張銀菊，周青梅，余丹華，徐正倫

（江西昌河航空工業(yè)有限公司，江西景德鎮(zhèn) 333002）

0 引言

飛機(jī)防火墻部分復(fù)雜件熱壓成型是目前影響某車間完成生產(chǎn)任務(wù)的主要瓶頸之一，生產(chǎn)設(shè)備為2.5 MN鈦合金熱壓床，目前生產(chǎn)效率低。2.5 MN鈦合金熱壓床零件壓制主要過(guò)程如下。

（1）升溫過(guò)程。熱壓床及模具從室溫到工作溫度650℃，需要14 h。

（2）零件壓制過(guò)程。每個(gè)零件壓制僅需（2～3）min。

（3）降溫過(guò)程。從650℃需降溫至200℃以下，降溫大約需16 h。

（4）取模及放入模具。各30 min左右（根據(jù)難易程度時(shí)間不一）。

從上述過(guò)程中可以看出影響熱壓床生產(chǎn)效率的主要因素：模具隨熱壓床升溫及降溫過(guò)程中，因熱壓床本身升溫及降溫速率不可改變，這就需要增加1個(gè)爐子用來(lái)同時(shí)加熱下一批零件所需的模具。此時(shí)問(wèn)題的焦點(diǎn)就集中在如何進(jìn)行熱壓床的高溫?fù)Q模，原先人工+電動(dòng)叉車的模式就不再適用。為此，提出設(shè)計(jì)1臺(tái)高溫快速換模裝置。

1 原換模過(guò)程

在設(shè)計(jì)高溫快速換模裝置的計(jì)劃階段，需對(duì)裝置的需求情況做充分調(diào)查研究和分析，團(tuán)隊(duì)成員現(xiàn)場(chǎng)跟蹤并作了詳細(xì)記載，模具與熱壓床的連接如圖1所示。

1.1 取模過(guò)程

（1）操作“頂桿”上升，使下模具上升頂住上模具。

圖1 模具與熱壓床的連接

（2）人工手動(dòng)敲打取下上模具與設(shè)備固定連接的工字鋼。

（3）取下的工字鋼墊在下模具下面（放在工作平臺(tái)上）。

（4）操作頂桿“下降”到位，下模具落在工字鋼上面。

（5）用鏟車鏟走模具。

1.2 裝模過(guò)程

（1）用鏟車將模具（包括上模具及下模具）放入熱壓床工作臺(tái)面，底下墊1根圓形的棒，便于模具左右移動(dòng)調(diào)整。

（2）人工左右挪動(dòng)，使模具與上定位孔對(duì)準(zhǔn).

（3）操作頂桿上升，使上下模具同時(shí)頂住上工作臺(tái)面，人工將定位固定工字鋼塞入。

（4）操作頂桿下降，將模具降至下工作臺(tái)面。

2 高溫快速換模裝置總體構(gòu)思

機(jī)器的主要組成如圖2所示。本文重點(diǎn)研究高溫快速換模裝置的傳動(dòng)部分，以此作為設(shè)計(jì)核心展開(kāi)設(shè)計(jì)，高溫?fù)Q模裝置動(dòng)作分解結(jié)構(gòu)說(shuō)明如下。

（1）車體在地軌上左右移動(dòng)。采用電機(jī)+減速機(jī)+鏈傳動(dòng)+導(dǎo)向輪的結(jié)構(gòu)形式。

圖2 機(jī)器組成

（2） 貨叉上下移動(dòng)。貨叉安裝在平臺(tái)上，通過(guò)平臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)貨叉上下移動(dòng)，平臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)采用螺旋傳動(dòng)，工作臺(tái)上下行程為750 mm。

