主動(dòng)錐齒輪鍛造配線可行性報(bào)告部門：技術(shù)開發(fā)部時(shí)間：2010-09-10目錄1從動(dòng)錐齒輪市場(chǎng)前景分析-------------------------------32從動(dòng)錐齒輪毛坯件鍛造配線方案分析---------------------52.1生產(chǎn)一個(gè)鍛件所需時(shí)間-----------------------------52.2工藝選擇-----------------------------------------52.2.1楔橫軋成型------------------------------------52.2.2熱模鍛壓力機(jī)成型------------------------------62.2.3設(shè)錘鍛成型------------------------------------62.3主錐齒鍛件基本狀況---------------------------------62.4錘鍛工藝確定---------------------------------------82.4.1分模面確定-------------------------------------82.4.2工藝確定---------------------------------------92.5設(shè)備規(guī)劃分析---------------------------------------92.5.1A線規(guī)劃分析------------------------------------92.5.1.1下料設(shè)備-----------------------------------92.5.1.2加熱設(shè)備-----------------------------------92.5.1.3錘鍛制坯-----------------------------------102.5.1.4錘鍛成型-----------------------------------102.5.1.5切邊壓力機(jī)選擇-----------------------------102.5.1.6熱處理爐的選擇-----------------------------112.5.1.7噴丸設(shè)備-----------------------------------112.5.1.8粗車---------------------------------------112.5.1.9A線設(shè)備規(guī)劃流程圖及人員配比----------------112.5.2B線規(guī)劃分析------------------------------------122.5.2.1下料設(shè)備-----------------------------------122.5.2.2加熱設(shè)備-----------------------------------122.5.2.3錘鍛制坯-----------------------------------132.5.2.4錘鍛成型-----------------------------------132.5.2.5切邊壓力機(jī)選擇-----------------------------132.5.2.6熱處理爐的選擇-----------------------------142.5.2.7噴丸設(shè)備-----------------------------------142.5.2.8粗車---------------------------------------142.5.2.9A線設(shè)備規(guī)劃流程圖及人員配比----------------141.主動(dòng)錐齒輪市場(chǎng)前景分析集團(tuán)公司對(duì)主動(dòng)錐齒輪的需求量如表1.1所示。5年內(nèi)的需求數(shù)量與從動(dòng)錐齒輪相同，依次為2011年39.28萬件，2012年52.35萬件，2013年78.82萬件，2014年93.94萬件，2015年108.5萬件，呈逐年遞增趨勢(shì)。我們同樣以每年按大小主錐齒各生產(chǎn)30萬件進(jìn)行設(shè)備規(guī)劃。每個(gè)零件的詳細(xì)需求數(shù)量詳見表1.2。單位：萬件表1.11.主動(dòng)錐齒輪市場(chǎng)前景分析零件號(hào)20112012201320142015總計(jì)24/2502036-8881.501.501.501.501.507.524/2502036-A0E2.343.624.535.996.2422.7224/2502036A3775.046.508.649.910.2340.3124/2502036B7760.030.160.300.460.511.462402036-5K1DA11.763.985.967.597.926.712402036-6K60.531.522.062.606.712402036-A0R/2502036-A0T0.350.530.780.810.83.272402036-A31B10.480.750.710.650.63.192402036A6A1.320.900.600.310.233.362402036