2018-06-16 622 0
【摘要】：簡要介紹中機程控鍛錘的結構特點，通過與國內外鍛錘比較，闡述中機程控鍛錘優(yōu)越的技術性能，并通過介紹中機程控鍛錘的應用，闡明中機程控鍛錘已成為鍛造行業(yè)具有高效、節(jié)能、高精度特點符合環(huán)保要求的現(xiàn)代化鍛造設備。
【關鍵詞】：中機程控鍛錘 結構特點 應用
鍛錘是多種鍛壓機器的先驅，從19世紀第一臺蒸汽錘在英國問世以來，已有一百多年的歷史，在其他鍛壓設備開發(fā)出來之前不得不用它來進行彎曲、拔長、鐓鍛、拉伸等多種工序。
盡管各種鍛造新工藝和新設備不斷涌現(xiàn)，但錘類設備由于結構簡單、操作方便、適應性強、投資少等特點，至今仍然起著非常重要的作用。特別是現(xiàn)代液壓,電子技術在鍛錘上得到應用，鍛錘已成為鍛造行業(yè)具有高效、節(jié)能、環(huán)保要求的新型數(shù)控鍛造設備。
中機程控鍛錘分為：C88K系列程控全液壓模鍛錘、CT88K系列程控全液壓模鍛錘、CT88KA系列蒸空錘程控化改造。
一、C88K系列程控全液壓模鍛錘
C88K系列程控全液壓模鍛錘采用整體U型鑄鋼錘身，最大打擊能量可做到16 KJ～160 KJ?，F(xiàn)在U形整體機架已廣泛應用，也是標準型。錘身澆成整體可以減去錘架和底座的連接，也消除了分體床身接觸面的磨損，提高了鍛錘錘身的剛性，從而大大提高鍛錘承受偏心打擊能力。
C88K系列程控全液壓模鍛錘錘頭的導向是采用裝在錘身內側的可拆換的X形導軌，三面鑲入式定位，從而使導軌螺栓不受力，螺栓防松采用進口的防松止退墊圈，杜絕了螺栓的松動。導軌板與錘頭的接觸面的延伸是交于錘頭的中心，這樣受熱膨脹就不會影響滑動導向間隙，滑動導向間隙可調到很小以保證模具的準確對位。放射形寬導軌的潤滑是自動的，一旦停止打擊就停供潤滑油。
C88K系列程控全液壓鍛錘打擊系統(tǒng)采用大錘頭結構，在降低打擊速度條件下確保打擊能量不受影響；錘頭導向長度加長，可提高鍛錘工作精度。
C88K系列程控全液壓鍛錘控制系統(tǒng)可確保打擊能量的控制及程控打擊的實現(xiàn)，可避免鍛錘富余打擊能量引起的振動、噪音。全液壓模鍛錘采用可編程自動控制系統(tǒng)，使每錘的打擊能量及每個工件的打擊步序均能按需要得到控制，打擊系統(tǒng)的振動情況大為改善，打擊噪音大大降低，降低了對操作者的技術要求，鍛件的精度也相對穩(wěn)定，設備運行的可靠性及模具的壽命均可得到提高。打擊程序編制簡單，不需要熟練的計算機人員，甚至半熟練的調整工也能進行調整。控制系統(tǒng)設有常見故障中文顯示窗口，一旦出現(xiàn)異常，通過故障顯示窗口即很快能找到故障發(fā)生的原因，以便能迅速作出處理，縮短維修時間。
C88K系列程控全液壓模鍛錘可選裝專為配套設計的模具自動潤滑、物料傳送、頂料系統(tǒng)，可通過程序設定與鍛錘實現(xiàn)聯(lián)動，可實現(xiàn)模具潤滑的定點、定時、定量控制，達到提高鍛錘的生產(chǎn)效率，同時降低操作者的勞動強度的目的。
主要特征先進性
l 觸摸式的人機界面，數(shù)字化輸入，中英文故障自動診斷和報警顯示；
l 打擊能量、步序可數(shù)字化設定，可降低富余能量的打擊，可減少打擊噪音、提高模具壽命；
l 整體U型鑄鋼錘身，放射狀X導軌結構，錘頭導向精度精準；
l 三面鑲入式導軌定位，特殊的導軌螺栓放松設計；
l 高度集成的全液壓控制系統(tǒng)，實現(xiàn)無管聯(lián)接；
l 特殊的系統(tǒng)安全防護設計，確保鍛錘安全使用；
l 進口蓄能器直接安裝在液壓系統(tǒng)閥塊上，提高了傳動效率，更有利于設備維護；
l 先進的錐閥式設計，響應速度快，密封性好，不易產(chǎn)生內泄；
l 可擺動復合油缸及彈性錘桿柔性設計，高低壓雙重防外泄設計，大幅度提高鍛錘的可靠性；
l 在液壓系統(tǒng)卸壓情況下，進行錘頭慢升慢降動作，使更換模具操作更為安全；
l 采用內部液壓緩沖設計，確保錘頭運動安全、協(xié)調；
