跟著科學技能和經(jīng)濟建設(shè)的飛速開展，航空壁板飛機大梁，高速列車車體，船用壁板，飛機跑道板等大型，薄壁寬幅，高精度和雜亂斷面的鋁合金型材商場需求量越來越大，特別是鐵路(地鐵)客運車輛和飛機制作行業(yè)對大型的鋁合金揉捏型材的需求量跟著中國交通運送的開展和技能的行進呈逐年上升的趨勢，而這些大型揉捏型材有必要用現(xiàn)代化的大型揉捏機來出產(chǎn)。

　　當今世界上鋁型材出產(chǎn)與運用較發(fā)達的國家，也是鋁型材擠壓機制作和規(guī)劃水平較高的國家。首要的制作廠家有：西德的西馬克(SMS)公司，法國的克萊西姆(CLECIM)公司，美國的薩頓(SUTTON)公司和日本的字部興產(chǎn)(UBE)公司等。我公司近幾年來不斷地吸收和消化國外的領(lǐng)先技能，博采各國之長，在引入和運用世界最新技能的根底上，規(guī)劃制作了中國第一臺75MN鋁材擠壓機出產(chǎn)線。

　　一．揉捏機出產(chǎn)線首要技能參數(shù)

　　1、揉捏機

　　揉捏公稱力 75MN

　　揉捏筒鎖緊力 9．8MN

　　揉捏作業(yè)速度 0．2-20mm/S

　　揉捏簡 圓 ф460mm

　　扁 660×260mm

　　揉捏筒長度 1650mm

　　2．主機輔佐設(shè)備

　　供錠器及扁墊循環(huán)設(shè)備

　　3．機后區(qū)首要設(shè)備

　　水、風冷淬火設(shè)備

　　有用經(jīng)過規(guī)模(寬×高) 720×400mm

　　冷卻速度 按成品淬火技能請求

　　熱鋸(具有隨動牽引功用)

　　有用作業(yè)間隔10000mm

　　夾持規(guī)模(寬×高)720x400mm

　　牽引機

　　牽引力 8000N

　　最大牽引速度 50m/min

　　皮帶式冷床

　　長度 60000mm

　　寬度(壓機基地至矯直機基地) 6500mm

　　張力矯直機

　　最大拉伸力 3．5MN

　　最大改變力矩 50KN

　　有用作業(yè)規(guī)模 15000-60000mm

　　定尺鋸

　　鋸切規(guī)模 720×400mm

　　定尺臺

　　定尺長度規(guī)模 6000-26000mm

　　二．出產(chǎn)線的設(shè)備構(gòu)成和裝備特色

　　為保證鋁型材的商品質(zhì)量，進步出產(chǎn)率，減輕勞動強度，大型揉捏機出產(chǎn)線有必要建成一條全主動的主輔機配套齊全的高速接連的流水作業(yè)線。即從坯錠加熱、揉捏、在線淬火、中止鋸切、冷卻、拉扭矯直、定尺鋸切、裝筐、時效處理等工序，均為主動完結(jié)。

　　出產(chǎn)線的首要設(shè)備包含：

　　用于加熱坯錠的加熱設(shè)備。

　　用于揉捏型材的揉捏機及其輔佐設(shè)備。

　　用于型材擠出后的直接淬火處理的水、風淬火設(shè)備(在線淬火)。

　　用于揉捏型材進程中的切頭去尾，中部切斷的熱切鋸。

　　用于避免型材擠出后出現(xiàn)彎曲扭擰和多根型材之間彼此磕碰的牽引機。

　　用于型材的承托輥道、以及縱向運送的移料設(shè)備。

　　用于型材的冷卻和橫向運送的冷床。

　　用于對型材進行張力矯直和扭擰校對的矯直機。

　　用于拉伸后的型材貯存和向定尺設(shè)備橫向運送型材的儲料臺。

　　用于型材的定尺鋸切設(shè)備，包含鋸前輥道、鋸、定尺設(shè)備和查看臺等。

　　用于型材鋸切后的主動裝筐的集載設(shè)備。

　　用于型材的時效熱處理的時效爐。

　　用于揉捏模具的加熱的預熱爐。

　　出產(chǎn)線的裝備辦法

　　鋁型材出產(chǎn)線的裝備和技能流程從坯錠加熱，揉捏直到型材時效的技能沈程如圖1所示。這種裝備辦法請求車間寬度稍大，但長度可縮短。裝備合理緊湊，然后保證了揉捏出產(chǎn)線前后各工序的嚴密聯(lián)接。有利于完結(jié)出產(chǎn)全進程的接連作業(yè)和主動操控。整條出產(chǎn)線只需3-5人操作。