-A8R0.130.320.480.570.562.062402036J1H/2502036Q5H5.415.265.755.515.3327.262402036-Q4580.420.670.751.020.923.786480B-240201218.2124.1736.8145.1357.25181.57S2402036-MH1.061.083.383.383.3812.28SG2033-24020120.501.706.538.639.7927.15SQ2402036-A01F0.730.680.560.530.683.18總計(jì)39.2852.3578.8293.94108.52表1.22.1生產(chǎn)一個(gè)鍛件所需時(shí)間一年工作日：365-(法定假日：元旦1天+春節(jié)3天+清明節(jié)1天+勞動(dòng)節(jié)1天+端午節(jié)1天+中秋節(jié)1天+國(guó)慶節(jié)3天=11天)-(每周休息1天，一年52周=52天）-(每年維修設(shè)備15天)=287天一天工作時(shí)間：每天3班×每班6.5小時(shí)=19.5小時(shí)--每天生產(chǎn)鍛件:300,000/287=1046件--每小時(shí)生產(chǎn)鍛件：1046/19.5=54件約合1分6秒生產(chǎn)一個(gè)鍛件2.2工藝選擇考慮公司內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備和相關(guān)生產(chǎn)工藝來看，生產(chǎn)主動(dòng)錐齒輪主要有一下種3種工藝：2.2.1楔橫軋成型楔橫軋鍛造主動(dòng)錐齒輪軸效率較高，約15秒一件（一軋兩件），且不需要制坯，節(jié)省工步及人力。但考慮到我們公司對(duì)楔橫軋工藝開發(fā)較晚，還不成熟，會(huì)導(dǎo)致制程不穩(wěn)定，不能提供穩(wěn)定的生產(chǎn)效率及合格的鍛件，且材料利用率不高，所以暫不考慮楔橫軋工藝（現(xiàn)公司正在開發(fā)楔橫軋工藝，不排除工藝穩(wěn)定后使用楔橫軋生產(chǎn)主動(dòng)錐齒輪）。2.主動(dòng)錐齒輪設(shè)備配線規(guī)劃2.2.2熱模鍛壓力機(jī)成型熱模鍛壓力機(jī)成型需要用錘鍛制坯拔桿，然后壓力機(jī)鐓頭?？紤]到公司內(nèi)熱模鍛壓力機(jī)設(shè)備生產(chǎn)排配較緊，無空余機(jī)臺(tái)，且新增設(shè)備費(fèi)用較高，從節(jié)約成本考慮，不使用熱模鍛壓力機(jī)成型。2.2.3錘鍛成型公司內(nèi)鍛錘資源較有富余，且已有部分空氣錘改造成電液錘，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)桿類鍛件錘鍛頂出功能。從空閑設(shè)備利用，節(jié)約成本考慮，采用空氣錘制坯，電液錘成型的鍛造工藝進(jìn)行設(shè)備配線規(guī)劃。2.3主錐齒鍛件基本狀況鍛件的基本狀況如表2.1所示零件號(hào)鍛件規(guī)格重量錘噸位坯料重量坯料規(guī)格24/2502036-88824/2502036-A0E24/2502036A377Φ143×30913.731.9415.26Φ90×30524/2502036B776Φ179×31719.22.6921.33Φ95×3842402036-5K1DA1Φ109×2446.31.357Φ70×232表2.12.主動(dòng)錐齒輪設(shè)備配線規(guī)劃零件號(hào)鍛件規(guī)格重量錘噸位坯料重量坯料規(guī)格2402036-6K62402036-A0R/2502036-A0TΦ182×291/Φ182×30817.8/19.32.7619.78/21.4Φ105×295/Φ105×3102402036-A31B1Φ127×28711.21.6512.4Φ85×2792402036A6AΦ183×32222.12.7824.56Φ110×3292402036-A8RΦ140×2338.51.889.44Φ80×2392402036J1H/2502036Q5HΦ190×33619.52.9421.67Φ105×3192402036-Q458Φ243×32725.74.328.56Φ115×3506480B-2402012Φ88×2213.061.033.4Φ50×221S2402036-MHSG2033-2402012SQ2402036-A01F表2.1續(xù)表2.1備注：鍛件規(guī)格：將零件單邊增加3mm余量（粗車預(yù)留2mm，精車預(yù)留1mm），脫模方向加肉拔模1°/2°/3°所得。錘噸位:根據(jù)公式G=(4~6)×F/1000計(jì)算所得（F為鍛件水平投影面積，包括飛邊和連皮）坯料重量:按材料利用率90%計(jì)算所得2.主動(dòng)錐齒輪設(shè)備配線規(guī)劃2.4錘鍛工藝制定2.4.1分模面確定主動(dòng)錐齒輪形狀基本上都如下圖所示，分模方式有軸向分模和徑向分模兩種。