l 可供客戶選裝的專為程控錘設計的模具自動潤滑、物料傳送、頂料、去皮等輔助系統(tǒng)，可通過程序設定與鍛錘實現(xiàn)聯(lián)動，可實現(xiàn)模具潤滑的定點、定時、定量控制，達到提高鍛錘的生產(chǎn)效率，同時降低操作者的勞動強度的目的。
l 可供客戶選裝的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，以利于減少維護工程師到現(xiàn)場的時間和費用，不僅節(jié)約大量的人力和物力的成本，同時也能為客戶提供更為快捷的服務，減少客戶的停機損失。
二、CT88K系列程控全液壓模鍛錘
CT88K系列程控全液壓模鍛錘全液壓驅動系統(tǒng)采用全液壓動力驅動技術，動力頭安裝在錘架上，其中墊以彈性的抗振墊塊。全液壓動力頭，采用了先進的錐閥控制技術，復合缸傳動技術，雙重防外泄技術及液壓集成技術，系統(tǒng)結構簡單，關鍵液壓元件及密封件均為進口件。
CT88K系列程控全液壓模鍛錘液壓泵站通過平臺安裝在全液壓動力頭的兩側，既減少了錘擊震動帶來對液壓系統(tǒng)的影響，又減少了高壓管道的傳輸，減少占地面積，當然液壓站也可以采用地面安裝，管道傳輸結構。
CT88K系列程控全液壓模鍛錘打擊系統(tǒng)可采用預應力組合機身，既解決了超大件的機加工、運輸問題，又解決了傳統(tǒng)鍛錘分體機身帶來的剛性不足問題。
CT88K系列程控全液壓模鍛錘打擊程序編制簡單，不需要熟練的計算機人員，甚至半訓練的調整工也能進行調整。鍛錘工作時，控制系統(tǒng)可實現(xiàn)油溫、油壓、清潔度及位置的在線檢測和數(shù)字顯示。一旦有差錯，故障燈將閃亮，顯示屏將顯示故障的位置和故障的性質。最新設計可供客戶選裝的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，可減少維護工程師到現(xiàn)場的時間和費用，節(jié)約大量的人力和物力的成本，同時也能為客戶提供更為快捷的服務，減少客戶的停機損失。
主要特征
l 程序化控制、數(shù)字化輸入、全中文顯示、“傻瓜式”操作；
l 系統(tǒng)全液壓動力驅動，避免油氣互串；
l 鍛錘操作輕錘動作自由靈活、重錘能量得到有效控制，大大提高了鍛錘的可靠性、適應性；
l 先進的錐閥式設計，響應速度快，密封性好，不易產(chǎn)生內泄；
l 高響應速度及高可靠冗余設計；
l 動力系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)分離式頂置集成安裝，地面無液壓泵站；
l 觸摸式人機界面，故障自動診斷和報警，方便于設備的操作和維護；
l 內藏式蓄能器及管道安裝安全設計；
l 可擺動油缸及彈性錘桿柔性設計；
l 高低壓雙重防外泄密封設計；
l 長錘頭結構，可提高工作精度；
l 打擊能量、打擊步序可任意設定，無富余能量的打擊，可降低打擊噪音、提高模具壽命；
l 液壓系統(tǒng)卸壓情況下可進行錘頭慢升慢降動作，更換模具操作更為安全；
l 錘頭緩沖器采用內部液壓緩沖設計，更為安全可靠；
l 可供客戶選裝的專為程控錘設計的模具自動潤滑、物料傳送、頂料系統(tǒng)，可通過程序設定與鍛錘實現(xiàn)聯(lián)動，可實現(xiàn)模具潤滑的定點、定時、定量控制，達到提高鍛錘的生產(chǎn)效率，同時降低操作者的勞動強度的目的。
l 可供客戶選裝的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，以利于減少維護工程師到現(xiàn)場的時間和費用，不僅節(jié)約大量的人力和物力的成本，同時也能為客戶提供更為快捷的服務，減少客戶的停機損失。
三、CT88KA系列蒸空模鍛錘程控化改造
CT88KA系列蒸空模鍛錘程控化改造后與CT88K系列程控全液壓模鍛錘外形基本一樣。
