一种半圆板半自动化模锻生产系统的制作方法

本发明涉及一种半圆板半自动化模锻生产系统。

背景技术：

目前，半圆板主流的生产方式有两种，一种是生产出无缝钢管后剖开，另一种是使用钢板压制成型，半圆板并非180°整半圆，采用整管剖开浪费原材料，且加工困难，还易变形，成本较高，业内大多采用板料压制成型。但一般生产半圆板的加热炉和压机是无规律分布在车间，因此不能实现钢板坯料的自动化进给，而生产过程中钢板坯料需反复使用专用吊具夹持吊装和对中，且耗时较长，造成生产辅助时间过长，不利于半圆板的批量化生产，严重影响生产效率。

采用半自动化生产半圆板的模锻生产系统，可以解决以上问题，该生产系统生产半圆板减少了繁琐的钢板坯料起吊及对中环节，节省了大量的生产辅助时间，大大提高了生产效率，实现了半圆板的批量化生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，旨在提供一种能减少繁琐的人工操作过程，减少钢板反复起吊及对中环节，节省时间，生产效率高的半圆板半自动化模锻生产系统。

本发明目的的实现方式如下：一种半圆板半自动化模锻生产系统，拖曳机构的钢丝绳穿过半圆板端部的孔，半圆板模锻成型模具接可移动辊底式电阻加热炉，可移动辊底式电阻加热炉的辊道与半圆板模锻成型模具中的弧形凹模对接，辊道的高度、宽度与弧形凹模相同；

所述半圆板模锻成型模具的冲头装在上模座的下平面上，冲头和上模座整体装在压机的横梁上；弧形凹模安装在凹模座内，凹模座用螺栓连接在下模座上，弧形凹模两侧有可调节宽度的C型限位装置，弧形凹模与凹模座之间采用螺栓连接；下模座固定于压机走台上；上模座和下模座两侧的中间位置有限位装置；

所述冲头的底板与上模座下平面相连接；支撑板一端与圆棒焊接，另一端与底板焊接；两侧翼板的底面与底板焊接，侧面与支撑板焊接，圆弧面与圆棒焊接；两侧翼板的底面与侧面垂直，圆弧面直径与圆棒直径相同；

所述弧形凹模的直径与加工的半圆板外径相同；弧形凹模深度为半圆板半径加50-100mm；弧形凹模内壁底部有收集氧化皮的凹槽；

所述C型限位装置的挡条放置于弧形凹模两侧的肩膀上，螺杆穿过C型板的孔，穿过端焊接在挡条上，C型板下端焊接在凹模座上，C型板孔的两侧有套在螺杆上的调节螺母；

所述可移动辊底式电阻加热炉的进料段、预热段、加热段和出料段的炉体间用螺栓连接；

预热段和加热段炉体两侧墙体上装有辊道，辊道高度相同辊道上装有耐热不锈钢辊子，耐热不锈钢辊子直径相同，耐热不锈钢辊子上有链条；预热段和加热段端部均有炉门，进料段装有进料段辊道电机，预热段装有预热段辊道电机、加热段装有加热段辊道电机；出料段预热段和加热段炉顶上有控制炉门的升降的预热段炉门电机和加热段炉门电机；

预热段和加热段炉体之间有硅酸铝耐火纤维做成的隔温门；预热段和加热段炉体是由槽钢焊接而成的长方体形，槽钢结构的外围包裹有彩钢板，槽钢内部焊有给钢板，给钢板上铺有硅酸铝耐火纤维；预热段和加热段炉体底部及两侧的硅酸铝耐火纤维上布满电阻丝，炉体底部的电阻丝上盖有底钢板，底钢板上布满小孔；

所述拖曳机构为卷扬机。

本发明可移动辊底式电阻加热炉辊道与半圆板模锻成型模具的弧形凹模对接，便于加热后的钢板通过辊道和拖曳机构顺利输送到半圆板模锻成型模具中。拖曳机构固定在半圆板模锻成型模具对面，拖曳机构的钢丝绳穿过半圆板端部的孔，便于产品入模和脱模。拖曳机构的钢丝绳绷紧时与钢板处于同一平面上。

