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發展我國鍛造設備迫在眉睫

  • 2008-7-28 13:48:43
  • 來源:《數控機床市場》
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作 者:中國鍛壓協會秘書長 張金
關 鍵 詞:鍛造設備
文獻摘要:近兩年,我國汽車工業和鋼結構行業的迅速發展,對鍛壓設備提出了新需求。而我國鍛造設備的研制與發展卻相對滯后,對此,有關專家指出發展我國鍛造設備迫在眉睫。
  隨著我國汽車工業的快速發展,國產鍛造設備存在的不足日益凸顯,其中擁有自主知識產權的通用鍛造設備多處于較低的水平。鍛造設備發展趨勢是集機械、電子、液壓、氣動及檢測等方面的最新技術于一體——自動化程度高,換模速度快,工作可靠,噪聲低 ,防護完善,精度高。近年來發展的數控系統與電子計算機、工業機器人、自動換模系統 及自動倉庫等相結合,構成多種系列的柔性制造單元(FMC)和柔性制造系統(FMS),并向電子計算機集成制造系統 (CIMS)的方向逼近。為了在市場競爭中擁有盡可能多的份額,我們急需集中力量發展國內鍛造設備。
  國內鍛造設備現狀不容樂觀,幾大通用鍛造設備需重點發展。
  概括地講,鍛造設備主要包括鍛造液壓機、鍛錘、機械壓力機、螺旋壓力機和專用鍛造設備。就目前情況看,我國除還沒有安裝現代化的用于成形空心功能件的高壓漲形機等特殊的鍛造設備外,幾乎安裝了所有類型的鍛造設備,只是數量多少不一。但在眾多的鍛造設備中,大部分先進高效鍛造設備都不是我國自己制造的,其中,最通用的四大類設備的生產制造水平也落后于發達國家。在我國自行設計制造的鍛造設備中,部分設備的技術和結構仍沿用20世紀50至70 年代的結構,缺少創新和改進,缺少現代技術和材料。這些設備的制造質量不穩定,特別是加工和裝配質量遠低于發達國家。從產品的提供上看,我國制造的鍛造設備還無法滿足用戶的需要,尚未掌握鍛造設備設計的實用技術,開發設計能力較低。
  基于我國目前的制造水平,努力發展幾大類通用鍛造設備,提高其制造水平仍是當務之急
  在液壓機制造方面,我們要發展具有現代技術的直驅液壓機,完善高壓泵、閥及控制技術。在機械壓力機方面 ,要發展具有現代控制技術的壓力機,如力能測定和設定、自診斷功能和安全技術等。在鍛錘方面,要發展可靠并應用現代液壓、電器技術的模鍛錘,加強對液壓元件的可靠性、液壓系統的科學性研究和開發。在螺旋壓力機方面,要對離合器、 螺桿和反向電機技術等不斷地進行完善,特別要加強變頻器在壓力機上的應用研究。在平鍛機方面,現代生產要求發展由肘桿機構傳動的新型平鍛機。
  我國鍛造設備市場需求巨大從發展的角度看,我國鍛造企業對四大類設備的需求仍將長期存在。
  根據我國汽車工業的發展規劃,在2005~2015年期間,汽車年產量將達到500萬~600萬輛,轎車比例將增加到50%~60%,高質量模鍛件年產量將達到120萬噸;農用汽車、摩托車、基礎件行業對模鍛件的需求 將在未來5~10 年內增加到210 萬噸。這是有計劃、有步驟、有目標地進行鍛造設備的生產和開發的良好機遇。
  熱模鍛壓力機:日本20 世紀80 年代末期的模鍛件產量為250 萬噸,熱模鍛壓力機有350 臺,其中帶自動傳送裝置的壓力機為60臺,最大噸位160MN。我國現有熱模鍛壓力機110 臺,考慮到引進和電液錘的份額,熱模鍛壓力機5~6年內將有100臺以上的需求;重型卡車的曲軸前軸鍛造用160~180MN熱模鍛曲柄壓力機及制坯設備1~2臺,同時還應重點開發帶傳送裝置的30~50MN熱模鍛壓力機,以提升我國鍛造行業的水平;特別要注意開發適于生產轎車鍛件的小于1000 噸的高速熱模鍛壓力機,以填補我國的空白。20世紀90年代后期,我國臺灣省壓力機制造商就看到了這種市場潛力,紛紛在祖國大陸設廠,但其生產能力和水平還不能滿足國內鍛造生產的發展需要。