　　三．揉捏組織造簡介

　　揉捏機本體的規(guī)劃是在吸收世界領(lǐng)先技能的根底上，聯(lián)系公司長期制作揉捏機的實踐經(jīng)歷而進行的。

　　揉捏機為單動臥式，油壓直接傳動型式。由壓機本體，液壓操作操控體系，供錠器及殘料，扁揉捏墊別離運送體系，電氣操控體系等構(gòu)成。

　　1．揉捏機本體中的新構(gòu)造

　　揉捏機本體由前粱、后粱、揉捏簡、擠后梁，主、側(cè)作業(yè)缸揉捏筒鎖緊缸、機架、主剪等構(gòu)成。如圖2所示。

　　揉捏機本體的受力構(gòu)造選用領(lǐng)先的予應力構(gòu)造構(gòu)造。由前粱、后粱、立柱經(jīng)拉桿聯(lián)合、超壓頂緊而構(gòu)成全體預應力關(guān)閉構(gòu)造。選用傳統(tǒng)構(gòu)造的帶園螺母的拉桿，用專用的預緊東西預緊、簡略、便利。不需求進行超壓狀況下粱與立柱之間參加墊片進行預緊。預緊后機架全體性強，剛度好，抗偏載、外形漂亮。

　　因為機架剛性較大，因此取消了傳統(tǒng)揉捏機必需的底座。機架直接經(jīng)過前后橫粱支承于根底上。揉捏筒和揉捏粱的下導向由座于箱形立柱棱面上的平面導軌支承和導向。因為上、下立柱的棱面可作為導向面，所以可完結(jié)揉捏筒的四點導向。選用平面導向設(shè)備，可便利簡捷地進行揉捏筒和揉捏粱對中調(diào)整。然后保證揉捏基地的準確性，關(guān)于操操控品的尺度精度具有顯著的作用。

　　揉捏粱和揉捏筒的導向設(shè)在同一平面，設(shè)有上導向和側(cè)導向，導向空隙可調(diào)，為使空隙調(diào)整便利，在導向構(gòu)造上裝有專用的液壓缸。在對中調(diào)整時，運用油泵給液壓缸鎮(zhèn)壓，運用油缸力支承其重量，然后松緊調(diào)整螺釘，當斷定對中調(diào)整適宜后，泄掉油缸壓力，鎖緊螺母，保證杰出的定位精度。在導向處還設(shè)有精細傳感元件，可在調(diào)整揉捏筒或揉捏梁時以及在運轉(zhuǎn)中進行對中查看，并可將查看結(jié)果在計算機體系上數(shù)字顯現(xiàn)。

　　在揉捏梁的前端設(shè)有揉捏桿迅速替換設(shè)備。該設(shè)備選用電動機——齒形皮帶傳動齒輪旋轉(zhuǎn)90°對擠桿進行脫開和幀閉。運用液壓頂桿松動和彈簧組織對揉捏桿夾緊或松開。能迅速替換，鎖緊揉捏桿。

　　揉捏簡設(shè)有迅速替換設(shè)備。揉捏筒選用鎖鏈式齒圈與揉捏筒外殼鎖緊固定。當需求替換揉捏簡時，運用電動機——鏈傳動將齒圈旋轉(zhuǎn)180°，使揉捏筒能夠脫出齒圈。為了安全迅速地替換揉捏筒，在前粱下方設(shè)有兩套支托設(shè)備，支托設(shè)備由油缸傳動，在替換揉捏簡時，可運用揉捏桿將揉捏簡推出。前端由支托設(shè)備支托，以便于起吊。

