锻造加工过程自动化技术的应用

合肥市建元机械有限责任公司质量总监 金林奎

虽然我国锻造生产自动化称重技术的运用还处在初始阶段，随着自动化技术的发展，自动化称重系统会广泛运用到锻造生产中，逐步体现其重要性。自动化称重技术的运用可以提升产品质量，降低生产成本，从而增强企业产品的市场竞争力，促使企业在市场竞争中占据优势。

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用工业机器人取代人工操作，在机械加工行业已经成为一种发展趋势，备受使用单位的青睐。不仅如此，在锻造行业的应用也很广泛。锻造加工过程的自动化技术，主要应用于加热炉锻件推送、锻造过程中锻件装卸、模具模腔润滑与冷却、锻件锻后整形与切边等环节。锻造加工自动化技术的应用，提高了生产自动化程度，保证了锻件表面质量，减少机械加工的切削余量，极大提高生产效率。

分析对比

目前企业的锻造车间大多环境较差，设备较为简陋，生产过程基本由人工操作，生产效率低，产品质量不稳定。操作工劳动强度大，安全性低。且锻造加工过程中1200℃左右的始锻温度会带来高温灼伤；红热的锻件发散出大量热辐射对人体的伤害；加热炉燃烧过程产生的烟尘使空气中有毒成分浓度增加；各种锻造设备使用造成的高分贝噪音，影响工人的听力和视觉神经，极易发生安全事故；高吨位锻压机的工模夹具安装不当，以及强烈的震动造成松动脱落，对人身安全带来隐患等。自动控制的机械手取代人工操作，完全可以避免各种安全隐患。工业机器人在从事锻造作业过程中，不仅能够快速装卸料，而且能够对锻后工件进行修整，做到定时、定量、精准的作业，有效降低劳动强度，提高安全系数。生产自动化程度越高，越能体现生产效率。

应用效果

我公司自2005年，引进第一条由工业机器人控制的自动化热模锻造生产线，几年内又安装多条全自动锻造生产线。热模锻造生产线全部由总线系统进行控制，整个电气部分选用双层总线结构，上层采用遥控系统控制，下层采用现场系统控制。将整个加热炉、锻造压力机、冲孔设备、整形机床、切边机床、装卸传送机构连接在一起，实行全面控制。系统过程预留全自动、半自动及手动功能，满足任何条件下的工作状态。自动化生产线合理设计了整个工艺流程，完善自动上下料及物流保障系统，实现全自动喷淋润滑冷却系统，并采用多关节机器人，对模具模腔和锻件表面的氧化皮定时吹扫，保证锻件表面质量和尺寸精度，最大限度地提高了模具的使用寿命。

成本收益

锻造过程的精益生产在不断发展，很多企业对自动化技术的需求愿望日益高涨。但规模较小的企业由于资金不足，以及订单加工模式等诸多因素的影响，制约了自动化生产线的规模化及普及化。针对这些实际问题，许多锻造单位只考虑企业的投入成本，没有对生产效率、安全成本、能源消耗等方面进行统计。锻造加工过程，存在多次锻打、重复加热、切削量特别大等多种能源浪费问题。材料利用率降低，企业成本增加。采用锻造自动化技术，不仅可以提高原材料利用率，降低锻造工艺过程中的生产成本，同时提高锻造企业在同行业的竞争力。我公司多年来使用自动化技术进行锻造加工，在材料利用率方面节省大约25%，能源消耗节约近50%，安全措施及医疗费用节约近90%。经公司财务统计，自采用锻造自动化生产线以来，每年节约资金在200万元以上，相当于两年收回一条热模锻造生产线自动化技术的投入成本。