連桿鍛造生產(chǎn)線工藝分析案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u13751連桿鍛造生產(chǎn)線工藝分析案例概述 1285171.1工藝分析 1228391.2設備的選型 4228801.3物理建模 71.1工藝分析從連桿的基本鍛造工藝出發(fā)，分析每一個設備的節(jié)拍，與其它設備的運行關系，考慮制胚、成型和正火工序的產(chǎn)能平衡及生產(chǎn)成本問題，確定基于制胚、預鍛、終鍛、切邊沖孔、精整工序、串并聯(lián)選擇的自動化鍛造生產(chǎn)線規(guī)劃和設計。針對連桿應用的需求確定上料、加熱、預鍛、成型、切邊沖孔以及整形設備的選型。做到為企業(yè)節(jié)省資金，提高效率，為使用者提供高質量的產(chǎn)品。針對以上要求，將傳統(tǒng)生產(chǎn)線與機器人相聯(lián)系起來，實現(xiàn)連桿鍛造機器人自動化生產(chǎn)線，做到高效率，高質量，高精度。同時需要人工最少，極大保護了工人的生命健康，減少了浮沉對工人呼吸道的危害。當然通過自動化生產(chǎn)線工人不需要再像以前那樣待在高溫環(huán)境，通過工程師對生產(chǎn)線的設計和優(yōu)化可以實現(xiàn)全天24h的運轉，降低原材料的浪費，減少勞動力這方面的開支，極大的促進了企業(yè)的競爭力。連桿鍛造生產(chǎn)線可以通過圖2-1的單線版進行鍛造，但是效率較低，所以在實際生產(chǎn)中可以在楔橫軋機加工后采用并聯(lián)的方式如圖2-2來提高生產(chǎn)效率。下面對連桿的鍛造工藝進行分析。棒料毛坯上料棒料毛坯上料中頻爐加熱楔橫軋成型定位及溫度合格？楔橫軋沖孔切邊整形正火廢料框廢料框YNN圖2-1連桿鍛造工藝圖（單線版）棒料毛坯上料棒料毛坯上料中頻爐加熱楔橫軋定位及溫度合格？成型成型楔橫軋楔橫軋沖孔切邊沖孔切邊整形整形正火正火廢料框廢料框廢料框圖2-2連桿鍛造工藝圖（雙線版）1．棒料毛坯上料。通過傳送帶的方式實現(xiàn)對連桿鍛造生產(chǎn)線的棒料毛坯自動上料，同時可以通過控制傳送帶的速度來實現(xiàn)控制生產(chǎn)線的生產(chǎn)速率。1.中頻爐加熱。首先中頻爐具有加熱速度快，不會產(chǎn)生環(huán)境污染，同時對加熱的材料可以做到氧化脫碳少從而減少材料的損失。坯料在鍛造前的加熱在整個鍛造過程中是必不可少的一步，對毛坯進行加熱可以提高金屬的塑形，降低金屬的變形抗力從而讓鍛件更加容易成型，減少次品的數(shù)量。一般我們對毛坯加熱到1180℃此時可以鍛造，當溫度低于780℃時停止對其鍛造。3.楔軋機輥鍛。毛坯通過中頻爐加熱，已經(jīng)達到鍛造的要求，通過楔軋機對其進行輥鍛。楔軋機的兩個楔形模具以同方向進行旋轉，實現(xiàn)對棒料的徑向壓縮和軸向延伸，從而使得軋制的零件形狀與模具型槽的形狀一致。輥鍛具有生產(chǎn)效率高，噪音小，產(chǎn)品的精度高同時可以減少材料的浪費。4.成型。毛坯通過輥鍛之后已經(jīng)基本成型，此時再通過摩擦壓力機對其進行鍛造。對原來的柱狀材料進行平壓使其基本成型，同時在模鍛的過程中可以實現(xiàn)對材料表面進行氧化脫皮的作用，大大的提高了零件的質量。5.切邊沖孔。通過沖壓機對基本的成型的連桿進行沖壓從而使連桿完全成型，此時經(jīng)過前期的加工零件的溫度已經(jīng)下降，此時切邊應力小便于切邊和沖孔。為了防止切邊而產(chǎn)生零件變形，一般把模具制造成波浪形，從而可以提高零件的生成率。6.整形。由于沖壓機的切邊沖孔會使得連桿留下毛邊這一現(xiàn)象，于是就有了整形這一工序。對連桿進行去除毛邊處理，同時提高零件的精度。