　　揉捏筒加熱為電阻式加熱，可對揉捏筒分三段進行加熱。經(jīng)過熱電偶測溫元件，將各段的加熱溫度反饋給操控基地，PLC根據(jù)指令操控電熱元件加熱或保溫，到達最好的加熱作用，各段加熱的溫度值在操作臺上可數(shù)顯給出，便于調(diào)查。加熱元件為直管式電阻加熱管，從揉捏筒的兩頭刺進并固定。查看、修理、替換非常便利。圖3為揉捏簡加熱設(shè)備。

　　揉捏機還設(shè)有660×260扁揉捏筒，用于出產(chǎn)寬厚對比大的型材，以利于揉捏機出產(chǎn)寬薄型型材。

　　迅速換模設(shè)備。為保證替換揉捏模具的迅速性和準確性，進步出產(chǎn)功率，揉捏機設(shè)有迅速換模組織，迅速換模選用錯移式，作業(yè)模架可作穿插換位，一職在十幾秒內(nèi)即可完結(jié)模具的迅速替換。

　　模后剪切設(shè)備是在替換模具時，運用油缸力推動模后剪切墊筆直上升發(fā)生剪切力，將成品剪斷與模具別離。

　　主剪選用矩形導向缸動式。剪切導向性好。構(gòu)造緊湊，在主剪上還設(shè)有液動沖擊槌，可將粘連在剪刃上的壓余打下。

　　固定揉捏墊技能，揉捏機圓筒揉捏選用脹圈式固定揉捏墊，因為將揉捏墊固定在揉捏軸上，隨揉捏軸一同行進撤退，這就節(jié)省了壓余與揉捏墊片的別離工序，取消了揉捏墊片的循環(huán)體系，縮短了揉捏輔佐時刻，進步了出產(chǎn)功率。

　　2．揉捏機輔佐設(shè)備新技能

　　供錠器選用水平推入辦法，供錠器推動和退出運用油缸驅(qū)動，運動平穩(wěn)牢靠，構(gòu)造簡略，對中性好。供錠器迅速推動速度可達1000mm/s，大大地縮短了輔佐時刻。

　　揉捏墊光滑設(shè)備，此設(shè)備為習慣固定揉捏墊和扁揉捏墊在揉捏出產(chǎn)進程中的光滑需求而設(shè)置的。光滑為乙炔火焰噴射器，當需求光滑揉捏墊片時，火焰噴射器可主動打火噴射，運用乙炔焚燒時的黑煙噴滿揉捏墊片與坯錠觸摸的一面，使墊片在揉捏進程中不會與鋁錠粘接在一同。通常揉捏3-5次光滑一次。光滑狀況的好壞直接影響固定揉捏墊片的運用壽命。固定揉捏墊片光滑設(shè)備選用擺動機械臂式。扁擠墊選用筆直降低、上升式。

　　液氮吹模設(shè)備，壓機上能夠設(shè)置液氮吹模設(shè)備，將液氮早年粱端部用管子接入揉捏模具部位，對模具進行直接冷卻。這關(guān)于操控模具變形，進步型材的尺度精度和揉捏速度均有實際意義。

　　3．液壓操作操控體系(由西馬克一德馬格公司規(guī)劃)

　　液壓操控體系選用油壓直接傳動和電液伺服操控。主體系由八組電液份額軸向柱塞泵供油。主泵選用德國力士樂(RexRoth)公司A4v泵，電液份額閥和電于操控設(shè)備隨泵進口，并與揉捏機主控計算機聯(lián)接，完結(jié)方位閉環(huán)操控體系，使揉捏速度無級可調(diào)。

　　主體系選用大直徑的二通插裝邏輯閥集成閥塊構(gòu)成，各液壓元件均為力士樂公司出產(chǎn)液壓件配套，主體系可完結(jié)揉捏機運轉(zhuǎn)中的空程快進、揉捏、回程，揉捏簡鎖緊松開，主剪剪切，模架移動等功用。町完結(jié)充填、打破、揉捏等各種技能動作的請求。

　　速度調(diào)理體系，速度主動調(diào)理體系是一種接連、動態(tài)的閉環(huán)調(diào)理體系。首要由速度給定，速度查看，速度對比，調(diào)理組織和速度顯現(xiàn)等部份構(gòu)成。