采用本发明生产时，先将用于生产半圆板的钢板坯料装进可移动辊底式电阻加热炉进行加热，加热后由可移动辊底式电阻加热炉上的辊道和拖曳机构输送至半圆板模锻成型模具中成型，成型后的半圆板由拖曳机构辅助脱模。采用本发明生产半圆板，整个生产过程没有使用任何吊具和人工操作，减少少钢板反复起吊，自动化程度高、精度高、简单高效、劳动强度低，本发明适用于任何规格的半圆板的模锻生产。

附图说明

图1为本发明结构示意图，

图2为半圆板成型模具结构示意图，

图3为半圆板成型模具的上模座结构示意图，

图4为半圆板成型模具的冲头结构示意图，

图5为半圆板成型模具的弧形凹模结构示意图，

图6为半圆板成型模具的凹模座结构示意图，

图7为半圆板成型模具的下模座结构示意图，

图8为半圆板成型模具C型限位装置结构示意图，

图9为可移动辊底式电阻加热炉结构示意图，

图10为加热钢板进入可移动辊底式电阻炉的状态图，

图11为一节可移动辊底式电阻加热炉炉体结构示意图，

图12为拖曳机构示意图。

具体实施方式

本发明的半圆板模锻成型模具2一边有拖曳机构3，一边有可移动辊底式电阻加热炉1，可移动辊底式电阻加热炉的辊道4与半圆板模锻成型模具2中的弧形凹模8对接，辊道4的高度、宽度与弧形凹模8相同。所述拖曳机构3为5吨卷扬机。

半圆板半自动化生产系统的模锻过程参照图1，先将成型模具2按图在压机上装配好，并找出模具的中心线，再在成型模具2的一边装配好可移动辊底式电阻加热炉1，使加热炉1的中心与成型模具2中心一致，使可移动辊底式电阻加热炉1的辊道4与成型模具2的弧形凹模8平齐并对中。再在成型模具2的另一边固定好拖曳机构3，使拖曳机构3的中心与下模具中心保持一致。

参照图2，半圆板模锻成型模具2的冲头7装在上模座6的下平面上，冲头7和上模座6整体装在压机5的横梁上；凹模座9用螺栓连接在下模座10上，弧形凹模8两侧有可调节宽度的C型限位装置；凹模座9与下模座10上平面之间螺栓连接，下模座10固定于压机走台上。

上模座6和下模座10两侧的中间位置有限位装置22，限位装置的80mm厚的钢板的两侧焊有30mm厚的钢板；限位装置22上、下接触面长2-2.5m、高1m、宽300mm。限位装置22通过加减垫片的方式，针对不同规格的半圆板可方便调整限位的高度。

参照图3、6，上模座6和下模座10为箱形，箱形的四块钢板采用80mm钢板焊接，中间的翼板采用30mm钢板焊接而成。上模座6与压机横梁相连接的钢板，中间部分尺寸与横梁尺寸相同，两端悬臂梁的宽度与弧形凹模8宽度相同，上模座6的总长由半圆板的长度决定，一般比半圆板总长长1-2米。上模座6的下平面长度和宽度尺寸与弧形凹模8的长度和宽度尺寸相同；下模座10与压机走台相接的下平面的钢板厚60mm，长与上模座6上平面钢板尺寸完全相同。上模座6在半圆板成型过程中起到将冲头7与压机稳固连接，并传递压机压力成型半圆板的作用；

参照图4，冲头7的底板27与上模座6下平面相连接，支撑板28一端与圆棒29焊接，另一端与底板27焊接。两侧翼板的底面与底板27焊接，侧面与支撑板28焊接、圆弧面与圆棒29焊接，两侧翼板的底面与侧面垂直，圆弧面直径与圆棒29直径相同。

圆棒29直径与半圆板直径相同，圆棒29、底板27、支撑板28的长度均与上模座6下平面相同。底板27厚60mm，支撑板28厚60mm、高150mm，两侧翼板厚30mm。

参照图5，所述弧形凹模8和凹模座9为铸件。弧形凹模8的直径与半圆板外径相同。弧形凹模8深度为半圆板半径尺寸加50-100mm；弧形凹模8壁厚和两侧的肩膀宽100mm；弧形凹模8内壁底部有收集氧化皮的凹槽23，凹槽23与弧形凹模8内壁弧度圆滑过渡，底部最大深度为5mm。为了减重，弧形凹模8外壁设减重盲孔。