1.2設備的選型完整的連桿鍛造生產(chǎn)線基本組成如下：棒倉上料機、中頻爐、楔橫軋機、成型壓機、切邊沖孔壓機、整形壓機。下面對設備進行選型:1.鍛造設備的選型；鍛造設備我們選擇J53-300系列摩擦壓力機如下圖2-3所示，這種鍛壓機的功能多，應用范圍廣泛并且可以充分的滿足連桿鍛造中的要求。同時在鍛造過程中可能會引起大量的浮塵，因此在投入使用時可以對其進行密封處理，降低對工人呼吸道的傷害。圖2-3J53-300T摩擦壓力機1.毛坯加熱設備的選型。毛坯加熱設備選擇GWT-1T/600KW串聯(lián)中頻爐如下圖2-4所示，串聯(lián)的中頻爐可以很好的達到該條生產(chǎn)線的要求。串聯(lián)中頻爐相對于并聯(lián)中頻爐的最大優(yōu)點就是串聯(lián)中頻爐的啟動成功率可以達到百分之一百。通過提高成功率的因素，可以確保在任意功率下都有較高的成功率。同時串聯(lián)的中頻爐是恒定的功率輸出，可以確保毛坯受熱均勻，提高連桿的成品率，減少因受熱不均勻而引起的質量不合格，以及無法成型等問題的發(fā)生。同時由于串聯(lián)中頻爐的功率較高大大縮短了爐子預熱的時間從而加快生產(chǎn)線的正常運轉。圖2-4GWT-1T/600KW串聯(lián)中頻爐3.毛坯棒料輥鍛設備的選型。毛坯棒料輥鍛設備選擇COOJYA-270自動輥軋機如下圖2-5所示，主要用于汽車連桿鍛造機器人自動化生產(chǎn)線棒料的輥鍛，輥鍛模型公稱直徑270mm,輥鍛有效寬度300mm,最大輥鍛件長度450mm。這種輥軋機結構簡單，效率高，可同時生成兩個連桿的粗胚。這種軋機設備價格較為低廉，操作簡單，適用范圍廣泛；雖然它的尺寸精度不是很高，但已經(jīng)可以實現(xiàn)對連桿粗鍛的要求。圖2-5COOJYA-270自動輥軋機4.機器人的選型。連桿鍛造機器人選擇FANAC-R-2000IC/165型關節(jié)機器人如下圖2-6和2-7所示，這種機器人可以實現(xiàn)六個自由度的工作范圍。通過連桿鍛造機器人可以極大的提高生產(chǎn)效率，減少搬運費用，同時徹底實現(xiàn)連桿鍛造生產(chǎn)線的自動化，實現(xiàn)機器人代替人，適應勞動力缺乏以及中國生產(chǎn)模式的轉型。圖2-6FANAC-R-2000IC/165型關節(jié)機器人圖2-7FANAC-R-2000IC/165型關節(jié)機器人的工作范圍1.3物理建模根據(jù)上文對設備和機器人進行選型，接下來開始對生產(chǎn)線的布局進行物理建模。圖2-8并聯(lián)生產(chǎn)線模型圖上圖2-8為并聯(lián)生產(chǎn)線模型圖，初步將生產(chǎn)線的模型圖定為并聯(lián)模式，通過FANAC-R-2000IC/165型關節(jié)機器人對原料進行上下搬運，從而實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化。該種模型與單線式相比，大大提高了機器的工作效率以及最大可能的發(fā)揮機器的使用價值，同時可以達到原來工作效率的兩倍，用的機器人以及設備也可以減少一半，為企業(yè)減少資金投入，加快企業(yè)的資金回籠，提高企業(yè)的競爭力同時可以提高場地的利用效率。最重要的是通過工程師的優(yōu)化該條生長線，可以充分發(fā)揮自動化生產(chǎn)線的高效率、高質量的優(yōu)勢，更加直觀的體現(xiàn)優(yōu)化布局的重要性。同時由于連桿廣泛應用于摩托車，汽車，拖拉機的發(fā)動機上，它的尺寸會發(fā)生變化，而并聯(lián)的方式不僅可以提高生產(chǎn)效率而且還提高了加工柔性，便于根據(jù)市場需要作出調整，甚至