　　75MN揉捏機設(shè)有兩種揉捏作業(yè)速度調(diào)理體系。

　　一種是操作臺或上位機上進行的揉捏速度的無級設(shè)定，伺服操控變量泵的變量組織，完結(jié)揉捏速度的操控，揉捏機在揉捏進程中，其行程方位選用張緊式絕對值編碼器進行查看，該查看信號經(jīng)高速計速器進入PLC，并由PLC內(nèi)專用的揉捏速度操控軟件包完結(jié)閉環(huán)操控。經(jīng)過速度—壓力—流量智能操控功用完結(jié)揉捏速度的最好操控，一起在低速揉捏時經(jīng)過對調(diào)速泵的智能主動組合功用保證揉捏的低速安穩(wěn)性能。

　　另一種是模仿等溫揉捏的主動調(diào)理體系，跟著揉捏技能的不斷開展和對揉捏技能的深入研究，大家逐步認識到等溫揉捏是一種抱負的揉捏辦法。75MN揉捏機在前梁型材的出口處裝有遙測光學溫度計，經(jīng)溫度計測得型材的外表溫度，并將查看值輸入計算機，經(jīng)過計算機中揉捏速度的數(shù)字模型和等溫揉捏速的改變相對比，然后主動地操控體系中伺服操控體系，改變泵的流量，構(gòu)成一個閉環(huán)回路，主動地按必定規(guī)律逐步削減揉捏速度，促進金屬在?？字械淖冃螠囟然旧蠄猿忠恢拢詧猿肿詈玫姆€(wěn)定的揉捏速度，獲得最大的產(chǎn)值與最優(yōu)的質(zhì)量。

　　四．揉捏機機后區(qū)設(shè)備簡介

　　機后區(qū)設(shè)備背負揉捏成品從熱態(tài)至成品的后處理進程，是保證商品質(zhì)量的又一要害所在。75MN揉捏機機后區(qū)選用了世界現(xiàn)代盛行的技能流程和領(lǐng)先技能，要害的操控元件和高強耐熱毯帶運用進口商品，使得機后區(qū)設(shè)備到達國內(nèi)外領(lǐng)先水平。

　　機后區(qū)設(shè)備的構(gòu)成：機后區(qū)由可歪斜式出料臺，水、風淬火設(shè)備，隨動熱鋸、牽引機出料輥迫，皮帶式進步移料設(shè)備，皮帶運送冷床，矯直機上下料設(shè)備，拉扭矯直機，皮帶式移動貯料臺，定尺運送輥道，定尺冷鋸、定尺設(shè)備，查驗渠道等構(gòu)成。

　　機后區(qū)設(shè)備新構(gòu)造。

　　水冷淬火設(shè)備，關(guān)于交通、運送、航空航天所需的鋁型材，通常請求具有較高的強度，杰出的外表質(zhì)量，合理有用的淬火技能設(shè)備能夠進步型材的機械強度。圖4所示為75MN揉捏機機后區(qū)的水冷淬火設(shè)備示意圖。水冷淬火設(shè)備規(guī)劃為可分式構(gòu)造，如圖4所示。

　　下水槽與支架銜接并內(nèi)置被迫輥道，下水槽安置140個噴嘴，上水蓋可進步，并安置有252個噴嘴。每個噴嘴均帶有可調(diào)接頭?？蓪娤蛘{(diào)理到恣意方位。上水蓋和下水槽分別用兩臺離心泵供水。泵電機可變頻調(diào)速，根據(jù)不一樣成品的技能請求，可調(diào)理冷卻水流量，上蓋噴嘴與下水槽噴嘴各自排列并交織排布，因為上蓋噴嘴距型材的間隔大于下水槽，為使型材上、下外表獲得一樣的噴水量，上蓋噴嘴數(shù)量大于下水槽的噴嘴數(shù)量。每列噴嘴由一個電磁份額閥操控，對不一樣的區(qū)域間的水量進行長途操控并主動調(diào)理，以獲得型材對比均勻的冷卻作用。

