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發(fā)展我國鍛造設備迫在眉睫

  • 2008-7-28 13:48:43
  • 來源:《數(shù)控機床市場》
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作 者:中國鍛壓協(xié)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(yè)和鋼結構行業(yè)的迅速發(fā)展,對鍛壓設備提出了新需求。而我國鍛造設備的研制與發(fā)展卻相對滯后,對此,有關專家指出發(fā)展我國鍛造設備迫在眉睫。
  隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)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(fā)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(fā)展的數(shù)控系統(tǒng)與電子計算機、工業(yè)機器人、自動換模系統(tǒng) 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(tǒng)(FMS),并向電子計算機集成制造系統(tǒng) (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(fā)展國內鍛造設備。
  國內鍛造設備現(xiàn)狀不容樂觀,幾大通用鍛造設備需重點發(fā)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(xiàn)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(shù)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(fā)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(chuàng)新和改進,缺少現(xiàn)代技術和材料。這些設備的制造質量不穩(wěn)定,特別是加工和裝配質量遠低于發(fā)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(fā)設計能力較低。
  基于我國目前的制造水平,努力發(fā)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(fā)展具有現(xiàn)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(fā)展具有現(xiàn)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(fā)展可靠并應用現(xiàn)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(tǒng)的科學性研究和開發(fā)。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(xiàn)代生產要求發(fā)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(fā)展的角度看,我國鍛造企業(yè)對四大類設備的需求仍將長期存在。
  根據(jù)我國汽車工業(yè)的發(fā)展規(guī)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(yè)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(fā)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(xiàn)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(fā)帶傳送裝置的30~50MN熱模鍛壓力機,以提升我國鍛造行業(yè)的水平;特別要注意開發(fā)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(fā)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(yōu)勢,現(xiàn)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(jié)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(fā)展的重點之一。
  平鍛機、液壓鍛造和擠壓機 隨著汽車工業(yè)的發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(yè)需要解決的問題。
  我們應通過技術改造、引進或與國外聯(lián)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(tǒng)的現(xiàn)代化改造,以提高其鍛造性能。
  加快開發(fā)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(tǒng)、快速度換模裝置和上下料系統(tǒng)等。同時,也要研究鍛件的無損檢測技術,發(fā)展自動快速多點檢測系統(tǒng),發(fā)展工藝過程控制系統(tǒng)和技術。
  中頻感應加熱設備:該設備需要功率大、性能穩(wěn)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(xù)堅持不懈地進行自主開發(fā),并通過引進合資、合作生產等方式,在10~20年內基本實現(xiàn)我國鍛壓設備的現(xiàn)代化和國產化。
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