連桿自動化精密鍛造生產線
連桿屬于長軸類精密鍛件，是發動機內最重要的零件之一，市場需求量巨大。連桿不僅要求較高的尺寸精度，而且對重量公差也有嚴格的要求。另外，由于發動機高速運轉導致連桿內部產生高頻交變應力，因此，對連桿強度，特別是疲勞輕度，也提出了較高的要求。長期以來，連桿一直被視為較難鍛造的精密鍛件。
在我國，傳統的連桿度那張工藝是采用火焰加熱，空氣錘上型氈制坯，摩擦壓力機或蒸空錘鍛造，切邊、沖連皮，最后進行熱校正。其缺點表現為：
（1）自動化程度低。主要工序全部依靠手工操作，導致生產率低，操作人數多且勞動強度大，生產節拍難以保證，產品質量受操作水平的影響程度較大；
（2）鍛件精度低，一致性差，鍛件表層易產生脫碳，很難達到488、捷達等高精度連桿鍛件對精度和質量提出的要求；
（3）將切邊、沖連皮與熱校正分成多個獨立的工序，不僅增加了操作人數及設備數量，而且也不易保證連桿大小頭的中心距精度；
（4）制坯精度低，飛邊肥大，材料利用率低
（5）加熱爐及鍛造設備的能耗高。
為了滿足高精度連桿對度那張生產線提出的自動化及質量方面的要求，縮短該領域內我國與國際先進水平之間的差距，我們開發了連桿精密鍛造工藝，研制成功了自動化精密鍛造生產線。
2.連桿精密鍛造工藝
各類生產線均應以特定的產品為對象，以相應的工藝為基礎，設備為工藝服務，又是工藝的具體體現。研制高性能連桿鍛造生產線應以精密鍛造工藝為龍頭。
由于該短劍尺寸大小，重量輕，為了提高生產率，模鍛工步可采用一模兩件的方法。
3.自動化精密鍛造生產線
連桿自動化精密鍛造生產線以年產鍛件120萬件為生產綱領，生產節拍為7~8件/分，鍛件最大重量為0.5kg。主要產品為摩托車發動機連桿、488連桿、捷達連桿，也可用來生產其他長軸類精密鍛件。
整條鍛造生產線的設備為順序動作，安全可靠，且節拍可調。采用PC控制連線技術，實現了從振動上料、感應加熱、料溫分選到楔橫軋機制坯的自動化。工件在楔橫軋機與電液錘之間、電液錘與壓力機之間的傳輸均采用輸送機。全線最多需要3名工人，分別負責鍛造、切邊和全線巡視。
連桿自動化精密鍛造生產線的總體布置。整條生產線的長度約16.5m，寬度約6.5m，最高點處的高度為5.09m。加熱爐毛坯水平送進的高度為1.82m，楔橫軋機水平送料的高度為0.725m。各部分的設備組成、功能及特點分別介紹如下：
3.1自動上料系統
自動上料系統由液壓翻轉加料機、振動排序上料機和水平振動給料機組成，其主要功能和動作如下所述：
（1）用叉車將存放在料箱中的毛坯連同料箱引起推入液壓翻轉加料機。加料機提升料箱，將毛坯緩慢倒入震動排序上料機的料斗內。料斗直徑為1600mm，最大加料重量700kg，最大棒料直徑60mm。根據毛坯單件重量的不同，一次加料可維持3.5~6h的連續正常生產；
（2）在振動電機的作用下，毛坯沿上料機料斗內壁的螺旋料道向上爬升，并在上升過程中自動進行排序；
（3）上料機的出口通過水平震動給料機與加熱爐上料過程的自動化。
當上料機料斗內出現缺料時，控制系統將發出缺料報警信號，通知巡視工人進行下一次加料。
3.2感應加熱及料溫自動分選系統
中頻感應加熱爐的額定功率為250KW，實際加熱功率根據毛坯重量和生產節拍確定。為了適應不同直徑毛坯的加熱要求，感應加熱線圈部件采用了快換接頭，可實現不同規格線圈之間的快速更換。
