Автоматизированная линия горячей штамповки Советский патент 1983 года по МПК B21J13/08 B23Q41/02 

.Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к автоматизированным линиям для i производства крупных поковок горячей штамповкой.

Известна автоматизированная линия для горячей объемной штамповки крупных поковок сложной формы с вытянутой осью, содержащая установленные по ходу технологического процесса индукционный нагреватель со сред- . ствами автоматизации загрузки .и выгрузки заготовок, ковочные вальцы с поворотным манипулятором для межпереходного транспортирования, горячештамповочный пресс с манипуляторами для перекладки поковок по позициям штампа, прессы для обрезки и калибровки с манипуляторами и транспортерами l J.

Недостаток этой автоматизированкой линии горячей штамповки состоит в том, что она не обеспечивает , высокую штучную производительность штамповки поковок вследствие того, что манипулятор ковочных вальцов выполнен поворотным и затрачивает много времени, на маневрирование с заготовкой, а транспортеры размещены в штамповой зоне прессового оборудования и удлиняют время обработки поковок манипуляторами в рабочйх зонах оборудования. Кроме того, установка транспортеров в штамповом пространстве прессового оборудования известной линии не способствует рациональному размещению штамповочных ручьев в штампах, что приводит к неоправданному увеличению габаритных размеров и массы прессов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому .результату к предлагаемой является автоматизированная линия горячей штс1мповки крупных поковок с вытянутой осью, содержащая установленные по ходу технологического процесса индукционный нагреватель со средствами загруз ки. и выгрузки заготовок, ковочные вальцы с манипулятором, штамповочный пресс с двумя манипуляторами, обрезной и калибровочный прессы 2 .

Недостаток этой линии заключается также в малой штучной производительности, что объясняется различной продолжительностью штамповки поковок на входящем в линию оборудовании, являющейся следствием компоновки линии и конструкции ее элементов. Самое продолжительное штучное время штамповки отмечено на вальцах и горячештамповочном прессе.

В чacтнocти манипулятор ковочных вальцов после окончания процесса вальцовки возвращается от крайнего ручья вальцов в csioe исходное положение напротив первого ручья вальцов, поворачивается на 180, перемещается вперед к горячештамповочному прессу, укладывает отвальцованную заготовку на первую позицию штампа, а затем возвращается в исходное положение. Так как. вес заготовки достигает 200 кг и она удерживается захватом манипулятора за один конец на большом вылете, то скорость поворота хобота манипулятора ограничивается из-за инерционных нагрузок и по этой причине затрачивается значительное время на ус покоение хобота манипулятора после окончания поворота перед загрузкой заготовки в штамп пресса. В результате штучное время обработки заготовки на вальцах с манипулятором знчительно превышает штучное время вс остальных агрегатов линии в отдельности, существенно снижая ее производительность.

Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения времени цикла штучной штамповки.

Указанная цель достигается тем, что автоматизированная линия горячей штамповки, крупных поковок с Bisiтявутой осью, содержащая установленные по ходу технологического процесса индукционньой нагреватель со средствами загрузки и выгрузки заготовок, ковочные вальцы с манипулятором, штамповочный пресс с двумя манипуляторами, обрезной и калибровочный прессы, снабжена дополнительными манипулятором и транспортером, установленными между ковочными вальцами и штамповочным -прессом.

На фиг. 1 изображена автоматизированная линия для горячей штамповки крупных поковок с .вытянутой осью на фиг. 2 - схема блокировки и прохождения управляющего сигнала.

Автоматизированная линия состоит из индукционного нагревателя 1 с загрузчиком 2 и стеллажом 3, ковочных вальцов 4 с манипуляторами 5 и 6 и транспортером 7, горячештамповочного пресса 8 с манипуляторами 9 и 10, транспортером 11 и сортировочной стрелкой 12, обрезного пресса 13 с манипулятором 14, транспортером 15 и накопителем 16, калибровочного пресса 17 с манипуляторами 18 и 19, транспортером 20 и сортировочной стрелкой 21.

Автоматизированная линия работает следующим образом.

