林建满

[摘 要]在制造业中，锻造技术和装备占有十分重要的地位，被广泛用于汽车、飞行器、军械、仪器仪表的制造。在锻造行业，按照锻件重量或设备能力的大小，将锻件分为中小型锻件和大型锻件。一般将10MN以上锻造液压机生产的锻件称为大型锻件，如电站转子、护环、轧辊、容器筒节、封头等。大型锻件的内部质量要求严格，技术难度大。因而大锻件的质量和生产能力是衡量一个国家工业发展水平的重要标志之一。

[关键词]锻造技术、全自动机械式

中图分类号：F426.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0028-01

[Abstract]in the manufacturing industry， forging technology and equipment occupies a very important position， is widely used in automobile， aircraft， weapons and instruments. Forging industry， according to the size of the weight or the size of the equipment， the forging is divided into small and medium sized forgings and large forgings.Generally more than 10 mn forging hydraulic press forging is called large forgings， such as power plant rotor， retaining ring， roll， container tube section， head， etc.. The internal quality of heavy forgings is strict and the technical difficulty is large. As a result， the quality and productivity of large forgings are one of the important symbols to measure the level of industrial development in a country

[Key words]forging technology， fully automatic mechanical

1.引言

冷锻工艺是一种精密塑性成形技术，具有切削加工无可比拟的优点，如制品的机械性能好，生产率高和材料利用率高，特别适合于大批量生产，而且可以作为最终产品的制造方法。在交通运输工具、航空航天和机床工业等行业具有广泛的应用。同时相比热锻工艺，冷锻工艺具有节能、高效等特点，与当前的能源政策以及国家发展战略是一脉相承的，因此，冷锻技术在近年来具有良好的发展势头，同时受到了国家的大力支持。当前汽车工业、摩托车工业和机床工业的飞速发展，为冷锻这一传统的技术的发展提供了原动力。冷锻技术在我国的起步虽然不算太晚，但发展速度与发达国家有很大的差距。到目前为止，我国生产的轿车上的冷锻件重量不足20kg， 相当于发达国家的一半，开发潜力很大，加强冷锻技术开发与推广应用是我国目前的一项紧迫任务。

2.全自动机械式冷锻生产线设计内容

是一台肘杆式大行程全自动机械式冷锻压力机以及辅助上料、涂油以及堆垛功能的机器人（以下简称机器人），并实现联机全自动控制，设计时需要注意以下几点：

（1）冷锻机本体结构设计，应用有限元方法和模态分析方法，对机身的动态精度与动态刚度进行研究，对机身结构进行动态性优化设计。采用独特的箱形焊接框架结构，增加了机械的高刚性，减少了了噪音和震动，有助于降低能耗，提高效率、生产精度和延长模具寿命，采用宽敞的侧面开口有利于配合自动化周边设备，达到锻压自动化的要求；

（2）机械手自动上料装置、自动送料涂油装置、定位举升装置、堆垛装置等的研制。

（3）冷锻机与机械手的联机设计：机械手与冷锻机同步运行方面的研究；

（4）冷锻控制系统设计，用于实现全自动冷锻生产线的工作流程，从机电一体化的角度将各个子系统有机集成在一起，通过整机调试实现预期目标。

（5）运行精度及整体性能稳定性的研究：以确保生产产品质量的精度与稳定性，提高模具使用寿命；

3.全自动机械式冷锻生产线关键技术要点

由于冷锻机工作繁重，经常处于长时间连续工作状态，加工精度及质量要求高，对设备的制造精度以及机械手配置系统的可靠性要求很高，同时机械手配置系统还要适应车间的恶劣环境。这些要求给整体生产线整体方案的拟定、机械手配置系统方案的选择带来很大的难度，其中关键问题有：

（1）冷锻机机架的优化设计：本体结构是冷锻机的重要组成部分，它不仅是冷锻机主要零件的装配基体，而且还要承受机器的全部工作载荷，本体结构的承载能力和变形大小及其动态性能将直接影响产品的精度及模具的使用寿命。因此本体机架的设计与优化将是冷锻机设计的关键。

（2）机械手装置本体及与冷锻机的联机运行设计方案：冷锻机在工作过程中，机械手需配合完成自动上料、移载、输出及翻转，这对机械手工作精度以及与冷锻机的同步性提出了较高要求，因此机械手配置系统的设计是冷镦机自动生产的关键。

（3）滑块运行精度保证：滑块的运行精度决定了产品加工质量的好坏，这也将是我们需要解决的问题关键。

4.技术特色和创新突破点

（1）采用低惯性、高扭力气压式分离器、刹车器，使启动平稳，降低被动运行机构的机械损失，提高了生产效率及重载、高频次运行情况下的稳定性。

（2）全自动化：本冷锻机通过侧面开口与机械手配合，实现前部位自动上料、自动涂油、自动移载，自动输出、翻转及堆垛功能，实现冷锻机生产线的全自动化。本机利用智能电脑数控系统控制，可实现单机单动、单机联动、多机单动及连动自动化。

（3）大载荷：冷锻机的公称力为2000T，可加工大型冷锻零件。冷锻机本体结构采用超声波振动处理及整体喷砂处理去应力焊接箱型结构，具有较大的刚性及强度，确保了设备性能的稳定性，可提高产品的精度以及延长模具的使用寿命。

5.结束语

由于冷锻产品可以实现少甚至无切削加工，可以直接用于装配，极大的提高了材料利用率及生产效率。因此，其应用面越来越广泛。随着我国大吨位冷锻机的生产技术水平的不断提高，将大大带动汽车产业、模具产业的发展，也为我国的节能减排作出极大的贡献。

参考文献

[1] 中国农业机械年鉴编辑委员会.中国农业机械年鉴2003-玉米收获机械化发展概况.北京：2004.

[2] 产业发展计财处.发展专用玉米生產机械化的必要性及对策.2003年山东省农机化工作调研文集.农业机械化管理办公室，2004年3月.

[3] 刘明祖，安建，张宝文.中华人民共和国农业机械化促进法释义.北京：法律出版社，2004年8月.

[5] 籍俊杰.对玉米收获机开发设计的几点思考.山西省玉米收获暨秸秆综合利用机械化学术研讨会论文集.忻州：山西省农业机械学会，2003.

[6] 刘振营.透视小麦、水稻联合收割机.农业机械，2004（1）：14-19.

[10] 中国农业机械年鉴编辑委员会.中国农业机械年鉴2002-玉米收获机械化发展概况.北京：2003.

[12] 中国农业年鉴编辑委员会.中国农业年鉴（2003）.北京：中国农业出版社，2003年12月.

[13] 董佑福.玉米收获机械化现状与发展战略.山西省玉米收获暨秸秆综合利用机械化学术研讨会论文集.忻州：山西省农业机械学会，2003.

[14] 张蓝水.玉米收获机械化的审视和前瞻.山西省玉米收获暨秸秆综合利用机械化学术研讨会论文集.忻州：山西省农业机械学会，2003.