本发明涉及金属加工领域。
背景技术：
现代工业中，机械设备中一些负载高、工作条件严峻的重要零部件，多采用锻件造。通过锻造能将冶炼与铸造过程中形成的夹杂弥散、疏松弥合，将铸态组织转变为锻造态组织，最后再通过适当的热处理，大大提高钢的机械性能。
但是由于锻造自身特点，锻造流程从加热直至成品入库，每个工序都是人工控制，而产生的锻件形状、尺寸和性能主要由操作工的技术水平决定，这就造成产品质量不稳定，并且各工序都是离线操作，造成生产周期长和能源浪费；造成锻造圆钢的尺寸精度低，加工余量大，材料损失严重；锻造圆钢完成锻造和最后滚圆所需时间长、火次多，造成劳动强度大，生产率低而且能源消耗大；锻造后圆钢温度低，而且需要离线转运至热处理炉进行热处理，造成能源的浪费等等。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种全流程智能化锻造圆钢生产方法，在线操作、自动化程度高、效率高的锻造圆钢生产模式。
本发明的目的是这样实现的：一种全流程智能化锻造圆钢生产方法，将原料依次在线进行加热、除磷、锻造、定径、补热、淬火、回火、冷却、矫直、扒皮、锯切、无损检测、称重、打钢印、喷标、涂色标、表面喷涂防腐剂、包装工序，取得成品圆钢；所述加热工序为：入炉机械手将原料送入连续炉中进行加热。
由于采用了上述生产线，本发明的有益效果是：
1、通过以上工艺流程与设备相结合，使得产品的整个生产过程，即从生产流程开始即原料加热至成品入库始终为在线操作，实现了一种全流程智能化锻造圆钢生产线；
2、生产时只需现场操作人员将系统程序设定预先设定好即可，即实现全流程智能化控制，节约了人力物力消耗，减少生产过程中的能源消耗，提高了生产效率与节奏，解决了现有锻造圆钢自动化程度低、很多工序需要离线操作的问题；
3、在线加热系统和在线热成型系统实现了高效生产和智能化生产，得到优良的表面质量和精度，生产效率远远超过现有自由锻生产线；
4、在线热处理系统既利用锻造预热，又能实现圆钢的均匀、控制冷却，在提高生产效率、有效利用能源的基础上，很大程度上提高了产品的力学性能；
5、在线冷加工与检测系统实现了冷加工与检测同步进，简化了生产程序，节约了人力物力。而且对大型锻件圆钢首次利用了辊矫机、扒皮机和圆盘锯切技术，较大程度提高产品外观质量、成材率和生产效率。
本发明的除磷工序为：出炉机械手将原料取出，然后通过出料辊道将温度为1150～1280℃的原料置于高压水除磷机进行除磷。加热后通过出料辊道快速将原材料送至高压水除磷机，缩短工艺周期，避免热量损耗。
本发明的锻造工序为：将原料通过四锤自动锻造机进行锻造，取得坯料，锻造道次共4～12道次，按照一个方向在一个面上锻压拔长，每拔长一道次翻转90°，每道次锻压压下量为6～25%，进砧量为0.4～0.9。既保证有高的锻造效率，又能将锻件内部铸态组织充分破碎、充分焊合内部铸态组织固有的疏松、缩孔等缺陷。
本发明的定径工序为：将坯料通过定径机进行定径，取得黑皮圆钢，定径道次4～12道次，定径孔型中圆形部分所对应的角度为95～160°，单道次压下量2～15mm，道次间90°翻转。这样能够快速的使黑皮圆钢外径达到所规定的尺寸。
本发明的补热工序为：将黑皮圆钢通过连续加热炉进行补热，炉温800～1200℃，保温时间1～7min/100mm。既充分利用了圆钢既有热量，节约能源，又提高了生产效率。
本发明的淬火工序为：将黑皮圆钢通过淬火旋转冷床利用喷淋冷却装置进行淬火，喷淋冷却时间t1=δ1*[φ/（q*p）]0.5min，其中，δ1为系数，δ1=0.3～1.2，φ为黑皮圆钢的直径，q为喷嘴流量，q=5～60m3/h，p为喷嘴压力，p=0.15mpa～2mpa。这样可以通过对喷嘴流量、喷嘴压力的调节对不同规格、不同钢种、不同性能要求的产品进行淬火工艺调节。淬火旋转冷床既保证圆钢整体圆周性能的均匀性，又能保证圆钢在冷却过程中不产生弯曲。
本发明的回火工序为：将黑皮圆钢通过连续加热炉进行回火，回火温度为：300℃～750℃，回火保温时间为：0.02～4h/100mm。这样在线回火，大大提高了生产效率
