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锻造工艺分析及自动化改造注意事项

发布时间:2019-08-16来源:四川豪特精工装备股份有限公司

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豪特汽车交流发电机转子总成中的核心零件,其主要作用是将转子中励磁线圈产生的轴向磁场转化为径向磁场,从而使得转子旋转时获得沿空间三维分布的交变磁场,该交变磁场相对定子运动产生交流电,因而汽车发电机爪极也被称作汽车发电机磁极

目前国内外应用最为广泛的是采用多工步热锻+冷精整联合成形的锻造工艺方案,其中多工步热锻是该工艺方案的核心,主要包括墩粗、预锻、终锻、切边四个工步,目前国内的企业主要由人工来实现工步间物料转移和石墨喷涂。为应对日趋激烈的市场竞争及日益上涨的人工成本,越来越多的企业考虑采用自动化方式替代传统人工操作为主的生产线。

工艺方案改进

人工操作热锻工艺

采用人工操作多工步热锻工艺方案,使用一台热ldsports赌球APP压力机,布置四个工位,由两名工人负责转移工件和喷涂石墨润滑剂,隔工位操作,每分钟能生产9~10件合格的爪极。在预锻成形结束时爪极预锻件的爪部是竖直朝上的,在模具设计时将难成形的爪部型腔设计在上模,而将形状简单易于成形的底部设计在下模,在终锻成形结束时爪极终锻件的爪部是竖直朝下的,工步图如图1所示。
锻造工艺

热锻工步示意图

该工艺方案的优点是预锻时工件温度高保证了已基本成形,且氧化皮易于从模具型腔掉落,不会造成模具堵塞,生产过程稳定。终锻时工件温度已经降低且爪部的温度低于底部的温度,通过底部的变形来实现局部特征的成形,且由于氧化皮很少且爪部结构复杂金属在模具中流动缓慢,不易产生折叠等锻造缺陷。

自动化热锻工艺
在改进的工艺方案中采用自动化装置来替代人工操作,需要考虑预锻到终锻的步骤,工件摆放朝向的问题。人工操作具有灵活性,工件的翻转并不影响整个工艺过程的效率和稳定性,采用自动化装置,无论是步进梁还是机器人,都会额外增加自动化改造的难度和成本。

锻造工艺
自动化热锻工步示意图

为了降低自动化改造的难度,提出了如下一种基于步进梁的自动化热锻工艺方案,工步示意图如图2所示。

关键工艺装备

为了实现上述的工艺方案,需要配置相应的工艺装备,主要包括上料装置、中频感应加热炉、料坯分选装置、热ldsports赌球APP压力机、步进梁机构、润滑装置、成形模具等,其中最为关键的是热ldsports赌球APP压力机的选型及步进梁机械手、润滑喷头及成形模具的设计,设计的合理性直接影响爪极自动化热锻工艺的可行性和稳定性。

锻造设备
根据成形工艺中每个工序的成形力,总的成形力,以及不同工位之间的距离等参数选出合适型号的锻造设备,本工艺方案中我们采用的是从俄罗斯引进的TMP-2500热ldsports赌球APP压力机,公称压力2500吨