CT88KA系列全液壓驅動系統(tǒng)采用中機公司獨有的全液壓動力驅動技術，動力頭安裝在錘架上，其中墊以彈性的抗振墊塊。全液壓動力頭，采用了先進的錐閥控制技術，復合缸傳動技術，雙重防外泄技術及液壓集成技術，系統(tǒng)結構簡單，關鍵液壓元件及密封件均為進口件。打擊系統(tǒng)部分采用分體式錘身結構，采用原有蒸汽模鍛錘立柱和砧座進行改造，立柱與砧座間采用螺栓連接，導軌為X型鋼質寬導軌板，用螺栓固定在錘架上，導軌板與錘頭的接觸面的延伸是交于錘頭的中線，這樣受熱膨脹就不會影響滑動導向間隙，滑動導向間隙可調到很小以保證模具的準確對位。放射形寬X導軌結構，確保了錘頭受熱膨脹不會影響錘頭導向間隙大小。導軌的潤滑是自動的，采用一獨立的潤滑系統(tǒng)，潤滑供油量是可根據(jù)設備需要而人為設定，其液位將受到監(jiān)控。潤滑系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障或液位低，電控系統(tǒng)觸摸屏上將出現(xiàn)故障提示，同時潤滑系統(tǒng)蜂鳴器也作提醒。
舊式的蒸空模鍛錘改用液壓動力頭的經(jīng)濟效果是很明顯的，用動力頭改造蒸空模鍛錘為全液壓錘比買一臺新的全液壓模鍛錘要省得多。如果不考慮泵房，似乎液氣錘要比全液壓錘便宜。但實際上應該把泵房及管道系統(tǒng)一道計算，蒸空模鍛錘改造費用就差不多相等了。如果考慮再維護成本，蒸空模鍛錘的程控化改造總體成本反而要低。
CT88KA系列打擊程序編制簡單，不需要熟練的計算機人員，甚至半訓練的調整工也能進行調整。鍛錘工作時，控制系統(tǒng)可實現(xiàn)油溫、油壓、清潔度及位置的在線檢測和數(shù)字顯示。一旦有差錯，故障燈將閃亮，顯示屏將顯示故障的位置和故障的性質。
主要特征
l 程序化控制、數(shù)字化輸入、全中文顯示、“傻瓜式”操作；
l 系統(tǒng)全液壓動力驅動，避免油氣互串；
l 鍛錘操作輕錘動作自由靈活、重錘能量得到有效控制，大大提高了鍛錘的可靠性、適應性；
l 先進的錐閥式設計，響應速度快，密封性好，不易產(chǎn)生內泄；
l 高響應速度及高可靠冗余設計；
l 動力系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)分離式頂置集成安裝，地面無液壓泵站；
l 觸摸式人機界面，故障自動診斷和報警，方便于設備的操作和維護；
l 內藏式蓄能器及管道安裝安全設計；
l 可擺動油缸及彈性錘桿柔性設計；
l 高低壓雙重防外泄密封設計；
l 長錘頭結構，可提高工作精度；
l 打擊能量、打擊步序可任意設定，誤富余能量的打擊，可降低打擊噪音、提高模具壽命；
l 液壓系統(tǒng)卸壓情況下可進行錘頭慢升慢降動作，更換模具操作安全、方便和快捷；
l 錘頭緩沖器采用內部液壓緩沖設計，更為安全可靠；
l 可供客戶選裝的專為程控錘設計的模具自動潤滑、物料傳送、頂料系統(tǒng)，可通過程序設定與鍛錘實現(xiàn)聯(lián)動，可實現(xiàn)模具潤滑的定點、定時、定量控制，達到提高鍛錘的生產(chǎn)效率，同時降低操作者的勞動強度的目的。
四、全液壓模鍛錘和蒸空模鍛錘的比較
（1） 全液壓模鍛錘可根據(jù)變形的需要精確控制打擊能量，更有利于節(jié)約能源并延長模具和鍛錘的使用壽命。
（2） 相對打擊能量大，全液壓模鍛錘可以在模具閉合高度范圍內任意高度均可以實現(xiàn)最大能量的打擊，而蒸空模鍛錘則是模具最小閉合高度時才能實現(xiàn)最大能量的打擊。
（3） 采用程序控制可以簡化鍛造工藝過程。質量和生產(chǎn)率不再完全依靠操作者的技藝。鍛件的生產(chǎn)穩(wěn)定而一致。調整生產(chǎn)非常簡單，僅需選用合適的程序。
（4） 全液壓模鍛錘合上開關鍛錘就可工作，不需要鍋爐房和空壓站，也沒有空氣和蒸汽管道。
（5） 全液壓模鍛錘維修費用低，液壓傳動停機時間比空壓機少得多，維護簡單，有故障診斷裝置易于找到故障位置。
（6） 全液壓模鍛錘生產(chǎn)費用低，全液壓傳動的電液錘比壓縮空氣傳動的要低得多。經(jīng)過多次成本費用比較，同噸位的蒸空模鍛錘的生產(chǎn)費用為百協(xié)全液壓錘的4倍。以同樣的用電量，開動1臺壓縮空氣驅動的模鍛錘，可以開4臺百協(xié)全液壓錘，蒸汽模鍛錘也是如此。
五、中機程控全液壓模鍛錘特點
（1） 高效
