熱模鍛壓力機的創新應用

文/于學宏，申剛，仉建軍，朱元勝·青島宏達鍛壓機械有限公司

隨著國民經濟的飛速發展和科學技術的日益提高，我國鍛造業的社會化大生產也得到了快速發展，為了提高生產效益，鍛造企業必將重新洗牌，逐步向集約化方向發展，走批量化發展之路，從而降低生產成本，提高效益。鍛造設備也將進行升級改造，向優質高效、自動化、精密化方向發展，而熱模鍛壓力機適合自動化、批量化生產的特點必將成為符合這一發展趨勢的優選設備之一。

熱模鍛壓力機性能特點

熱模鍛壓力機(圖1)是我國目前模鍛行業廣泛采用的模鍛設備之一。它可以實現多模膛鍛造，鍛件尺寸精度較高，加工余量小，適用于大批量流水線生產中，其是模鍛車間設備更新改造的優選設備之一。

在熱模鍛壓力機上，可以完成開式模鍛、閉式模鍛和擠壓等金屬型材的各種熱模鍛工藝過程。通過手工操作或自動傳送裝置，可以進行多模腔的熱模鍛。

目前在熱模鍛壓力機上模鍛的零件主要類型有：

⑴主要通過鐓粗方式成形的鍛件，例如齒輪、法蘭盤等盤形零件。

⑵主要用擠壓成形復雜結構形狀的鍛件，例如叉形零件和其他非對稱零件。

⑶需要用預先引伸工序的鍛件，像汽車前梁、曲軸等。引伸工序通常在輥鍛機上進行。

熱模鍛壓力機使用選擇

圖1 MP-630 熱模鍛壓力機

熱模鍛壓力機的使用選擇除考慮壓力機的工作臺上平面和滑塊底面尺寸、行程、封閉高度及其調整量等參數外，最重要的是確定壓力機的公稱壓力，與此同時還必須使模鍛時所消耗的能量小于或等于壓力機所能釋放的最大能量。

在熱模鍛壓力機使用過程中，毛坯加熱溫度過低、加熱毛坯在鍛造傳送過程中的冷卻、毛坯體積的公差以及壓力機封閉高度的不正確調整等原因，都有可能引起模鍛力的急劇增加，導致壓力機過載或悶車，因此，正確選擇熱模鍛壓力機的公稱力，仍然是保證熱模鍛壓力機正常和可靠工作的一個重要手段。

選擇熱模鍛壓力機時，必須考慮到模鍛力是鍛造溫度和毛坯體積的隨機函數這一事實。

經驗選擇計算公式：pm=(0.7 ～0.75)Pg

式中：pm—鍛造溫度下的平均鍛造力MN；Pg—熱模鍛壓力機的公稱壓力MN；pm可以根據工藝計算決定；系數0.7 適用于溫度分散較大和非自動熱模鍛壓力機；系數0.75 用于溫度分散較小和自動熱模鍛壓力機的情況。

我公司最新研制的MP 系列熱模鍛壓力機，MP-1600 熱模鍛壓力機(圖2)結構及控制水平有以下特點：

⑴采用PLC 程序控制技術，可實現軸溫監測、故障顯示、曲軸轉角數字顯示、系統運行狀態顯示、自動潤滑及潤滑自動監控等，且具有工作量記錄、軸溫打印和慢速開車等功能。

⑵采用高強度整體或組合機身，整體實心鑄造機身，立柱與上橫梁、底座大圓弧過渡，抗疲勞性強、剛性好、精度高、外形美觀。

⑶滑塊采用“X”型對角線導軌，熱敏度小，因此導軌間隙可以調的很小，導向精度高，鍛件精度好。

⑷離合器、制動器采用浮動鑲塊式氣動摩擦離合，發熱輕、壽命長、結構簡單，維護方便，且離合器具有過載保護功能。

⑸上下頂料采用內置液壓缸頂料，上頂料避免了上死點打料造成的鍛件摔壞、扭曲等問題。下頂料具有高度保持功能，高度保持時間可以設定，夾取鍛件非常方便。

⑹封閉高度采用上調整、電機驅動，調整方便、靈活、可靠，避免了封閉高度下調整造成的氧化皮的侵入，也避免了下調整造成的模具水平移動而引起的錯模現象。

⑺采用雙點支撐式連桿，支撐面寬、抗偏載能力強。

⑻設有飛輪制動器、可使飛輪快速停止下來。

熱模鍛壓力機的創新發明(一)

