1600t多工位压力机装备特点及运用

文／胥筱康，余春堂，汪义高·重庆江东机械有限责任公司

1600t多工位压力机装备特点及运用

文／胥筱康，余春堂，汪义高·重庆江东机械有限责任公司

当前经济形势下的锻造企业，在行业整合的关键时期，生存和发展面临越来越大的挑战。快速、高效、智能化已经成为企业持续发展的制胜法宝。常规冷温锻成形的生产流程比热锻复杂，生产周期长，生产过程中会发生大量工序间的往返搬运，难以实现“一个流”自动化生产线生产，迫切需要相关设备的设计便于实现自动化。

伴随着冷温锻行业对自动化生产线的需求扩大，压力机作为冷温锻生产线最为关键的组成部分，研发带有自动化上下料和输送料功能的多工位压力机已成为重中之重。锻压多工位压力机的成功研发，摈弃了以往需要多台压力机才能完成的传统生产工艺流程，采用了新型工艺，大大提高了生产效率，同时又降低了生产成本，得到客户的广泛认可。

多工位压力机的特点

多工位压力机作为一种先进的专用成形设备，借助多工位送料机构（步进梁、机械手或机器人），可将工件从一个模具上成形后传送到另一个模具成形。传送距离短，实现多个工序集成在一台压力机的多个工位上生产，大大降低了前期投入。随着锻压产品多元化，多工位压力机能够被广泛推广应用，主要因为多工位压力机成形具有以下优点：①自动化程度高、生产率高、用人少；②占地面积少，操作安全；③工件的生产周期短，节约了综合成本；④无需半成品的运输和堆放；⑤工件来不及降温及硬化，因此不需要进行中间保温和热处理工序。

YJK61M-1600四工位压力机

多工位压力机在国内已有广泛的应用，其主要来源于进口。目前国际上制造多工位压力机的著名厂家有瑞士Gudel、德国舒勒、日本小松、西班牙法格等。伴随着制造业产能升级，我国对设备的需求越来越大。由于之前多工位压力机制造的核心技术被国外所垄断，我们未能掌握这些核心技术，导致多数国内自主制造的多工位压力机不能达到预期的结果。为了提高在国内外市场的竞争力，以及满足国内市场的需求，重庆江东机械有限责任公司根据需要攻破各种技术瓶颈新研发出四工位压力机，该机外形及结构如图1所示。

YJK61M-1600四工位压力机具有如下特点：

⑴机身。机身为整体框架结构，采用优质钢板焊接而成，焊接采用先进的二氧化碳气体保护焊，焊后进行退火处理，消除内应力；在机身两侧留有自动化步进梁或机械手的安装位置以及侧面上下料的空间；机身经有限元分析保证压机机架强度和刚性，在机身上梁内安装有主油缸，中主缸柱塞杆和两侧回程缸活塞杆与滑块相连，依靠机身上的四角八面导轨做上下往复压制运动。

⑵滑块。滑块为钢板焊接箱形结构，滑块底面板为整块钢板，保证足够的刚度和强度；滑块采用斜楔式四角八面导轨导向，调整方便、精度高，调整后不易发生精度跑调现象，抗偏载能力强，从而保证滑块的运行精度以及能承受较大的偏心载荷。

图1 YJK61M-1600四工位压力机

⑶油缸。多工位压力机不同工位压制时可能产生较大的偏载，所以在油缸的结构设计和密封设计中充分考虑了偏载运行的苛刻要求，采用中间一个柱塞缸两侧两个活塞缸的结构模式，中间柱塞缸采用V形组合密封，两侧回程缸与滑块采用螺母连接，防止了螺钉连接预紧力不均匀易松的现象。

⑷四工位顶出机构。四工位的顶出机构用于顶料或者脱模，顶出机构采用六面导向加中央导柱导向的方式，抗偏载能力强；顶出机构采用螺钉初调后用环氧树脂进行固化的方式进行调节，此结构解决了加工和防松方面的问题。

⑸机械限位装置。机械限位装置用于滑块的机械限位，其结构为斜块式，采用电动调节，两边同步控制精度高，可以达到0.05mm以内，此装置能保证在连续生产中得到质量稳定的产品。

⑹液压系统。该机液压系统采用了二通插装阀系统，先导电磁阀采用力士乐元件，可靠性大大提高，为自动化连续生产提供了保障。

⑺电气控制系统。配有触摸屏加PLC控制，压力机通过彩色触摸屏进行各数据的显示和控制及预设置处理与存储，画面为人机交互式；可显示数十条压力机工作信息，压力机出现故障时，查找原因十分方便。

该机各项技术参数均达到国际先进水平，整线生产节拍可达6件/分钟，对我国生产制造业的发展具有极其重要的意义。YJK61M-1600四工位压力机取得了如下创新突破点：①高刚性、抗偏载能力强；②采用多点顶出方式，同时具备抗偏载能力；③具备上打料装置，防止工件抱死在上模；④滑块采用机械限位防止下落；⑤高可靠性，低故障率，管路采用防漏油设计；⑥顶出机构采用螺旋编码器限程+机械上限位，便于实现自动化的同时保护模具；⑦承力块采用新材料，淬火硬度达到高技术要求；⑧回程缸与机身采用特殊连接方式，确保压力机使用安全。

阶梯轴的多工位成形

阶梯轴作为汽车变速箱中的核心零部件，市场需求量巨大，如何实现高效率生产是企业追逐利润最大化，占据市场竞争制高点的关键所在。

传统阶梯轴冷锻成形工艺的生产流程为：下料→球化退火→抛丸→磷皂化→冷挤压1→球化退火→抛丸→磷皂化→冷挤压2→球化退火→抛丸→磷皂化→冷挤压3→球化退火→抛丸→磷皂化→冷挤压4→球化退火→抛丸→磷皂化→探伤目视检验→包装。可见传统的阶梯轴冷锻生产流程比热锻更复杂，生产周期长，造成大量的工序间的反复搬运，效率低，对于实现自动化生产很难。

采用YJK61M-1600四工位压力机成形的生产流程为：下料→球化退火→抛丸→磷皂化→冷挤压1→冷挤压2→冷挤压3→冷挤压4→探伤目视检验→包装。

对比可知，四工位冷锻取消了工序之间的球化退火和磷皂化处理，将数个冷锻工序集中在一台压力机上，实现了工件在工位间的自动搬运。多工位的生产方式大大缩短了冷锻成形的生产周期，提高了生产效率。在产品质量满足要求的前提下，实现了快速、高效生产。采用YJK61M-1600四工位压力机生产出来的产品如图2所示。

图2 YJK61M-1600四工位压力机生产的阶梯轴

结束语

随着汽车产业的发展，汽车零部件制造业不断发展和壮大，等速齿形件、阶梯轴和其他的关键零部件已经形成“小巨人”的格局。这一类关键的零部件最适合采用多工位冷锻压力机来实现大批量生产，YJK61M-1600压力机的研发成功，满足了国内此类零部件高效生产的需要，为国内锻造行业自动化带来了一次技术创新。