一种除去热棒料两头端面氧化皮的装置的制作方法

本发明涉及一种自动化锻造生产线中对热棒料的两头端面去除氧化皮以提高锻件质量并应用在锻造领域的一种新技术。

背景技术：

随着产业转移的深入和我国高端装备制造业的发展，国内部分锻造企业通过吸收引进技术，加强研发合作和技术积累，在锻造技术工艺、锻造装备水平和锻造能力上取得了长足进步，但锻造生产线中某个工位的处理对锻件质量会产生影响，尤其在中频加热后的锻件表面会产生一层氧化皮，由于该氧化皮较厚，在后续工艺中不易去除，锻打过程中很容易打压嵌入到锻件表面，经喷丸处理后，锻件表面就会形成凹坑，从而严重影响锻件的表面质量。虽然大多数锻件的生产在镦粗过程中可以去除棒料圆周面上的氧化皮，但热棒料两头端面的氧化皮无法去除，因此经过镦粗后的锻件在后续加工中，仍然会因两端面氧化皮的残留而影响产品质量。

目前传统的去除氧化皮的方法主要有机械振动式、钢刷式以及高压水喷除式，但这几种方法都存在着明显的缺陷。机械振动式靠机械滚轮的振动带动坯料振动，从而使坯料表面的氧化皮剥离并去除，此外，机械滚轮的凸凹表面也为去除氧化皮提供了一定的辅助作用，但该种方式只能去除约80％的氧化皮，且振动对装置的机械结构造成冲击，因此易损坏，维护和修理的成本非常高；由于氧化皮具有一定的粘性，钢刷式去除效果有限；高压水喷除式是国外最常见的一种除氧化皮方式，这种方式清除率高，但是传统的高压水除氧化皮装置采用的水泵压力高达30mpa，喷头的出水压力达到25mpa左右，频繁起停使泵和喷头都极易损坏，高成本限制了该种除氧化皮装置的推广和使用。

现有除鳞技术多用于去除锻件周边氧化皮，没有专门用于去除锻件两头端面氧化皮的除鳞装置。

本发明采用高压低流量的压力水去除氧化皮，这种方式无需高压水泵，成本低，喷射出的水压稳定，压力和流量易控制，维护方便，氧化皮清除率达到95％以上，解决了机械式去除氧化皮效率低，氧化皮残留高以及故障率高的问题，也降低了高压水泵式除氧化皮装置的高维护成本问题。本发明通过压力水以一定角度喷射棒料端面，有针对性去除棒料的端面氧化皮，解决了现有除氧化皮装置只能去除棒料圆周面，无法去除端面氧化皮的问题。

技术实现要素：

本发明涉及一种除去热棒料两头端面氧化皮的装置，即整个装置包括硬件系统和功能性系统两大部分组成，其中硬件系统由除鳞箱、压力水系统、液压系统三大部分构成；功能性系统包含控制系统、检测系统和水净化循环系统组成，其中硬件系统中的除鳞箱、压力水系统和液压系统三者是相互独立的分体式结构，且压力水系统和液压系统可以围绕除鳞箱独立布置在车间不同位置，通过液压系统实现增加水压的一种分散布置的除鳞装置；机械手夹持热棒料在移动过程中对两头端面进行高压喷水除鳞；除鳞装置高压喷头与垂直面夹角为α＝15°；除鳞箱机架倾斜板与集水槽的倾角β＝100°，且除鳞箱机架倾斜板宽度l1＝900mm；高压水喷头每排布置5个喷头共两排10个喷头，两排喷头间的距离l0＝660mm；喷头进水管路距地面的距离h3＝550mm，除鳞箱最大高度h4＝750mm，最大宽度尺寸l3＝900mm；压力水系统压力调整范围在3mpa-4mpa；液压系统用于为压力水提供动力，液压系统的系统压力为16mpa，调整油缸工作压力可改变压力水系统的水压，从而根据棒料尺寸进行水压和喷射速度的调节；检测系统采用激光测距仪进行检测。