現有的熱模鍛壓力機，滑塊處在下死點位置時，離合器盤已脫開，飛輪只有儲存的能量用于打擊工件。因此，壓力機在工作過程中，如出現鍛件溫度過低、模具調整不當、重復放入鍛件、模具上留有硬性異物情況，都可能導致壓力機過載出現悶車，損壞壓力機，設備使用壽命短，危及人身安全。

本發明提供了一種防止壓力機因過載而出現悶車的技術、使設備運行安全可靠、使用壽命長、該類壓機是可保障操作人員人身安全的增壓補償式預防悶車的熱模鍛壓力機。

圖2 MP-1600 熱模鍛壓力機

其工作原理是：

⑴由電機上小皮帶輪經三角皮帶傳動，帶動飛輪轉動，離合器活塞壓靠離合器摩擦塊，這樣，離合器盤與飛輪一起轉動，帶動曲軸轉動，曲軸的轉動，帶動滑塊由曲軸上死點0°運動到曲軸下死點180°，然后返回上死點，就完成一個工作循環。在壓力機正常工作情況下，離合器常斷電磁閥一直處于斷電關閉狀態，氣動增壓補償管道處于不通氣狀態。只有當接收到壓力機將要悶車信號時，離合器常斷電磁閥才通電，這時，氣體通過氣動增壓補償管道，進入離合器。

⑵當滑塊處在上死點位置時，制動器電磁閥與離合器常通電磁閥斷電，處在關閉狀態，通向離合器、制動器的壓縮空氣關閉，飛輪空運轉。在制動器彈簧壓力下，制動器壓環將制動器摩擦塊通過中間制動器環形活塞，壓緊在制動殼體的摩擦面上。制動器摩擦盤通過脹套與曲軸固定聯接，使曲軸停止轉動。同時離合器壓縮空氣關閉后，離合器活塞在離合器彈簧的作用下使離合器摩擦塊脫開，固定在曲軸上的離合器盤與飛輪摩擦面脫開，因右鋼套固定在機身上，右鋼套外徑上安裝著左軸承和右軸承，這時飛輪空運轉。

⑶當壓力機滑塊打擊鍛件時，制動器電磁閥與離合器常通電磁閥同時通電，壓縮空氣進入制動器和離合器工作腔。氣體進入制動器后，制動器環形活塞推力大于制動彈簧力，制動器壓環脫開制動摩擦塊，制動器松開。同時，壓縮空氣經離合器旋轉接頭進入離合器氣缸體內腔，推動離合器活塞壓緊離合器摩擦塊，運動經由鍵連接的離合器盤傳給曲軸，曲軸作旋轉運動，通過連桿帶動與之連接的滑塊向下運動。當滑塊運動到下死點時，離合器常通電磁閥斷電，壓縮空氣關閉，離合器活塞在離合器彈簧力的作用下脫開離合器摩擦塊，此時，飛輪用儲存的能量打擊工件，鍛件吸收能量后鍛打成形。當曲軸旋轉到270°時，制動器電磁閥斷電，制動器壓縮空氣關閉，制動器制動彈簧開始制動，運行到上死點位置，滑塊停止，完成一個工作循環。