軸向分模線如圖a紅色線所示，成型時(shí)因設(shè)備及模具的問題，鍛件會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)差，錯(cuò)差較大時(shí)會(huì)導(dǎo)致鍛件機(jī)加工余量欠缺，存在加工不到的地方；同時(shí)錯(cuò)差造成鍛件徑向肉厚不均，車削時(shí)易打刀，增加成本浪費(fèi)；另外，對(duì)產(chǎn)品外形而言，軸向分模周長(zhǎng)比徑向分模周長(zhǎng)大，飛邊量大，材料利用率低。徑向分模線如圖b紅線所示，很明顯這種成型不存在桿部的錯(cuò)差問題，飛邊周徑較小，節(jié)省材料。綜上，采用徑向分模（圖b）成型。圖a圖b2.主動(dòng)錐齒輪設(shè)備配線規(guī)劃2.4.2工藝確定根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝及經(jīng)驗(yàn)，初定主動(dòng)錐齒輪總工藝為：下料-加熱-錘鍛制坯-錘鍛成型-切邊-熱處理-噴丸-粗車-檢驗(yàn)-防銹-包裝-入庫(kù)成型工藝為：下料-加熱-錘鍛制坯-錘鍛成型-切邊-熱處理-噴丸-粗車2.5設(shè)備規(guī)劃分析按錘噸位（參看表2.1）規(guī)劃2條線進(jìn)行生產(chǎn)，即A線：小主齒鍛造生產(chǎn)線，選用2噸電液錘成型；B線：大主齒鍛造生產(chǎn)線，選用5噸電液錘成型。2.5.1A線規(guī)劃分析以需求量最大的鍛件6480B-2402012為例進(jìn)行設(shè)備配線。2.5.1.1下料設(shè)備6480B-2402012坯料規(guī)格為Φ50×221，且我們鍛造時(shí)使用錘鍛制坯，故采用剪切下料，效率較高，節(jié)約材料。2.5.1.2加熱設(shè)備根據(jù)公式：電加熱功率（KW)=每小時(shí)加熱坯料個(gè)數(shù)×單個(gè)坯料重量（Kg）/2.2計(jì)算2.主動(dòng)錐齒輪設(shè)備配線規(guī)劃W=54×3.06/2.2=75KW考慮到有比6480B-2402012更重的鍛件，及日后生產(chǎn)效率的提高，選擇較大一點(diǎn)的加熱爐比較穩(wěn)妥，故選擇300kw電加熱爐進(jìn)行加熱。2.5.1.3.錘鍛制坯6480B-2402012坯料規(guī)格為Φ50×221，重量為3.4kg，制坯工步僅為拔長(zhǎng)，并不復(fù)雜，且重量小，工人操作相對(duì)比較靈活,故選用400kg空氣錘就可滿足我們的生產(chǎn)要求。2.5.1.4錘鍛成型考慮到錘鍛桿類鍛件需要頂出功能，故選擇電液錘成型，根據(jù)表1.2所列的鍛件噸位，選擇2噸電液錘即可滿足我們的要求。2.5.1.5.切邊壓力機(jī)選擇選擇切邊壓力機(jī)噸位公式：切邊沖孔力P=1.6бb×L×（2.5t+B）（N）其中：L——切邊沖孔的周長(zhǎng)（mm）t——連皮或飛邊橋厚度（mm）B——鍛件厚度的正公差（mm）бb——金屬在切邊沖孔溫度下的強(qiáng)度極限（N/mm22.主動(dòng)錐齒輪設(shè)備配線規(guī)劃P=1.6×70×3.14×88×(2.5×4+2)=371kn6480B-2402012鍛件規(guī)格為Φ88×221，為安全起見選擇1600kn切邊壓力機(jī)2.5.1.6.熱處理爐的選擇每件重量3.06kg每小時(shí)需處理54件則每小時(shí)重量為3.06×54=165kg為考慮以后生產(chǎn)率的提高，及比6480B-2402012更重的鍛件需要處理，選擇1噸/H熱處理爐。2.5.1.7.噴丸設(shè)備6480B-2402012每小時(shí)的處理重量要求為165kg，為安全起見選擇每小時(shí)處理0.5噸的拋丸機(jī)清理.2.5.1.8.車床暫定4臺(tái)數(shù)控車床2.5.1.9A線設(shè)備規(guī)劃流程圖及人員配比剪床300kw中頻加熱爐2噸電液錘1600kn切邊壓力機(jī)400KG空氣錘4臺(tái)數(shù)控車床等溫正火爐噴丸機(jī)設(shè)備流程圖2.主動(dòng)錐齒輪設(shè)備配線規(guī)劃2.5.2B線規(guī)劃分析以鍛件重量最大的2402036-Q458為例進(jìn)行設(shè)備規(guī)劃。2.5.2.1下料設(shè)備2402036-Q458坯料規(guī)格為Φ115×350，且我們鍛造時(shí)使用錘鍛制坯，從節(jié)省材料方面考慮采用剪切下料，效率較高，節(jié)約材料。2.5.2.2加熱設(shè)備根據(jù)公式：電加熱功率（KW)=每小時(shí)加熱坯料個(gè)數(shù)×單個(gè)坯料重量（Kg）/2.2計(jì)算W=60×28.56/2.2=778KW選擇一臺(tái)800kw電加熱爐即可滿足要求。剪床/1人300kw中頻加熱爐/1人2噸電液錘/2人1600kn切邊壓力機(jī)/1人400KG空氣錘/4人4臺(tái)數(shù)控車床/4人等溫正火爐/1人噴丸機(jī)/1人人員配比情況：共需15人2.主動(dòng)錐齒輪設(shè)備配線規(guī)劃2.5.2.3.錘鍛制坯2402036-Q458坯料規(guī)格為Φ115×350，重量為28.56kg，制坯工步僅為拔長(zhǎng)，并不復(fù)雜，但坯料重量相對(duì)較大，工人操作不方便，且根據(jù)以往生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，選用1噸空氣錘制坯。2.5.2.4錘鍛成型考慮到錘鍛桿類鍛件需