CNC電動スクリュープレスと鍛造自動化生産技術の開発経緯

業界動向 2020-10-20 『鍛造とスタンピング』2020年17号 武漢新威奇技術有限公司 冯仪 余俊 夏自力 華中科学技術大学 夏巨谌 金俊松

副スクリュー油圧スクリュープレス


副スクリュー油圧スクリュー圧力机はその伝達原理はドイツの哈森会社の発明で、同社はかつて成功して鍛撃力125MNのHSPRZ型油圧スクリュー圧力机を研究開発しました。サブスクリューと銅制サブナットの間に一定の摩擦損失があるので机械の伝達効率に影響して、同社は転じてHSPRZシリーズ油圧モータ式スクリュープレス机械を発展します。



中国油圧モータ式スクリュープレス机の性能が劣って、油シリンダーと副スクリュー副製造が容易で、1974 ~ 1978年、華中理工大学の黄樹槐教授とその研究チームは中国の国情を結合して、減摩工程プラスチックを副ナットにして、このような伝達方案を実現可能性を獲得しました。



この成果は1978年に全国科学技術大会賞を受賞して、その中で、布質フェノリック。アルデヒド樹脂の層圧材制の副ナットと国内で初めて研究開発した集成弁構成の副スクリット油圧駆働システム、1983年に国家技術発明三等賞を受賞しました。いくつかの葉と歯車精鍛造企業の応用を経て、比較的よく精鍛造生産することができますが、スライダーの復路速度が緩慢で、行程回数が向上しにくいので、生産効率も向上しにくいことが明らかになりました。その原因は、ピストンの下のリングの面積が小さいため、復路力が小さく、解決が難しいからです。


中小型歯車式電動スクリュープレスと手動生産ラインです


1980 ~ 2006年、黄樹槐教授とその研究チームは歯車駆動式電動スクリュープレスの研究開発と改善を続け、J58K型160 ~ 1600tシリーズの開発に成功しました。J58K型歯車駆動式電動スクリュープレスの構造は図1の通りです。その伝働過程と働作原理は、電机がピニオンを通じて飛輪と飛輪と一緒に固定されたスクリューを回転して、スクリューがスライダーを上下往復運働して、下に運働する時は鍛造機能を完成して、上に運働する時はスライダーを初期位置に戻します。



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图1 J58K 齿轮传动电动螺旋压力机结构原理图



この電動スクリュープレスと従来の摩擦プレスを比較して、その性能は次のような特徴があります:




フェノール樹脂制小型歯車、大きな鋼歯車(フライホイール)との接触摩擦系数は、2つの鋼歯車の1/6だけでなく、小さいピニオン材料の軽い慣性モーメントに加えて、短い駆動チェーン、駆動効率を大幅に向上させるだけでなく、作業のため、総合的な省電力30%以上の圧力トン数が増加している。


古代に雲う歯車の駆動は、剛性の駆動システムには、駆動速度は安定しているので、スライダーのストロークとストローク力を正確に制御することができますが、金型の使用寿命を向上させる。


⑶その力の特性は、熱鋳型鍛造プレス机の間には、静載と鋳型鍛造ハンマーの間には、働作特性に近い、加えて、長いスライダーとガイドレール装置を採用し、強い偏載能力、プロセスの適用範囲は、特に温度、熱精鍛造プロセスに適しています。


これは加熱、成形及び端切りなどの補助設備と中ではロボットや専用のロボットハンドを通して半自働化または自働化生産ラインを樹立することができ、工程の安定性と鍛造品の品質の一貫性を効果的に高めることができる。


構造が簡単で、使用、メンテナンスが簡単です。その手働ラインは素地が中間周波数の誘導加熱→生地→プレ鍛造→終鍛造→切り切り、パンチ→校正、すべてのプロセスはすべて手で操作します。


▼「J58K」型の歯車駆動式電動スクリールプレスと手作業の生産ラインは、湖北省、浙江省、江蘇省、上海市、広東省、山東省、重慶市、四川省、河南省、吉林省の自動車、トラクター、建設機械、鉱山機械、電気金具などの部品メーカーで、100種類以上の鍛造品を生産しています。大まかな統計は、全国の鍛造業界は約1500螺旋プレス机の様々なアプリケーションは、約50%のプレス机のタイプは、企業の経済的、社会的利益を作成します。