Нагретая заготовка (не показана) из индукционного нагревателя 1 захватывается загрузчиком 2 и укладывается иа приводной стеллаж 3, который подает ее вперед к манипулятору 5 ковочных вальцов 4. Манипулятор 5 захватывает заготовку клещами за конец, после чего приводной

стеллаж 3 возвращается в исходное положение.

По команде от манипулятора 5 ковочные вальцы 4 совершают вальцовку заготовки на первой позиции, выбрасывают её вперед вместе с тележкой манипулятора 5 и останавли - Баются. Манипулятор 5 сначала перемещает заготовку на вторую позицию/ а затем возвращает ее назад к ковочным вальцам 4, которые вальцуют заготовку уже на второй позиции, снова выбрасывают из своей рабочей зоны вперед заготовку вместе с тележкой манипулятора 5 и останавливаются.

Далее совместная работа манипулятора 5 с ковочными вальцами 4 мр-. жет продолжаться на третьей, четвертой и т.д. позициях в зависимости от требований технологического процес;са. . . ,-;

После окончания вальцовки манипулятор 5 совершает полный ход вперед и выводит вальцованную заготовку иэ рабочей .зоны вальцов 4.

Рука дополнительного манипулятора 6 в ыдвига тся к манипулятору 5 и забирает у него.заготовку. Далее манипуляторы 5 и € работают одновременно: манипулятор 5 возвращается в исходное ирложёние, завершая сврй цикл работы, а допрлнительный манипулятор 6 дрставляет заготовку к до-прлнителЫ|6му транспортеру 7 и укладывает ее на тележку транспортера 7, которая, в евою очередь, дро тавляет загЬтрвку к горячештгилповрчшэму прессу 8

.Рука манипулятора 9 наклоняется , над дополнительным транспортером 7, захватывает заготовку и возвращается в горизрнтальнре положение. Вьодаетря сигнал на возврат тележки дополнительного транспортера 7 к ковочнь 1 вальцам 4.

Манипулятор 9 выстаивает Р за- ; готовкой некрторре время в ржидании сигнала, разрешающего загрузку заготовки в горячештампрвочный пресс 8. ..

В случае,.еРли разрешающий сигнал не поступает к Манипулятору 9 в течение рпределенной заранее настрреннрй выдержки времени, то ма.нипулятРр 9 првррачивается на 90 и Рбра- сывает загртрвку на пришлный желрб срртиррвочной. стрелки 12, а затем -. возвращается в исходное положение, ожидая очередную заготовку.

В случае же, когда разрешакнций сигнал поступает к манипулятору 9, егр jSyKa выдвигается вперед и через боковое ркнр в стрйке горячештампрврчнрго пресса 8 загружает заготовку; в. предварительный ручей штампд, & затем возвращается в ИР-; ходное положение..

Ползун горячештамповочного пресса 8 осуществляет штамповку в предварительном ручье и останавливается в верхнем положении. Включается нижний выталкиватель (не показан J и поднимает поковку над зеркалом штампа. Рука манипулятора 10 выдвигается к предвари.тельному ручью и захватывает поковку. i ТЬлкатели нижнего выталкивателя

0 убираются вниз, после чего рука манипулятора 10 перемещается к окончательному ручью штампа, укладывает ее в ручей а затем возвращается в исходное положение.

5

Ползун горячештамповочного пресса 8 осуществляет штамповку в оконча,тельнрм ручье и останавливается в верхнем положении..Нижний выталкиватель Поднимает поковку над зеркалом штампа.