直径相同、高度不同的半圆板其所用钢板的宽度是不同的，因此，每段弧形凹模8两侧设有可以调节宽度的C型限位装置11，当不同宽度的钢板放入弧形凹模8时，可通过C型限位装置11来调节宽度，以达到固定好钢板的目的。

参照图8，所述C型限位装置11的挡条放置于弧形凹模8两侧的肩膀上，直径为20mm的螺杆穿过C型板直径为20mm的孔，穿过端焊接在挡条上，挡条宽100mm，厚60mm。C型板下端焊接在凹模座9上，C型板孔的两侧有套在螺杆上的调节螺母，通过调节两侧的螺母可达到调节宽度的目的。

参照图6，为了装卸方便，凹模座9、弧形凹模8和C型限位装置的挡条做成每段2米的分段式。凹模座9段与段之间通过螺栓孔31穿入螺栓进行连接，凹模座9总长与下模座10总长相等。凹模座9和下模座10之间也通过螺栓孔31穿入螺栓进行连接。

进料段12、预热段13、加热段14和出料段15炉体两侧墙体上装有辊道4，辊道4高度相同。进料段12和出料段15辊道4的辊子采用普通碳钢制成；预热段13、加热段14的辊道4上装有直径100mm的耐热不锈钢辊子24。预热段13、加热段14炉膛高500mm，耐热不锈钢辊子24中心距炉体底部带孔钢板的距离为75mm，上面距炉膛顶部375mm。耐热不锈钢辊子24直径相同，耐热不锈钢辊子24上有链条26。预热段13和加热段14之间有硅酸铝耐火纤维做成的隔温炉门。进料段12装有进料段辊道电机18，预热段13装有预热段辊道电机19、加热段14装有加热段辊道电机20。当启动各辊道电机时，链条26带动辊子24运动，辊道输送钢板运动。预热段13和加热段14端部均有一个炉门，预热段13和加热段14炉的炉门电机，用于控制炉门的升降。

预热段13和加热段14的炉体由每节2-3m的分段炉体组合而成，各节炉体间用螺栓连接，方便移动和自由组合。预热段13和加热段14炉是由100mm厚槽钢焊接而成的长方体形，槽钢结构的外围包裹有0.5mm厚的彩钢板，槽钢内部焊有6mm的给钢板，给钢板上铺有250mm厚的硅酸铝耐火纤维。预热段13和加热段14炉体底部及两侧的硅酸铝耐火纤维上布满电阻丝25，炉体底部的电阻丝25上70mm处盖上厚度为25mm厚度的钢板，钢板上布满小孔，所铺钢板用来接钢板坯料加热过程中产生的氧化皮。

本发明的预热段13和加热段14长度相同，一般比需加热钢板16长2-3m、宽150-200mm。进料段12的长为需加热钢板5长的一半左右，出料段4长1m。进料段12、预热段13、加热段14和出料段15均是放置于高度为400-500mm高的支架上，支架是由100mm厚的槽钢焊接而成。

进料段12在生产过程中为钢板16平稳进入预热段13做准备；预热段13为钢板16正式加热做好温度准备，当第一件钢板16在加热段14内加热时，第二件钢板16则开始预热，为高效率生产半圆板提供保障；加热段14将钢板16加热到模锻所需温度；出料段15将加热后的钢板16顺利输送进模具。

钢板16预热和加热过程中，辊道4始终处于前进和后退的运动状态，避免辊道4上辊子24受热不均而变形。

参照图8、9、10，可移动辊底式电阻加热炉1的进料段12、预热段13、加热段14和出料段15炉体两侧墙体上装有辊道4，辊道4高度相同。进料段12和出料段15辊道4的辊子采用普通碳钢制成；预热段13、加热段14的辊道4上装有直径100mm的耐热不锈钢辊子24。预热段、加热段14炉膛高500mm，耐热不锈钢辊子24中心距炉体底部带孔钢板的距离为75mm，上面距炉膛顶部375mm。耐热不锈钢辊子24直径相同，耐热不锈钢辊子24上有链条26。预热段13和加热段14之间有硅酸铝耐火纤维做成的隔温炉门。进料段12装有进料段辊道电机18，预热段13装有预热段辊道电机19、加热段14装有加热段辊道电机20。当启动各辊道电机时，链条26带动辊子24运动，辊道4输送钢板16运动。预热段13和加热段14端部均有一个炉门，预热段13和加热段炉14的炉门电机，用于控制炉门的升降。