圖3 氣動增壓補償式熱模鍛壓力機

氣動增壓補償式熱模鍛壓力機(圖3)，采用氣動增壓補償系統，在設計中，首先根據設備剛度，確定一個過載參數。在壓力機鍛造過程中，出現過載時，控制系統采集到信號后，離合器常斷電磁閥通電，這時，接通離合器增壓閥的壓縮空氣，氣動壓力可增加1 倍，氣動增壓補償管道通氣，壓縮空氣通過離合器旋轉接頭進入離合器氣缸體內腔，推動離合器活塞壓緊離合器摩擦塊，離合器盤帶動曲軸作旋轉運動，此時，飛輪重新結合，在獲得大扭矩和動力驅動下，使滑塊迅速脫離過載區，防止壓力機因過載而出現悶車現象，運行安全可靠，設備使用壽命長，保障操作人員的人身安全。

熱模鍛壓力機的創新發明(二)

現有的封閉高度調整系統，利用絲杠與絲母傳動，指針進行直線運動，根據指針在標尺上的刻度讀數，實現封閉高度調整。傳統技術的傳動結構復雜，讀數靠機械標尺來標明，存在較大誤差，精確度低，更實現不了數字化調整。

圖4 模鍛機微調智能調整及控制裝置

本發明提供了一種精確度高、調整準確、確保編碼器的穩定性與可靠性的模鍛機微調智能調整及控制裝置(圖4)。其動力由立式電機提供給伸縮型萬向聯軸器，經立式傳動軸、主動錐齒輪、從動錐齒輪、蝸桿傳給偏心蝸輪，偏心蝸輪轉動來改變滑塊位置。同時，立式電機上的套式齒輪將運動傳給從動齒輪，從動齒輪經鍵連接將旋轉運動傳給臺階式立軸，臺階式立軸再經聯接套帶動編碼器旋轉軸旋轉，編碼器采用絕對值編碼器，它不需要連接計數器，通過光信號的位置來識別絕對角度位置，能夠大大提高編碼器的抗干擾及數據可靠性。傳出信號直接由PLC 控制在按鈕站觸摸屏操作界面上對設備封閉高度進行調整，調整時可直接輸入所需數據，實現智能微調及控制，精確度高，調整準確。

模鍛機微調智能調整及控制裝置，編碼器通過連接架、支座、立式電機支架，最終固定在模鍛機機身上，而不是安裝在運動部件滑塊上，避免了滑塊快速移動打擊工件時而產生的振動，確保了編碼器的穩定性與可靠性。

模鍛機微調智能調整及控制裝置，利用編碼器數字化技術，精確度高，進行數字補償而實現封閉高度調整，調整準確。模鍛機封閉高度直接數字顯示，無需用肉眼在傳統標尺上讀數，誤差極小，精確度高，直觀性強。

結束語

經過實踐證明，我公司采用以上發明創新的熱模鍛壓力機，結構簡單，安全可靠，使用方便，故障率低，能給企業帶來很好的經濟效益，也將為我國鍛造企業的產業重組和轉型升級提供適合批量生產的裝備保障。

琵琶襟女馬褂

清代袍的式樣，是在漢族傳統基礎上加以變化，并吸取滿族服裝特點。一般袖子比較窄瘦，禮服是箭袖，又稱馬蹄袖。袍身用鈕扣系結。右衽大襟，圓領口。皇室的袍有前后左右四開氣，而士庶男子只能在左右開氣。馬褂是清朝特有的服裝。它式樣多為圓領，有對襟、大襟、琵琶襟等式樣，有長袖、短袖、大袖、窄袖之分，但均為平袖口。

旗裝也是中國滿族的傳統服飾。由滿洲旗人設計制作，并作為所有旗人（男女老幼）統一的一種袍式服裝，所以叫旗裝，滿語稱“衣介”。“旗裝”又叫“旗服”，分為單、夾、皮、棉四種。女子穿長及腳面的旗裝，或外罩坎肩。腳著長筒白絲襪，穿花盆底繡花鞋，褲腿扎青、紅、粉紅等各色腿帶。服裝喜用各種色彩和圖案的絲綢、花緞、羅紗或棉麻衣料制成。

直到清末西洋服裝傳入和辛亥革命后，中國的服裝才起了重大變化，進入了近現代服裝發展階段。