0

Рука манипулятора 10 выдвигаетря к окончательному ручью и захватывает поковку. Толкатели нижнего выталкивателя убираются вниз, подают одновременно команду на дви5. жение руки манипулятора 10 с поковкой к транспортеру 11 и выдают, разрешающий сигнал манипулятору 9 на загрузку очередной заготовки в предварительный ручей. Далее манипуля0торы 9 и 10 работают в совмещенном цикле, т.е. одновременнр, срверяная попутные перемещения поковок. При &ТОМ манипулятор 9 работает в указанной последовательности, а

5 рука манипулятора 10 перемещает поковку к транспортеру 11, наклоняется над ним, укладывает поковку на тележку, возвращается в Горизонтальное положение и выдает команду на

0 перемещение тележки транспортера 11 к обрезному прессу 13. Затем тележка транспортера 11 доставляет поковку к обрезному прессу 13 а рука манипулятора 10 возвращается в исход- Hde положение. Одновременно с этим

5 рука манипулятора 9 укладывает очередную заготовку в предварительный ручей и возвращается в исходное положение к дополнительному транспортеру 7. Только после этого выдается

0 команда пресРу 8 на выполнение предварительной штамповки. :

Таким образом, совмещение операций укладки заготовки в предварительнЕий ручей горячештампозвочного пресса 8

5 с операциями укладки готовой поковки на транспортер 11, а затем, совмещение возврата манипуляторов 9 и 10 в исхояяое положение с транспортированием поковки к обрезному прессу 13

0 позволяет рркратить время штамповки поковки на горячештамповоч неж. прессе 8 и тем самым увеличить производительность линии.

От горячантампрврчного пресса 8 поковка с облоем доставляется тележ5

кой транспортера 11 к обрезному пресу 13, Манипулятор 14 захватывает пковку с транспортера 11 и выдает команду на возврат его тележки к горячештамповочному прессу 8.

Затем манипулятор 14 укладывает поковку в обрезной штамп и возвращается в исходное положение. Ползун обрезного пресса совершает ход и, протсшкивая поковку через матрицу обрезного штампа, обрезает облой, который затем удаляется из зоны штс1мпа одним из известных способов.

Обрезанная поковка проваливается вниз, сама укладываегся на тележку транспортера 15 и доставляется к калибровочному прессу 17, Манипулятор 18 захватывает поковку с.транспортера 15 и выдает команду на возврат его тележки к обрезному прессу 13, Затем манипулятор 18 укладывает поковку на первую позицию калибровочного штампа и возвращается в исходное положение.

Ползун калиброззочного пресса 17 совершает ход калибрует поковку ва первой позиции штампа и возвращается в верхнее положение..Рука манипулятора 18 входит в штамповое пространство калибровочного пресса 17, захватывает поковку, переносит ее на вторую позицию, укладывает в штамп и возвращается в исходное положение.

Ползун калибровочного пресса 17 совершает второй ход, калибрует

поковку на второй позиции штампа и снова возвращается В верхнее положение. Рука маяип лдуора 19 входит в штамповое пространство

17f захвакалибровочного пресса тывает откалиброванн5 к поковку

из второй позиции штампа и переносит ее на тележку транспортера 20, который транспортирует поковку на участок охлаждения и термообраЬот си, а рука манипулятора19 I тем временем возвращается в исходное .положение.

Работа (Манипулятордв 14 и 18 всл

чае отсутствия сигналрв, разрешающи загрузку поковок в штампы прессов 13 и 17, производите так же, как указанная работа манипулятора 9, В этом случае манипулятор 14 сбрасывает необрезанную поковку в накопитель 16, а манипулятор 18 сбрасывает некалиброванную поковку на сортировочную стрелку 21,

Технические преимущества предлагаемой автсхматизированной линии по сравнению с прототипом заключаются в повьрении производительности ЛиНИИ в 2 раза/ что достигается пу тем передачи части функций манипулятора ковочных вальцов дополнительно установленным в линии манипулятору и транспортеру, а также путем совмещения операций загрузки заготовок в штамп горячештамповочного пресса и выгрузки поковок из него на транспортер.

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЛИНИЯ ГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКИ крупных поковок с вытянутой осью, содержащая установленные по ходу технологического процесса индукционный нагреватель ее средствами загрузки и выгрузки заготовок, ковочные валь.цы с манипулятором, штамповочный пресс с двумя манипуляторами, обрезной и Калибровочный прессы, отличаюад а.я с я тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени цикла мтучной штамповки, она снабжена дополнительным манипулятором и транспор ером,устгшовленными между ковочными вешьцами и штамповочным прессом. (Л С СП со со 4 оа