预热段13和加热段14的炉体由每节2-3m的分段炉体组合而成，各节炉体间用螺栓连接，方便移动和自由组合。预热段13和加热段14炉是由100mm厚槽钢焊接而成的长方体形，槽钢结构的外围包裹有0.5mm厚的彩钢板，槽钢内部焊有6mm的给钢板，给钢板上铺有250mm厚的硅酸铝耐火纤维。预热段13和加热段14炉体底部及两侧的硅酸铝耐火纤维上布满电阻丝25，炉体底部的电阻丝25上70mm处盖上厚度为25mm厚度的钢板，钢板上布满小孔，所铺钢板用来接钢板坯料加热过程中产生的氧化皮。

可移动辊底式电阻加热炉1的预热段13和加热段14长度相同，一般比需加热钢板16长2-3m、宽150-200mm。进料段12的长为需加热钢板16长的一半左右，出料段15长1m，进料段12、预热段13、加热段14和出料段15均是放置于高度为400-500mm高的支架上，支架是由100mm厚的槽钢焊接而成。

进料段12在生产过程中为钢板16平稳进入预热段13做准备；预热段13为钢板16正式加热做好温度准备，当第一件钢板16在加热段14内加热时，第二件钢板16则开始预热，为高效率生产半圆板提供保障；加热段14将钢板16加热到模锻所需温度；出料段15将加热后的钢板16顺利输送进模具。

钢板16预热和加热过程中，辊道4始终处于前进和后退的运动状态，避免辊道4上辊子24受热不均而变形。

参照1、11，采用本发明生产时，先启动预热段炉门电机17，预热段炉门上升，将钢板16吊至进料段12，启动进料段辊道电机18，通过进料段12的辊道4将钢板16送至预热段13,关闭预热段13炉门，启动预热段辊道电机19的循环按钮，预热段保温温度按400℃执行，完成第一块钢板16预热后，启动预热段辊道电机19的前进按钮，钢板16由预热段13的辊道4输送至加热段14，启动加热段辊道电机20的循环按钮，则钢板16在加热段14开始加热。此时，第二块钢板16就由进料段12进入预热段13。在钢板16预热和加热过程中，为了防止辊道4上辊子X受热不均而变形，因此，当按下预热段辊道电机19和加热段辊道电机20的循环按钮时，辊道会一直保持前进和后退的状态，先是前进，当钢板16接近前面炉门时，自动变成后退模式，再当钢板16接近后边炉门时，又自动转变为前进模式。钢板的加热保温温度按900℃执行，第一块钢板16完成加热后，启动加热段炉门电机21，加热段14的炉门打开，再启动加热段辊道电机20的前进按钮，将加热充分的钢板16由辊道4输送至凹模8中，移动压机5的走台，下模具移动至压机5下，压机5施压，当上模座6与下模座10的中间位置的限位装置22上的垫片完全接触时，则冲头7与弧形凹模8完成合模，半圆板在模具中成型，此时，半圆板成型过程中产生的氧化皮被收集在弧形凹模8底部的凹槽23中了。压机5停止施压后上行，半圆板由拖曳机构3从模具中脱出。

参照图12，拖曳机构固定在半圆板模锻成型模具对面，拖曳机构的钢丝绳30穿过半圆板端部的孔，便于产品入模和脱模。拖曳机构的钢丝绳30绷紧时与钢板处于同一平面上。

从钢板16吊至进可移动辊底式电阻加热炉1的进料段12后到半圆板模锻成型模具2中出模，整个生产过程没有使用任何吊具和人工操作，因此，本发明是一种实现半圆板半自动化生产、节省了大量的生产辅助操作和时间、大大提高了生产效率。