  電液錘和高能螺旋壓力機 電液錘在中、小模鍛件的生產中具有明顯優勢,現在進口趨勢較大,國內應在引進的基礎上做好完善機械化、自動化等配套設備,以減少進口,增加國產。高能螺旋壓力機應進一步提升噸位。近幾年,我國生產的多為用于輕型車前軸曲軸鍛造的30~50MN 高能螺旋壓力機。1200~1600 噸多工位、冷、溫鍛壓力機:用于轎車CVJ 及變速箱軸的冷溫精密鍛造。目前,1000噸以上的壓力機國內已有5臺,我國應該在此基礎上在5~6年內生產5~6臺來滿足市場需求。
  輥鍛機和楔橫軋機 該設備是用于重型車曲軸前軸熱模鍛生產線制坯(坯料直徑為160~180mm、夾持重量為250kg)的輥鍛機及機械手和用于生產Ф1500mm的重型車軸類件的楔橫軋機。
  棒料精密剪切機和高速帶鋸 與冷溫擠壓、精密模鍛及冷熱擺輾等工藝配套使用,多為單一品種大批量鍛件用棒料熱剪機。
  大型熱擺輾機 重型卡車和坦克的圓盤形件、被動螺旋傘齒輪和坦克支重輪等適宜采用熱擺輾工藝,所需設備噸位為12.5MN 或更大,一次性投資比其他模鍛設備節省很多,適合多批量品種生產。
  高速鐓鍛機 臥式鐓鍛機(含螺釘螺帽機)在轎車小型零件的精鍛生產中占有相當重要的地位,全世界有1萬臺,日本占到1/3。今后5~ 10年內,隨著汽車生產量的增加,高速鐓鍛機的需求量劇增。為滿足國內精鍛工藝的需求,高速鐓鍛機將成為發展的重點之一。
  平鍛機、液壓鍛造和擠壓機 隨著汽車工業的發展,鍛件的生產難度越來越大,需要壓力機的力量越來越大,為此,發展多步成形技術具有重要意義。另外,為了提高材料的變形量,用新型平鍛機制坯受到重視。而隨著機器零件的復雜化和整體化,一些擠壓生產的零件可以使用平鍛制造。目前,新的平鍛設備可以進行立向的鍛造,從而使平鍛不再是一種簡單的鐓粗聚料設備。
加快國內水壓機的改造,發展直驅油壓快鍛壓機國外自由鍛的主力設備是快鍛壓機,我國尚不能自行設計和制造大噸位的快鍛壓機,近幾年所上的生產線幾乎都是進口項目。目前,比較成功的項目是可以生產制造800 噸快鍛線,但還有許多地方需要改進。從趨勢上來看,發展直驅油壓快鍛壓機替代老式自由鍛液壓機是我們未來大鍛件行業需要解決的問題。
  我們應通過技術改造、引進或與國外聯合設計,加快國內運行的自由鍛水壓機液壓控制和操作系統的現代化改造,以提高其鍛造性能。
  加快開發鍛造生產線需要的輔助設備:鍛造不是一個孤立的工藝,為了提高生產率,降低成本,需要下大力氣研制鍛造輔助設備,如鍛造機器人、鍛造自動化系統、快速度換模裝置和上下料系統等。同時,也要研究鍛件的無損檢測技術,發展自動快速多點檢測系統,發展工藝過程控制系統和技術。
  中頻感應加熱設備:該設備需要功率大、性能穩定可靠、耐用度高的中頻感應加熱源為高速鐓鍛機配套,用于長棒料加熱的中頻爐和溫度控制準確可靠、兩段式帶保護氣氛的中頻感應加熱器。
總之,國內的鍛造設備應進一步擴大品種、類別,特別是高效自動化鍛造成形設備。應繼續堅持不懈地進行自主開發,并通過引進合資、合作生產等方式,在10~20年內基本實現我國鍛壓設備的現代化和國產化。
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