采用独特杠杆机构的锻压设备

文／盐川万造，和田真易·株式会社 万阳

采用独特杠杆机构的锻压设备

文／盐川万造，和田真易·株式会社 万阳

当前，中国的锻压行业已进入到一个相当复杂的变革时代。低成本的优势正在逐渐消失，劳动力成本上涨、原材料价格上升、汇率变动都意味着以主要靠廉价劳动力形成的中国制造产业，单靠低成本竞争的时代即将结束。中国基础产业的需求也正不断迈向高端化和多样化，对于已经习惯了凭借低成本，低附加值取胜的中国制造业者来说，现在正是要勇于打破传统，变得更加成熟前的调整和转型期。

万阳公司身为一家设备制造厂家，成立至今一直围绕着设备服务于工艺的信念，致力于开发新技术，为用户提供全新附加价值的方案，与用户一同打造抓住时代先机的创意，从锻造生产线上第一环节的精密棒料剪切机到热/温/冷模锻压力机、辊锻机、平锻机、切边机及自动化的开发、连线等一体化的经营模式，始终专注于锻造之路。

高速精密棒料剪切机

图1 LBS450N型精密棒料剪切机

万阳公司以独有的杠杆机构，开发研制出了日本的第一台棒料剪切机（图1）。这一独有技术的诞生，使剪切过程中产生的冲击力在传导给驱动曲轴前就已经被杠杆吸收了。不但保护机身不会受到磨损，减少加工刀具的损耗，延长设备和刀具的使用寿命，而且大幅削减运行成本，实现高精度、大批量、高产能的下料。随着对成品质量越来越严格高端化的追求，万阳还开发出了超精密的高速约束型棒料剪切机（图2）。高速剪切是指在刀具速度达到最大，在行程中点处进行的剪切。通常情况下，曲柄式剪切机是无法实现在行程中点处发挥出最大公称能力的，但是利用杠杆原理的杠杆式剪切机则可以实现在整个行程的任意位置上发出最大的公称能力。

图2 DLB300N型高速超精密棒料剪切机

高速剪切时再配有约束住材料尾部自然向下倾斜的压紧等辅助系统（专利产品），那么即使是像低碳钢或是非金属等软质的材料，也可获得直角精度高、变形量少、重量误差小、无时效开裂的高品质的剪切坯料。下料的同时，结合同步进行的自动倒角机和端面研磨机，那么下料遗留的毛刺、重叠、卷边等缺陷也可迎刃而解，使得坯料呈现出可与锯床下料匹敌的完美料段。图3所示为倒角后的精密料段。

图3 倒角后精密料段

杠杆式压力机

原始的杠杆压力机是万阳公司于1963年作为锻造用而开发的压力机机型。当时日本所用锻造压力机大多是采用进口设备或者与海外压力机生产厂家以技术合作的形式开发的机型，其机构和功能并不是纯粹的日本国产技术。而且那时在日本，开式锻造的全盛时期已完全过去，迎来的正是锻造方式多样化的新时代。最早在开发锻造压力机时，必须要考虑到设备对各种锻造法（如闭式锻造、前后方挤压锻造、烧结锻造、温锻、冷挤压等）的适应性，同时随着追求工作形态的合理化，还要考虑到在如何减轻现场工作者劳动负担，如何改善包括作业监控的易操作、顺应省力化需求，如何改善包括工作人员的安全、机身振动和噪声在内的作业环境等前提下，才能开发出一台全方位的，可提高生产效率的锻造压力机。为了这一目标，我们开发出了第一台采用内置杠杆机构的杠杆式压力机。此后的多年岁月中，我们虚心听取各位用户的建议，在原有设计的基础上，反复不断进行研究和改良，目前可生产最大公称能力25000kN（设备总重230t）的重型锻造压力机。图4所示为DLP2500机器人自动化热模锻压力机。

图4 DLP2500机器人自动化热模锻压力机

该款压力机不但可实现闭式锻造，而且还可安全地进行曲柄式压力机无法实现的“模具接触锻造”。利用这种模具接触锻造法生产出来的锻件精度高，无竖形毛刺、缺肉等缺陷，可以说，通过模具本身的精度就可以保证锻件产品的精度。假设采用传统的曲柄式压力机来进行这种模具接触锻造，首先其冲击力就可能导致模具寿命降低（大部分会发生开裂）。另外，如果避免模具之间的碰撞而使模座之间碰撞，那么锻造过程中，设备不但会产生巨大的噪声，同时压机的负荷也会变得极其不稳定，对设备本身来说也是非常危险的。而使用LP杠杆式压力机来进行这种锻造，不但安全又可靠，还能减少锻造时的噪声，并且可以完全避免模具损伤等事故的发生。

杠杆式压力机是非常适用于锻造轴承（如小轴承套圈，轮毂，大型轴承，火车轴承等等），或是长尺寸的挤压锻件，以及需要高负荷、长行程的锻造工艺。为了顺应时代的不断进步，对自动化需求的加快，我们早在20多年前就开发研制了不仅可与杠杆压力机配套使用，还可与其他主机厂的压力机配套使用的全自动步进梁装置。从最初采用5轴伺服驱动，到今天通过10轴AC伺服马达的控制，以实现锻造生产线的自动化、高速化，让用户们实现产能最大化、效益最大化。图5所示为LP1300 十轴伺服步进梁全自动中型轴承热模锻压力机。

图5 LP1300 十轴伺服步进梁全自动中型轴承热模锻压力机

全自动辊锻机

随着汽车环保、节能、轻量化趋势的逐步加速，近五年，铝合金锻造已逐渐兴起，辊锻机是生产汽车底盘悬吊系统类高精度锻件不可获缺的设备，图6所示为万阳公司的FR460AF自动化辊锻机。该款辊锻机采用独特的齿轮传动机构，以实现主机占地小、环保、小型化的目的。而且主机内通过采用油浴的方式，确保了驱动系统的完全润滑。同时金属销类的润滑也是采用全自动集中循环注油的方式，这样一来，不但设备故障率低，还可实现生产的稳定性。另外，设备标配的全自动机械手臂，横移时完全采用伺服马达控制系统，不仅能进行高速且高精度的加工动作，而且各步距的停止精度可保证在±0.1mm的高精度范围之内。工作人员只需通过操作面板上设定功能，即可指定其移动的步距行程或90°翻转动作的次数等，从而实现高品质的预锻成形。

除此基本特征之外，万阳还通过采用锻造模拟和辊锻成形模拟的技术，为用户们积极提供轧辊形状的提案，并且进行轧辊模具设计和制作。结合用户的工艺需求，我们进而开发出了模具预热装置，并在该装置中配有温度自动监测控制系统，为用户解决了模具无法预热和温度无法控制这一难题（图7）。我们的辊锻机目前不但多用于铝件锻造，同时还用于角材、曲轴、连杆的预成形工艺。图8所示为服役于山东天润曲轴锻造有限公司的FR490AF全自动辊锻机。

图6 FR460AF自动化辊锻机

图7 模具预热装置

图8 FR490AF全自动辊锻机

结束语

万阳公司从30年前就开始积极拓展海外业务，始终鞭策自己要不断的开发、创新、改良。在未来的日子里，万阳仍会把重点主要放在中国市场，抓住中国国情与需求，扬长避短，使万阳的锻造设备能够走进更多的中国企业，让更多的业内同仁认识了解万阳，与大家一起推动中国锻造向自动化、智能化制造迈进的步伐！