獨特的全液壓動力驅動技術使得液壓錘在極短的行程中獲得巨大動能成為可能，即短行程高速鍛造和高頻率的連續(xù)鍛造成為現(xiàn)實，可與程控錘聯(lián)動的附加的模具自動潤滑系統(tǒng)、頂料系統(tǒng)、物料傳輸系統(tǒng)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)，可以大大減輕操作者的勞動強度、提高工作效率。
（2） 節(jié)能
程控全液壓模鍛錘的傳動效率為65%，為蒸空鍛錘的30倍以上。不僅如此，其節(jié)能效應還體現(xiàn)在打擊能量的精確控制。
（3） 高精度
整體U形優(yōu)質鑄鋼砧座床身，可方便拆換的放射形導軌結構，其精度保持性好。重錘打擊能量的有效控制，可避免多余能量的打擊，大幅度提高模具的使用壽命及鍛錘的可靠性。
（4） 低噪音
鍛錘的噪聲是不可避免的，但可降低。如果鍛錘打擊能量足夠，不需要多余能量的打擊即能使鍛件成形，給足鍛件成形需要的打擊能量，但不多給，情況就大不一樣。
傳統(tǒng)鍛錘打擊能量是不可調的，經(jīng)常用足最大能量，其實是不需要的。操作人員也習慣于多打幾下，實際是多余的。
程控全液壓模鍛錘可以精確地控制打擊能量，特別是重錘打擊能量的控制，每一次重擊能量都可以調控，可以按設計的程序來控制大能量的打擊。這樣多余的打擊能量控制住了，噪音也會相應的減少。
（5） 穩(wěn)定的產(chǎn)品質量
如果鍛錘是由人操作，不管多么熟練的工人，也難保持100 %的一致，特別換班操作，對同一種鍛件更難以得到一致的打擊能量和打擊次數(shù)。數(shù)控全液壓模鍛錘采用電子程序控制，不論誰踩踏板，鍛打操作是一致的。對某一特殊零件的工藝如已經(jīng)編入程序，即可以數(shù)碼儲存起來。以后再鍛造同一零件時，只須調出該零件的編碼，鍛錘即可以進行生產(chǎn)。
（6） 較低的運行費用
節(jié)能不僅是指錘的傳動效率高，還包括能量的準確控制帶來的節(jié)能效益，多余的打擊不僅多消耗能量，而且影響設備及模具因吸收多余能量帶來壽命問題。
高度集成、結構緊湊的液壓動力系統(tǒng)，可減少液壓泄漏及液壓用油，一般情況下無須補充高壓氮氣。
（7） 廣泛的適應性
一個人可以解釋一臺鍛壓機可以打多大的鍛件。但對錘來說，能打多大的鍛件是不好下定義的。
由于鍛錘速度快，模具接觸時間短，有利于零件的鍛造成形，有利于模具壽命的提高。數(shù)控全液壓模鍛錘由于打擊能量得到有效控制，因而用于鍛制帶有薄筋板、形狀復雜的而且有重量公差要求的鍛件，它的性能和經(jīng)濟優(yōu)勢將得到充分體現(xiàn)。
（8） 簡單的維護與操作
程控全液壓模鍛錘的特點是設計精簡，可以采用標準通用的液壓先導閥即可實現(xiàn)充油、排油、調整、打擊等基本動作?？赏ㄟ^傳感器對液壓油的清潔度、溫度、壓力等進行監(jiān)察，一旦出現(xiàn)不符合系統(tǒng)運轉條件的現(xiàn)象即自動報警，并實現(xiàn)故障的自動診斷及自我保護，停錘甚至停機。與此同時，對可能涉及安全的輔助設施也同樣實施盡可能周到的監(jiān)察，在不符合要求的狀態(tài)下，不能實現(xiàn)主機的啟動運轉。
為了便于用戶能更好、更快地做好維修、保養(yǎng)工作，全液壓錘設有常見故障全中文顯示窗口，一旦出現(xiàn)異常，通過故障顯示窗口即很快能找到故障發(fā)生的原因，以便能迅速作出處理，縮短維修時間。
最新設計的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，可減少維護工程師到現(xiàn)場的時間和費用，節(jié)約大量的人力和物力的成本，同時也能為客戶提供更為快捷的服務，減少客戶的停機損失。
六、結束語
中機公司研制的程控全液壓模鍛錘在現(xiàn)代鍛造工業(yè)中已成功地得到應用，鍛錘的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，鍛錘的缺點已通過現(xiàn)代化的液壓驅動、電子控制及結構優(yōu)化得到克服，鍛錘已成為鍛造行業(yè)具有高效、節(jié)能、高精度特點符合環(huán)保要求的現(xiàn)代化鍛造設備。
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