　　隨動熱鋸：隨動熱鋸安置在水冷淬火設(shè)備后，過渡輥道內(nèi)側(cè)。根據(jù)請求可做固定鋸和隨動鋸技能。固定鋸技能是指在熱鋸鋸切成品時，揉捏中止，熱鋸不斷隨成品移動的鋸切。隨動鋸技能是指牽引成品到設(shè)定長度時，熱鋸小車與揉捏成品同步移動，揉捏不停牽引機持續(xù)牽引，而進行鋸切的技能。

　　熱鋸裝在熱鋸小車上，小車是熱鋸縱向移動的動力設(shè)備，有自個的專用軌跡，小車由直流電機驅(qū)動，減速機齒輪齒條傳動，直流電機調(diào)速，經(jīng)過計算機操控可與揉捏成品牽引機同步移動，移動行程10000mm。熱鋸鋸片旋轉(zhuǎn)由變頻電機驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)速度可調(diào)，鋸切進給由液壓缸驅(qū)動，速度可份額調(diào)理，在熱鋸的一側(cè)裝有氣壓頭，鋸切時先由液壓缸推出，由氣缸驅(qū)動壓下壓緊成品，然后進行鋸切，鋸切結(jié)束，壓頭提起，退回復位。在熱鋸的另一側(cè)平行安置有夾緊設(shè)備，夾緊叉(又稱輔佐牽引頭)可升降、壓緊。由液壓缸驅(qū)動可橫向移出、移入。并由氣缸驅(qū)動可夾緊成品，可上下升降。當熱鋸鋸切結(jié)束，熱鋸隨動持續(xù)移動，直到夾緊叉松開成品，退回復位。熱鋸回來原位。

　　牽引機：如圖6所示，牽引機為直流電機減速機驅(qū)動，夾頭小車由直流電機鋼絲繩牽引，夾頭小車在牽引機軌跡上運轉(zhuǎn)，夾頭選用多片指辦法的，可夾持不一樣斷面形狀的成品，夾頭松開，夾持靠氣缸驅(qū)動。夾緊成品靠自鎖夾緊，牽引力為8000N，牽引速度最高為17m/min，回來速度最高360mm/min，夾持成品最大尺度720×400mm。牽引機的動力設(shè)備包含直流電機、減速機、鋼絲繩等，裝在軌跡的尾部。牽引機的牽引力、牽引速度由牽引機動力設(shè)備供給，牽引速度由裝在直流電機軸上的編碼器查看。

　　牽引機與隨動熱鋸的隨動對接：當牽引機牽引成品運轉(zhuǎn)至設(shè)定長度時，熱切鋸起動運轉(zhuǎn)并做鋸切，成品鋸斷后，牽引機迅速牽引一段設(shè)定間隔，此刻揉捏機持續(xù)擠出成品，熱鋸夾緊設(shè)備夾持鋸切后的成品與成品擠出速度同步運轉(zhuǎn)，牽引機放下成品迅速回來、減速挨近以原速運轉(zhuǎn)的熱鋸，并與熱鋸交代成品二次牽引成品運轉(zhuǎn)。牽引機夾緊成品后，熱鋸夾緊松開，各組織復位，熱鋸回來原位，隨動對接結(jié)束。

　　五．計算機辦理操控體系——全主動揉捏出產(chǎn)線

　　75MN揉捏機主機的電控體系由西德西馬克—德馬格公司規(guī)劃制作，機后區(qū)由我公司自行規(guī)劃制作，壓機全部揉捏進程全由計算機操控。能夠?qū)⒊霎a(chǎn)經(jīng)歷成為一種具有智能型，自學習功用的軟件程序。德馬格公司研制開發(fā)的這種計算機軟件稱“EXTRUAT”它是西馬克公司的技能進程數(shù)據(jù)庫用語操控體系。