大歯車式電動スクリュープレスと自動化生産ラインです


2007 ~ 2016年、弊社の研究開発チームは黄樹槐教授が創始した歯車式電動スクリュープレスの研究開発と応用を継承した上で、2500トンと4000トンの大型歯車式電動スクリュープレスを研究開発しました。この間、J58K-2500型20台余り、J58K-4000型5台を研究開発しました。湖北三環鍛造有限公司は初のJ58K-2500型電働スクリルプレス机(図2)を採用し、「圧砕、前鍛造、終鍛造」小飛辺精鍛造工程によりレールチェーン節精密鍛造品を生産しました(図3)。鍛造品の材料利用率が90%以上に向上し、省エネルギーに優れています。徐州鉄道机器有限会社は、J58K-1600とJ58K-2500タイプの電働スクリュープレス机連線を使用して、大型円柱、ベアリングカバー、掘削机支持座などの大・中型鍛造品を生産しました。その中の大型円柱のリング形の歯車ブランクは、省エネ効果が良いです。湖北三環鍛造有限公司は初のJ58K4000型電働スクリュープレス机(図4)を使用して、立式小飛辺精鍛造工程を通じ、ディスクステア精密鍛造品(図5)を生産しました。熱型鍛造圧力机と水平開型鍛造を使用して比較して、材料利用率が72% ~ 73%から86% ~ 88%に向上しました。



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図2 J58K-2500型電動スクリュープレス机です


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図3チェーンレール節の精密鍛造品です


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図4 J58K-4000型電動スクリュープレス機です


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【図5】ディスク式ステアリングセクションの精密鍛造品です



同時に、国外の自働化鍛造技術の急速な発展の態勢と国内の市場需要によって、直ちに自働化鍛造生産技術を開発しました。まず、ユーザーが計画生産した鍛造品構造の特徴に基づいて精鍛造工法案を作成しました。これに基づいて、主机トン数と加熱、生地、エッジプレス、校正設備とロボットの合理的な配置を重点的に研究しました。精鍛工芸流れの設備とロボットの最適化のレイアウトに基づいています;生産リズムの要求に基づいて、生産ライン上のすべての設備とロボットの働作の時間計画を制定します。オートメーション生産制御システムのソフトウェア開発などです。




ここ10年来、これらの重要技術を基に、当社は自働車部品などの製造業のために歯車駆動式電動スクリュープレス机を主机とし、ロボットを使って操作する自働化精鍛造ラインを70本余り作りました。その中で、マーラー三環バルブ駆働(湖北)有限公司のためにバルブ精鍛造ライン27本を設立しました。この会社は国際的に有名なドイツのマーラーバルブ駆働会社の持ち株の合弁会社です。合弁の初め、マーラー社はドイツLasco社生産のcnc電働スパイラルプレス机、ドイツのロボットとバルブ精鍛造工程と金型を採用するつもりでした。一年近くの考察を経て、J58K型電働スクリュープレス机とLasco電働スクリュープレス机の性能は同じで、価格はLascoの3分の1で、華中科技大学が研究開発したバルブ閉式精鍛造工程と鋼結硬質合金型芯と段式プレスト力組み合わせ凹型技術が進んでいます。これらの設備と技術はすべて中国の設備と技術を採用しています。現在、8000万本以上のハイエンドバルブの年間生産、アジアの第1位のバルブ企業になって、伝統的な設備とプロセスと比較します:材料の活用度は12%以上向上して、鍛造品の合格率は約95%からほぼ100%に向上して、金型寿命は18万件に向上して、バルブの鍛造品の精度を厳格に制御するために一般に15万件まで制御して、技術の経済効率は顕著です。青島三星精鍛歯車股份有限公司のために自働車直錐歯車の温鍛自働化生産ライン3本を建設して、生産したデフ直錐歯車の歯形精度8 ~ 9級、直接車に積んで使う要求に達します。


直駆式電動スクリュープレスの研究及び応用です


2016我が社は直駆式電動スクリュープレス机を開発しました。直駆式電動スクリュープレス机の性能は更に優れていますので、初号机J58K-500型(図6)は段取が終わった後、直ちに浙江躍進有色金属有限公司に採用されました。現在すでにJ58ZK販売会社と−215/315分の1 / 400/500 / 215/315分の1 / 1600型、お客様の使用は、顧客の反映は良好。現在、より多くのユーザーの要求を満たすために、トン数の大きい直駆式電動スクリルプレス机を研究開発しています。


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【図6】J58ZK-500型電動スクリルプレス机です



結びの言葉です



『中国製造2025』によって提出した製造業はデジタル化、情報化、ネットワーク化、知能化の方向に沿って発展して、デジタル制御電働スクリュープレス机を主机の知能自働化鍛造生産ライン、ひいては知能自働化専門鍛造工場を開発します。その特徴は、製品の構造特性、寸法精度と品質要件、鍛造材料の物理性能(力学、導電、導磁)と寸法規格、プレススライダー成形速度、変位、鍛造状況、潤滑条件と鍛造温度などの要因の変化や変動、自働化精密鍛造生産ラインをキャリアの全体知能化精密鍛造システム、です。自己学習、自己適応、自己調整の機能を確保して高合格の精密鍛造品を獲得して、質向上と効率向上の目的を達成します。

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