本发明的冷却工序为：将黑皮圆钢通过回火旋转冷床利用喷淋冷却装置进行喷淋冷却，喷淋冷却时间t2=δ2*[φ/（q*p）]0.5min，其中，δ2为系数，δ2=0.5～4.6，φ为黑皮圆钢的直径，q为喷嘴流量，q=5～60m3/h，p为喷嘴压力，p=0.15mpa～2mpa。这样可以通过对喷嘴流量、喷嘴压力的调节对不同规格、不同钢种、不同性能要求的产品进行工艺调节。回火旋转冷床既保证圆钢整体圆周冷却的均匀性，又能保证圆钢在冷却过程中不产生弯曲。
本发明的扒皮工序为：将黑皮圆钢通过无心车床进行扒皮，取得扒皮圆钢，车削量为0.5～3mm，单次进刀量为：0.5～3mm，车削速度：0.1～2m/min。相比传统圆钢车床车削，生产效率提高几十甚至几百倍，车削量却不足其五分之一，大大提高了生产效率与成材率，而且避免大量人力物力对其进行吊运、装夹、定心和手工测量等操作。
本发明的锯切工序为：将扒皮圆钢通过圆盘锯进行锯切，圆盘锯的锯切下降速度为2～20mm/s。相比传统带锯床锯切，锯切效率提高几十甚至几百倍，且端部倾斜度也远小于带锯床锯切的圆钢，而且避免大量人力物力对其进行吊运等操作。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
全流程智能化锻造圆钢生产方法，将原料依次在线进行加热、除磷、锻造、定径、补热、淬火、回火、冷却、矫直、扒皮、锯切、无损检测、称重、打钢印、喷标、涂色标、表面喷涂防腐剂、包装工序，取得成品圆钢。
加热工序为：入炉机械手在接到装料信号后，装料炉门打开，将上料台架上的原料（42crmo连铸坯：规格φ800*4000mm）通过入炉机械手将原料送入连续炉中进行加热。环形加热炉是按照预先设定的加热工艺曲线对炉内原料进行加热，加热温度1230℃±20℃，加热时间16.5h。
除磷工序为：出炉机械手将原料取出，然后通过出料辊道将温度为1150～1280℃的原料置于高压水除磷机进行除磷。
锻造工序为：将原料通过四锤自动锻造机进行锻造，取得坯料，锻造道次共6道次，按照一个方向由头至尾在一个面上锻压拔长，每拔长一道次翻转90°，每道次锻压压下量为20%，进砧量为0.6～0.8，锻造尺寸为φ500*10040mm，经锻造机激光/红外测距仪检测符合工艺尺寸要求。
定径工序为：将坯料通过定径机进行定径，取得黑皮圆钢，定径道次4～12道次，定径孔型中圆形部分所对应的角度为95～160°，单道次压下量2～15mm，道次间90°翻转。定径机按照预先设定好程序进行定径至规定尺寸φ454*12170mm，经定径机激光/红外测距仪圆钢外径与椭圆度是否符合工艺要求。
补热工序为：将黑皮圆钢通过连续加热炉进行补热，炉温860℃，保温时间7min。
淬火工序为：将黑皮圆钢通过淬火旋转冷床利用喷淋冷却装置进行淬火，喷淋冷却时间t1=δ1*[φ/（q*p）]0.5min，其中，δ1为系数，δ1=0.8，φ为黑皮圆钢的直径，q为喷嘴流量，q=10m3/h，p为喷嘴压力，p=0.6mpa，喷淋冷却时间t1=7min。
回火工序为：将黑皮圆钢通过连续加热炉进行回火，回火温度为：680℃，回火保温时间为：14min，回火保温时间取0.05h/100mm。
冷却工序为：将黑皮圆钢通过回火旋转冷床利用喷淋冷却装置进行喷淋冷却，喷淋冷却时间t2=δ2*[φ/（q*p）]0.5min，其中，δ2为系数，δ2=4，φ为黑皮圆钢的直径，q为喷嘴流量，q=25m3/h，p为喷嘴压力，p=1mpa，喷淋冷却时间t2=17min。
扒皮工序为：将黑皮圆钢通过无心车床进行扒皮，取得扒皮圆钢，车削量为1.5mm，单次进刀量为：1.5mm，车削速度：1～3m/min，扒皮后黑皮圆钢尺寸为φ451。
锯切工序为：将扒皮圆钢通过圆盘锯进行锯切，圆盘锯的锯切下降速度为3mm/s，锯切后为φ452.5*6000mm两支，试样170mm一组。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。