（3）貨叉前后移動(dòng)（伸縮）。采用雙鏈傳動(dòng)，二級(jí)貨叉模式。

（4）推進(jìn)機(jī)構(gòu)前后移動(dòng)。推進(jìn)機(jī)構(gòu)的端頭結(jié)構(gòu)，一側(cè)為板式結(jié)構(gòu)，另一側(cè)為鉤式結(jié)構(gòu)，兩端根據(jù)工作性質(zhì)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用鏈傳動(dòng)的模式。推進(jìn)工字鋼時(shí)使用板式結(jié)構(gòu)進(jìn)行助推，取出工字鋼時(shí)使用板式結(jié)構(gòu)進(jìn)行助推，取出工字鋼時(shí)使用鉤式結(jié)構(gòu)進(jìn)行助拉。前后移動(dòng)跟隨貨叉的伸縮機(jī)構(gòu)。

（5）特殊貨叉。將推進(jìn)機(jī)構(gòu)與貨叉設(shè)計(jì)成一體的結(jié)構(gòu)形式。高溫?fù)Q模裝置的總體結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)上面動(dòng)作作為設(shè)計(jì)原則。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及現(xiàn)場(chǎng)布置如圖3所示。

3 高溫快速換模裝置的換模過(guò)程

3.1 裝模過(guò)程

（1）使用吊車將模具吊至取模車上，通過(guò)定位裝置使模具上的槽與上壓板的槽保持平行；

圖3 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及現(xiàn)場(chǎng)布置

（2）操作熱壓床“頂桿”上升；通過(guò)換模車微調(diào)整模具（主要是貨叉的上下調(diào)整，水平方向通過(guò)（1）過(guò)程保證，最終實(shí)現(xiàn)模具T形槽與熱壓床上壓板T形槽準(zhǔn)確對(duì)齊），伸出貨叉將模具放置頂桿上，貨叉下降，收回貨叉。

（3）上床身下降，兩槽對(duì)準(zhǔn)。將工字鋼放置在貨叉上，使用推進(jìn)機(jī)構(gòu)將工字鋼推進(jìn)槽中。

（4）收回貨叉及推進(jìn)機(jī)構(gòu)，操作“頂桿”下降，保溫一段時(shí)間，待溫度達(dá)到650℃，壓制零件。

3.2 取模過(guò)程

（1）操作“頂桿”上升，將貨叉伸進(jìn)床身，推進(jìn)機(jī)構(gòu)與工字鋼對(duì)接，貨叉及推進(jìn)機(jī)構(gòu)推出取出工字鋼。

（2）將貨叉伸進(jìn)床身，取出模具。

4 部分關(guān)鍵步驟說(shuō)明

高溫快速換模裝置中模具對(duì)中是一個(gè)關(guān)鍵的步驟，具體作法如下。

（1）小車軌道安裝在地面，注意地面要與壓機(jī)的工作臺(tái)找平，從而才能保證小車放模具面與工作臺(tái)平行，小車裝在軌道上，通過(guò)接近開(kāi)關(guān)保證小車上模具對(duì)中塊的中心線與壓機(jī)工作臺(tái)中間槽的中心線共線。

（2）用吊車將模具吊到模具對(duì)中塊上（此時(shí)盡量將模具中間的槽中心線與對(duì)中塊上的中心線接近），設(shè)備上有4個(gè)手搖絲桿作為微調(diào)機(jī)構(gòu)，人手搖手柄，對(duì)模具中間的槽中心線與對(duì)中塊上的中心線精確對(duì)準(zhǔn)。對(duì)中操作見(jiàn)圖4。

熱膨脹系數(shù)不影響取模難度。升溫后，工字鋼與槽同時(shí)變大。考慮到熱壓床工作溫度高，裝模和取模時(shí)周邊溫度會(huì)很高，所以小車的內(nèi)部機(jī)箱均采用隔熱的保護(hù)棉（高效環(huán)保鋁箔橡塑隔熱棉）。電器快插四周用保護(hù)棉包住。電線采用云母高溫線（800℃鍍鎳云母線）。

圖4 對(duì)中

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)高溫?fù)Q模裝置的研究與探討，若能實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)效率會(huì)有質(zhì)的提升，受限于學(xué)識(shí)及財(cái)力，本文僅是提出了一些構(gòu)想。