加熱線圈入口處安裝有滾壓輪退料機構，與水平振動給料機的出口銜接。毛坯的送進速度，換言之整條生產線的生產節拍，可以通過五級調節滾壓輪的轉速來實現。
感應加熱驚喜那群出口處安裝有引料裝置和料溫自動分選系統。料溫自動分選系統由紅外測溫儀、料溫分選執行結構和出料滑倒組成。出料滑道分為三路：正常料道、過燒料道和欠溫料道。
根據連桿材料的不同，可確定相應的始鍛溫度范圍，并將溫度上、下臨界值輸入到控制系統內。若紅外測溫儀測出的料溫高于上臨界值，則嗎磨皮過燒，執行機構氣動過燒料道使毛坯進入廢料箱。若料溫低于下臨界值，則毛坯欠溫，執行機構氣動過欠溫道使毛坯進入回收箱。回收箱內的毛坯可再次加熱使用。只有料溫介于上、下臨界值之間的毛坯，才能通過正常料道輸送到后續工位。整個料溫分選過程是自動完成的，嚴格的料溫控制措施為確保連桿鍛造質量提供了可靠的保障。
3.3楔橫軋機自動制坯
采用楔橫軋機進行制坯可獲得高精度鍛造毛坯，具有節能、節材、生產率高、模具壽命長等優點，并可實現軋制過程的自動化，是替代空氣錘制坯的換代工藝和設備。與同屬連續回轉成形工藝的輥鍛技術相比，楔橫軋機具有設備成本低的優點。
該生產線配備了一臺DA46-500型輥式楔橫軋機，附帶自動上料裝置，可軋毛坯最大直徑5mm，長度為400mm。設備采用整體式結構，PC控制，工作規范有連續、半自動單次、單次、和寸動調整呢過四種。
在半自動單次工作模式下，楔橫軋機的動作受料溫分選系統的控制：當溫度正常的坯料落入楔橫軋機送料位置后，由接近開關檢測有料并發訊，推料氣缸自動推動毛坯動作循環。軋制成型后的坯料依靠重力落入輸送機，并被輸送到模鍛工步。
3.4電液錘模鍛
采用從德國米勒萬家頓股份公司引進的KGH型短行程電液模鍛錘進行模鍛，分為壓扁、預鍛和終鍛三個工位。設備而定打擊能量為31.5KJ。采用進油打擊原理，打擊過程呢過可實現PC控制，能夠精確控制打擊能量、打擊次數、兩次打擊之間間歇時間等工作參數。該設備還具備參數儲存，故障報警及自動診斷等功能。
電液錘能像利用率高，錘頭導向精度好，抗偏載能力強，操作安全可靠，鍛件質量基本不受工人操作水平的影響，從而為實現連桿精密鍛造提供了可靠的設備保障。與熱模鍛壓力機相比，電液錘使用靈活方便，投資較低，尤其適合中小批量鍛件的生產。鍛件沿高度方向的尺寸精度較高，沿水平方向的尺寸精度由鍛模精度保證。
鍛模采用鑲塊是解耦股，通過螺桿式固定斜楔與模座連接，更換模塊快捷，調整呢過方便，模具費用低。
3.5壓力機切邊、沖連皮、熱校
由于連桿桿部的腹板較薄，在模鍛切邊、沖連皮過程中易產生呢過彎曲或扭曲變形。傳統工藝是將熱切邊和熱校正分成幾個獨立的工步，熱校正的作用是校正已經發生的彎曲或扭曲變形，效果不明顯，尤其很難保證大小頭的中心距公差。
我們開發研制成功了切邊、沖連皮、熱校復合工藝，使用一副復合模具，在壓力機的一個在工作循環內，首先通過彈性壓緊裝置壓住鍛件，然后順序完成切邊和油連皮動作，從而有效阻止和預防扭曲變形的產生。該工藝不僅保證了連桿精度。而且節省了工人人數及設備數量，減少了生產線占地面積。壓力機的公稱壓力為1600KN。
4結論
以連桿精密鍛造工藝為基礎，研制成功了自動化精密鍛造生產線，解時限從振動上料、感應加熱、料溫分選到楔橫軋機制坯的自動化，可用來生產摩托車發動機連桿、488連桿、捷達連桿等長軸類精密鍛件，具有節能、節材、效率高、產品精度高、質量好等優點，是替代傳統連桿鍛造生產設備的換代產品。該類型生產線已有是三條投入使用，取得了良好的經濟效益。
