度，還能對鏈板毛坯件進行檢測。而側面螺栓孔檢測銷的增加，使檢具又能檢測鏈板側面螺栓安裝孔的中心是否與側面垂直、是否與鏈板中心重合、螺栓孔之間的間距是否符合要求。通過以上一系列的優化，檢具（如圖3所示）有了一模多用的功能。

圖3 模鍛鏈板組合式檢具

考慮到該檢具能在生產現場進行使用，還對其進行了減重的設計，將檢具基座底部銑削成通槽，既減輕了檢具的重量，也便于搬運；套筒孔和銷軸孔的檢測銷設計有沉頭孔，既能減重又便于更換。

4 結語

隨著客戶對產品質量要求的日益增高和模鍛鏈備件產能的增長，模鍛鏈板傳統的檢驗方式已無法滿足新形勢下對檢驗質量和檢驗效率提出的更高需求。檢驗人員結合模鍛鏈板的特點所設計制作和后期優化的專用檢具，既能檢測鏈板毛坯，也能檢測精加工成品件，顯著提高了模鍛鏈板的檢驗效率和質量。此項設計開拓了產品檢驗的新思路，激發了檢驗人員在工作中進行改革創新的熱情。