锻造生产润滑改善方案

发布时间：2024-01-25

对于任何企业来说，生产成本都是至关重要的的因素。而改善润滑条件是一种经济且见效快的手段。今天小编给大家分享在锻造生产中如何改善润滑条件!

整个锻造生产中，锻造润滑剂成本仅2%左右，但是对整个锻造起着决定性作用。适量适宜的润滑剂，可提高产品质量、延长模具寿命、节约能源，产生良好的经济、社会效益。

锻造模具润滑剂的种类

水基石墨润滑剂　

水基石墨润滑剂是目前世界上应用较为广泛的锻造润滑剂。水基石墨润滑剂由粘合剂、润湿剂、粘附剂、摩擦调整剂、表面活性剂组成。

水基石墨润滑剂的石墨有天然石墨、非晶质石墨、合成石墨、胶状体石墨等。天然石墨好、合成石墨次之，非晶质石墨常被用于加工低成本的润滑剂，胶状体石墨广泛使用于有自动循环系统的锻造车间，并且近期成本不断降低，为众多锻造企业提供了更多有吸引力的选择。

水基合成润滑剂　

水基合成润滑剂使用非石墨产品替代了石墨产品，是对操作现场环境要求较高的锻造企业的推荐产品。

水基合成润滑剂又分为含油和水及仅含油两类。含油的溶液/各种化合物均匀分布在水中；而含水和油的则是乳化油、蜡水。

油基润滑剂　

油基润滑产品在某些特定领域也有一定的使用需求，如复杂的钢质发动机气门、航空有色金属及汽车轮毂等锻件。

随着油基产品的不断发展，新型油基锻造润滑剂技术大量使用了过去不曾使用的添加剂。现如今对先进材料添加抗磨损添加剂、摩擦修复剂、研磨石墨以及含有高分子聚合物的添加剂等，大大提升了油基锻造润滑剂产品的性能。这种润滑剂可以在工艺过程中使用更少的润滑剂达到相同的效果。并且使锻造现场的环境与安全问题也得到大幅度改善。

整个锻造生产的成本中，模具费用是锻件成本的主要组成部分，一般占生产成本10%～25%，因此提高模具寿命可减少锻件生产成本中的模具成本。生产过程中，喷淋润滑环节是延长锻造模具寿命的重要组成部分。锻造生产中，锻造润滑剂成本仅占2%左右，但是对锻造模具寿命起着决定性作用。近年来，原来手工的润滑冷却方式已经越来越不被大家所接受，从质量稳定及成本角度考虑，实现自动化锻造无疑是今后大家选择的方向，锻造自动润滑装置的应用是其中必不可少的因素。

自动润滑装置方式

锻造生产线目前采用的自动润滑装置主要有以下几种：一类是安装在机床外部，利用滑块抬起的空间深入模具型腔对模具进行润滑的自动润滑结构；另一种是安装在热模锻压力机的步进梁上的自动润滑装置。

采用步进梁自动化锻造生产的热模锻生产线，该喷淋系统将喷淋头、喷淋液管、气管软管都安装在步进梁上方，整线集成由PLC连线控制，步进梁传输过程中对锻造完毕的上下锻造模具进行喷淋润滑。这种结构优点可以对模具进行充分润滑，即使满工位生产也可以避免润滑过程中润滑液喷在锻件上面，但由于受往复运动和高温烘烤，易出现管线故障。这种喷淋润滑方式仅限于采用步进梁自动化的简单中小型锻件自动化锻造模具的喷淋润滑（图1）。

图1 安装在机床外部的自动润滑装置

热模锻自动生产线另一种喷淋润滑方式是安装在设备上，采用摆臂式自动喷淋润滑系统。摆动润滑装置由一个润滑喷洒单元和配液单元组成，使用高压软管和钢管将该单元和送料单元以及一个或者多个喷嘴装置相连接。在压力机的主控台处对其进行调整，由SPS控制的阀系统可以实现非常精确的冷却水量和润滑材料混合物剂量的分配。通过摆动润滑装置将空气、水和脱模剂送入到模腔内。该脱模剂自动喷涂机是齿轮锻造业内能够良好配合锻压机实现全自动代替人工操作的设备。该设备主要由机座、储液箱、搅拌系统、气动系统、喷液系统及电气控制系统等构成，采用日本三菱PLC控制，且配备触摸屏，实现人机对话。通过合适的气液配比，将水基脱模剂均匀地喷涂在锻压机上下模具表面，并立即吹干，使模具表面形成耐高温、耐氧化薄膜。同时，给模具降温，使之锻打时不粘模，锻件规整，延长模具使用寿命。

图2 安装在设备上的自动润滑装置

这种润滑装置喷水用于冷却模具温度，确保模具处在一个合适的温度，空气用于吹干模具上残余的水和氧化皮，润滑材料用于对模具进行润滑。整个润滑装置通过机器凸轮角度进行控制，通过主机屏?界面对各?工位模具润滑用参数进行输入。

在生产过程中，步进梁上卡爪后面的卡爪座内安装有感应开关，用来检测每个工位是否有工件，并根据PLC程序设置水、脱模剂、压缩空气在工件来、走、或者来和走都喷洒。

对封闭空间足够大的压机锻模润滑，锻造自动化生产线的喷淋润滑方式可以采用锻造毛坯转运夹具与喷淋头安装在同一机械手（或机器人）自动化设备上的方式，锻?毛坯工序间自动化夹持转运操作时，顺带完成模具的喷淋润滑。锻件在转运过程中，由于机械手需要继续完成喷淋任务，上模喷淋液溅落到锻件上容易造成锻件上表面较大温降，在终锻前易造成锻件芯表温差大，氧化皮厚，易形成锻造缺陷。同时锻件在机器人夹持过程中等待完成氧化皮吹扫、喷淋润滑冷却，机器人夹具受热时间较长，连续生产时因受热时间过长其强度快速下降，影响后续精确定位操作（图3）。

图3 喷淋头与转运夹具安装在同一机械手上

热模锻自动化生产线模具润滑剂

石墨乳在锻造自动生产线作为润滑剂广泛使用，但其也存在着各种缺陷：

残渣顺着顶料杆间隙下漏至模具和垫板之间，使下顶料孔堵塞，造成顶料杆无法落回或顶出距离发生变化，影响卡爪对工件定位抓取。

模具模腔表面石墨乳残渣硬化粘附在模具型腔难以清理，降低了润滑效果，影响锻件的金属流动成形和模具寿命。

干燥后石墨粉四处漂浮扩散，容易至电器元件电路短路。

加剧相对运动机械部件间磨损。故目前安全环保的绿色锻造润滑剂逐渐替代石墨乳，使用环保安全的新材料水基无毒高温脱模润滑剂和喷淋工艺是未来锻造工艺发展的趋势。有机水基润滑剂必定会提高锻造自动生产线效率，改善锻造生产环境，增加锻造模具寿命，使锻造企业获得产品成本差别化竞争优势。

(本文来源于网络)