在我國，傳統的連桿度那張工藝是采用火焰加熱，空氣錘上型氈制坯，摩擦壓力機或蒸空錘鍛造，切邊、沖連皮，最后進行熱校正。其缺點表現為：
（1）自動化程度低。主要工序全部依靠手工操作，導致生產率低，操作人數多且勞動強度大，生產節拍難以保證，產品質量受操作水平的影響程度較大；
（2）鍛件精度低，一致性差，鍛件表層易產生脫碳，很難達到488、捷達等高精度連桿鍛件對精度和質量提出的要求；
（3）將切邊、沖連皮與熱校正分成多個獨立的工序，不僅增加了操作人數及設備數量，而且也不易保證連桿大小頭的中心距精度；
（4）制坯精度低，飛邊肥大，材料利用率低
（5）加熱爐及鍛造設備的能耗高。
為了滿足高精度連桿對度那張生產線提出的自動化及質量方面的要求，縮短該領域內我國與國際先進水平之間的差距，我們開發了連桿精密鍛造工藝，研制成功了自動化精密鍛造生產線。
2.連桿精密鍛造工藝
各類生產線均應以特定的產品為對象，以相應的工藝為基礎，設備為工藝服務，又是工藝的具體體現。研制高性能連桿鍛造生產線應以精密鍛造工藝為龍頭。
由于該短劍尺寸大小，重量輕，為了提高生產率，模鍛工步可采用一模兩件的方法。
3.自動化精密鍛造生產線
連桿自動化精密鍛造生產線以年產鍛件120萬件為生產綱領，生產節拍為7~8件/分，鍛件最大重量為0.5kg。主要產品為摩托車發動機連桿、488連桿、捷達連桿，也可用來生產其他長軸類精密鍛件。
整條鍛造生產線的設備為順序動作，安全可靠，且節拍可調。采用PC控制連線技術，實現了從振動上料、感應加熱、料溫分選到楔橫軋機制坯的自動化。工件在楔橫軋機與電液錘之間、電液錘與壓力機之間的傳輸均采用輸送機。全線最多需要3名工人，分別負責鍛造、切邊和全線巡視。
連桿自動化精密鍛造生產線的總體布置。整條生產線的長度約16.5m，寬度約6.5m，最高點處的高度為5.09m。加熱爐毛坯水平送進的高度為1.82m，楔橫軋機水平送料的高度為0.725m。各部分的設備組成、功能及特點分別介紹如下：
3.1自動上料系統
自動上料系統由液壓翻轉加料機、振動排序上料機和水平振動給料機組成，其主要功能和動作如下所述：
（1）用叉車將存放在料箱中的毛坯連同料箱引起推入液壓翻轉加料機。加料機提升料箱，將毛坯緩慢倒入震動排序上料機的料斗內。料斗直徑為1600mm，最大加料重量700kg，最大棒料直徑60mm。根據毛坯單件重量的不同，一次加料可維持3.5~6h的連續正常生產；
（2）在振動電機的作用下，毛坯沿上料機料斗內壁的螺旋料道向上爬升，并在上升過程中自動進行排序；
（3）上料機的出口通過水平震動給料機與加熱爐上料過程的自動化。
當上料機料斗內出現缺料時，控制系統將發出缺料報警信號，通知巡視工人進行下一次加料。
3.2感應加熱及料溫自動分選系統
中頻感應加熱爐的額定功率為250KW，實際加熱功率根據毛坯重量和生產節拍確定。為了適應不同直徑毛坯的加熱要求，感應加熱線圈部件采用了快換接頭，可實現不同規格線圈之間的快速更換。
加熱線圈入口處安裝有滾壓輪退料機構，與水平振動給料機的出口銜接。毛坯的送進速度，換言之整條生產線的生產節拍，可以通過五級調節滾壓輪的轉速來實現。