附图说明

图1是端头除鳞箱主视图；

图2是端头除鳞箱俯视图；

图3是端头除鳞箱左视图；

图4是压力水系统视图

图5是液压系统视图

具体实施方式

本发明实施例由硬件系统和功能性系统两大部分组成，其中硬件系统由除鳞箱(图1、图2、图3)、压力水系统图4、液压系统图5三大部分构成，功能性系统包含控制系统、检测系统和水净化循环系统组成，其中硬件系统中的除鳞箱、压力水系统和液压系统是分体式，分体式的优点是可以根据锻造生产线的设备布局灵活安排整套除鳞装置，将压力水系统和液压系统布置在生产线两侧，使生产线紧凑，节约空间。本实施例的工作原理，当机械手夹持着热棒料移动到高压喷头喷射区的过程中，端头除鳞箱通过一定角度的高压水喷射移动的热棒料两端面，从而实现端面除氧化皮的功能；压力水系统用于提供喷除氧化皮的压力水；液压系统用于为压力水提供动力，液压系统的系统压力为16mpa，调整油缸工作压力可改变压力水系统的水压，从而根据棒料尺寸大小进行水压和喷射速度的调节；控制系统用于控制压力水的启停，以及进行水压力设置；检测系统为控制系统提供来料检测信息，由于待清除氧化皮的棒料处于高温红热状态，会对检测元件造成干扰，而激光测距仪抗干扰性强，测量准确度高，因此这里采用激光测距仪进行检测。当检测系统检测到棒料后，向控制系统发出信号，除鳞喷头开始喷射压力水，将棒料表面的氧化皮清除掉，棒料离开喷射区域后，压力水系统自动关闭，准备进行下一次清除；压力水系统压力在3～4mpa间可调，高压水喷头6每排布置5个喷头共两排10个喷头，两排喷头间的距离l0＝660mm(图2)，其与垂直面夹角为α＝15°(图2)；水净化循环系统用于收集除鳞后的废水进行分级过滤净化，再输入到压力水系统的水箱中循环利用，从而减少环境污染，利于环保。

本实施例中图1为除鳞箱主视图，其中标号6为左高压水喷头，标号7为大棒料，标号8为小棒料，标号9为进水管路，标号5为除鳞箱机架，标号10为右高压水喷头，除鳞箱宽度l3＝900mm，除鳞箱高度h4＝750mm，除鳞箱固定宽度l4＝800mm，进水管路距地面高度h3＝550mm；图2为除鳞箱俯视图，其中标号4为集水槽，除鳞机架宽l1＝900mm，集水槽宽l2＝1100mm，集水槽长h2＝800mm，除磷箱长度h1＝900mm，d＝200mm，用于安装进水的三通空间尺寸；图3为除鳞箱左视图，其中除鳞箱机架倾斜度β＝100°，除鳞箱固定长度l5＝900mm；图4为压力水系统视图，图5为液压系统视图，且图4和图5是与除鳞箱分开设计，三者相互独立，压力水系统和液压系统可以布置在车间其它位置，不占用生产线空间，这种分体化的设计方便维修和维护。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡以本发明权利要求所做的改变，都应属于本发明的涵盖范围。

技术特征：

1.一种除去热棒料两头端面氧化皮的装置，即整个装置包括硬件系统和功能性系统两大部分组成，其中硬件系统由除鳞箱、压力水系统、液压系统三大部分构成；功能性系统包含控制系统、检测系统和水净化循环系统组成，其中硬件系统中的除鳞箱、压力水系统和液压系统三者是相互独立的分体式结构，且压力水系统和液压系统可以围绕除鳞箱独立布置在车间不同位置，通过液压系统实现增加水压的一种分散布置的除鳞装置。

2.如权利要求1所述的用于除去热棒料两头端面氧化皮的装置，

其特征在于，机械手夹持热棒料在移动过程中对两头端面进行高压喷水除鳞。

3.如权利要求1所述的用于除去热棒料两头端面氧化皮的装置，

其特征在于，除鳞装置高压喷头与垂直面夹角为α＝15°。

4.如权利要求1所述的用于除去热棒料两头端面氧化皮的装置，

其特征在于，除鳞箱机架倾斜板与集水槽的倾角β＝100°，且除鳞箱机架倾斜板宽度l1＝900mm。

5.如权利要求1所述的用于除去热棒料两头端面氧化皮的装置，

其特征在于，高压水喷头每排布置5个喷头共两排10个喷头，两排喷头间的距离l0＝660mm。

6.如权利要求1所述的用于除去热棒料两头端面氧化皮的装置，其特征在于喷头进水管路距地面的距离h3＝550mm，除鳞箱最大高度h4＝750mm，最大宽度尺寸l3＝900mm。

7.如权利要求1所述的用于除去热棒料两头端面氧化皮的装置，其特征在于，压力水系统压力调整范围在3mpa-4mpa。

8.如权利要求1所述的用于除去热棒料两头端面氧化皮的装置，其特征在于液压系统用于为压力水提供动力，液压系统的系统压力为16mpa，调整油缸工作压力可改变压力水系统的水压，从而根据棒料尺寸进行水压和喷射速度的调节。

9.如权利要求1所述的用于除去热棒料两头端面氧化皮的装置，其特征在于，检测系统采用激光测距仪进行检测。

技术总结
本发明公开一种除去热棒料两头端面氧化皮的装置，采用高压低流量的压力水去除氧化皮，这种方式无需高压水泵，成本低，喷射出的水压稳定，压力和流量易控制，维护方便，氧化皮清除率达到95％以上，同时解决了机械式去除氧化皮效率低，氧化皮残留高以及故障率高的问题，也降低了高压水泵式除氧化皮装置的高维护成本；本发明通过压力水以一定角度喷射棒料端面，有针对性去除棒料两端面氧化皮，解决了现有除氧化皮装置只能去除棒料圆周面，无法去除端面氧化皮的问题。

技术研发人员：刘庆生;曾琦;姚洪亮;刘波;张南;安思健;胡福荣
受保护的技术使用者：北京机电研究所有限公司
技术研发日：2020.12.09
技术公布日：2021.03.19