　　(PICOS-process for mati on & Contoi system)和計算機輔佐正揉捏

　　(CADEX-Computer Aiaed Direct Extvusiion)相相似。

　　Extvndat規(guī)范供應的特色：

　　1)屏幕發(fā)動

　　2)機器的操控經(jīng)過輸入相應的商品參數(shù)。

　　3)現(xiàn)行技能進程狀況的圖形顯現(xiàn)。

　　4)液壓設(shè)備的圖形顯現(xiàn)。

　　5)輔機運動的圖形顯現(xiàn)。

　　6)運用一些屏幕的液壓體系圖形顯現(xiàn)。

　　7)一切體系報警和錯誤信息的顯現(xiàn)和屏幕發(fā)動。

　　例：如圖7所示的壓機正揉捏進程中壓機數(shù)據(jù)的實時顯現(xiàn)。

　　此刻屏幕顯現(xiàn)壓機在恣意給定的實際狀況。作業(yè)壓力、負載、揉捏桿速度、揉捏簡溫度以及用戶請求的恣意數(shù)據(jù)被直線顯現(xiàn)以及更新在實時根底。

　　“CADEX”軟件需求輸入的初始數(shù)據(jù)：

　　有關(guān)揉捏機的數(shù)據(jù)：

　　最大揉捏力；

　　揉捏體系的最大作業(yè)壓力；

　　最大的揉捏速度；

　　實時的揉捏簡直徑；

　　揉捏加熱體系的功率，有用加熱長度及其徑向方位；

　　揉捏筒測溫點的徑向，軸向方位；

　　揉捏筒內(nèi)襯、外套的外徑、(三層揉捏簡應輸入中襯外徑)

　　揉捏筒長度；

　　揉捏桿最大行程；

　　有關(guān)坯錠的數(shù)據(jù)：

　　實時的坯錠直徑

　　坯錠長度。

　　有關(guān)坯錠、加熱爐的數(shù)據(jù)：

　　坯錠的最低加熱溫度；

　　坯錠的最高加熱溫度；

　　加熱溫度的最大斜度；

　　加熱爐的最大產(chǎn)能。

　　有關(guān)牽引機的數(shù)據(jù)：

　　最大的牽引速度；

　　操作者在出產(chǎn)前應輸入的或需求承認的數(shù)據(jù)：

　　商品編號；

　　模具編號；

　　坯料的合金號；

　　型材的質(zhì)量/kg·m；

　　揉捏的型材號。

　　CADEX主動捕獲的數(shù)據(jù)：

　　CADEX軟件中的有關(guān)體系可對實時的每一個坯錠主動捕獲下列數(shù)據(jù)，并根據(jù)輸入的其間有些進行運算：

　　爐溫；

　　錠坯溫度：

　　揉捏力

　　揉捏軸行進速度；

　　錠坯長度；

　　殘料長度；

　　揉捏筒溫度；

　　錠坯出爐到揉捏開端的輔佐時刻(錠坯運送與供錠時刻)。

　　CADEX出產(chǎn)的優(yōu)化程序：

　　因為CADEX軟件具有“自學習功用”，并且運用其編程時所用的數(shù)據(jù)，都是在揉捏進程中實測的，故經(jīng)過CADEX能對終究商品進行仿真模仿技能參數(shù)揉捏，并能夠顯現(xiàn)、記載各種參數(shù)。根據(jù)需求打印陳述，據(jù)此，工廠可將最優(yōu)的商品數(shù)據(jù)(如尺度精度、外表質(zhì)量等)作為“樣本”輸入揉捏機的操控體系，軟件體系具有“依樣畫葫蘆”(vecipe)技能數(shù)據(jù)庫，這么就能使的操作者按此操作。在外部揉捏條件一樣的情況下，就能夠揉捏出與樣本平等的優(yōu)質(zhì)商品，圖8為技能數(shù)據(jù)指令數(shù)據(jù)。

　　假如需求規(guī)范體系還可運用添加本地數(shù)據(jù)庫存升級，以便進一步批改，并進行優(yōu)化運算，獲得優(yōu)化的數(shù)據(jù)。這一優(yōu)化數(shù)據(jù)接著將在下一個recipe由數(shù)據(jù)庫批改并被運用。

　　CADEX軟件還具有體系的報警和錯誤信息的顯現(xiàn)和記載功用，一切報警和錯誤信息顯現(xiàn)和記載功用，一切報警和錯誤信息在屏幕下方的狀況行。一切犯錯的列表行以及舊信息能夠用按動按鈕來顯現(xiàn)。

　　該軟件還可對揉捏進程中的各項參數(shù)進行監(jiān)督，迅速巡檢毛病，并給出修理信息。

　　結(jié)束語：