感應加熱驚喜那群出口處安裝有引料裝置和料溫自動分選系統。料溫自動分選系統由紅外測溫儀、料溫分選執行結構和出料滑倒組成。出料滑道分為三路：正常料道、過燒料道和欠溫料道。
根據連桿材料的不同，可確定相應的始鍛溫度范圍，并將溫度上、下臨界值輸入到控制系統內。若紅外測溫儀測出的料溫高于上臨界值，則嗎磨皮過燒，執行機構氣動過燒料道使毛坯進入廢料箱。若料溫低于下臨界值，則毛坯欠溫，執行機構氣動過欠溫道使毛坯進入回收箱。回收箱內的毛坯可再次加熱使用。只有料溫介于上、下臨界值之間的毛坯，才能通過正常料道輸送到后續工位。整個料溫分選過程是自動完成的，嚴格的料溫控制措施為確保連桿鍛造質量提供了可靠的保障。
3.3楔橫軋機自動制坯
采用楔橫軋機進行制坯可獲得高精度鍛造毛坯，具有節能、節材、生產率高、模具壽命長等優點，并可實現軋制過程的自動化，是替代空氣錘制坯的換代工藝和設備。與同屬連續回轉成形工藝的輥鍛技術相比，楔橫軋機具有設備成本低的優點。
該生產線配備了一臺DA46-500型輥式楔橫軋機，附帶自動上料裝置，可軋毛坯最大直徑5mm，長度為400mm。設備采用整體式結構，PC控制，工作規范有連續、半自動單次、單次、和寸動調整呢過四種。
在半自動單次工作模式下，楔橫軋機的動作受料溫分選系統的控制：當溫度正常的坯料落入楔橫軋機送料位置后，由接近開關檢測有料并發訊，推料氣缸自動推動毛坯動作循環。軋制成型后的坯料依靠重力落入輸送機，并被輸送到模鍛工步。
3.4電液錘模鍛
采用從德國米勒萬家頓股份公司引進的KGH型短行程電液模鍛錘進行模鍛，分為壓扁、預鍛和終鍛三個工位。設備而定打擊能量為31.5KJ。采用進油打擊原理，打擊過程呢過可實現PC控制，能夠精確控制打擊能量、打擊次數、兩次打擊之間間歇時間等工作參數。該設備還具備參數儲存，故障報警及自動診斷等功能。
電液錘能像利用率高，錘頭導向精度好，抗偏載能力強，操作安全可靠，鍛件質量基本不受工人操作水平的影響，從而為實現連桿精密鍛造提供了可靠的設備保障。與熱模鍛壓力機相比，電液錘使用靈活方便，投資較低，尤其適合中小批量鍛件的生產。鍛件沿高度方向的尺寸精度較高，沿水平方向的尺寸精度由鍛模精度保證。
鍛模采用鑲塊是解耦股，通過螺桿式固定斜楔與模座連接，更換模塊快捷，調整呢過方便，模具費用低。
3.5壓力機切邊、沖連皮、熱校
由于連桿桿部的腹板較薄，在模鍛切邊、沖連皮過程中易產生呢過彎曲或扭曲變形。傳統工藝是將熱切邊和熱校正分成幾個獨立的工步，熱校正的作用是校正已經發生的彎曲或扭曲變形，效果不明顯，尤其很難保證大小頭的中心距公差。
我們開發研制成功了切邊、沖連皮、熱校復合工藝，使用一副復合模具，在壓力機的一個在工作循環內，首先通過彈性壓緊裝置壓住鍛件，然后順序完成切邊和油連皮動作，從而有效阻止和預防扭曲變形的產生。該工藝不僅保證了連桿精度。而且節省了工人人數及設備數量，減少了生產線占地面積。壓力機的公稱壓力為1600KN。
4結論
以連桿精密鍛造工藝為基礎，研制成功了自動化精密鍛造生產線，解時限從振動上料、感應加熱、料溫分選到楔橫軋機制坯的自動化，可用來生產摩托車發動機連桿、488連桿、捷達連桿等長軸類精密鍛件，具有節能、節材、效率高、產品精度高、質量好等優點，是替代傳統連桿鍛造生產設備的換代產品。該類型生產線已有是三條投入使用，取得了良好的經濟效益。
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