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发展我国锻造设备迫在眉睫

  • 2008-7-28 13:48:43
  • 来源:《数控机床市场》
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作 者:中国锻压协会秘书长 张金
关 键 词:锻造设备
文献摘要:近两年,我国汽车工业和钢结构行业的迅速发展,对锻压设备提出了新需求。而我国锻造设备的研制与发展却相对滞后,对此,有关专家指出发展我国锻造设备迫在眉睫。
  随着我国汽车工业的快速发展,国产锻造设备存在的不足日益凸显,其中拥有自主知识产权的通用锻造设备多处于较低的水平。锻造设备发展趋势是集机械、电子、液压、气动及检测等方面的最新技术于一体——自动化程度高,换模速度快,工作可靠,噪声低 ,防护完善,精度高。近年来发展的数控系统与电子计算机、工业机器人、自动换模系统 及自动仓库等相结合,构成多种系列的柔性制造单元(FMC)和柔性制造系统(FMS),并向电子计算机集成制造系统 (CIMS)的方向逼近。为了在市场竞争中拥有尽可能多的份额,我们急需集中力量发展国内锻造设备。
  国内锻造设备现状不容乐观,几大通用锻造设备需重点发展。
  概括地讲,锻造设备主要包括锻造液压机、锻锤、机械压力机、螺旋压力机和专用锻造设备。就目前情况看,我国除还没有安装现代化的用于成形空心功能件的高压涨形机等特殊的锻造设备外,几乎安装了所有类型的锻造设备,只是数量多少不一。但在众多的锻造设备中,大部分先进高效锻造设备都不是我国自己制造的,其中,最通用的四大类设备的生产制造水平也落后于发达国家。在我国自行设计制造的锻造设备中,部分设备的技术和结构仍沿用20世纪50至70 年代的结构,缺少创新和改进,缺少现代技术和材料。这些设备的制造质量不稳定,特别是加工和装配质量远低于发达国家。从产品的提供上看,我国制造的锻造设备还无法满足用户的需要,尚未掌握锻造设备设计的实用技术,开发设计能力较低。
  基于我国目前的制造水平,努力发展几大类通用锻造设备,提高其制造水平仍是当务之急
  在液压机制造方面,我们要发展具有现代技术的直驱液压机,完善高压泵、阀及控制技术。在机械压力机方面 ,要发展具有现代控制技术的压力机,如力能测定和设定、自诊断功能和安全技术等。在锻锤方面,要发展可靠并应用现代液压、电器技术的模锻锤,加强对液压元件的可靠性、液压系统的科学性研究和开发。在螺旋压力机方面,要对离合器、 螺杆和反向电机技术等不断地进行完善,特别要加强变频器在压力机上的应用研究。在平锻机方面,现代生产要求发展由肘杆机构传动的新型平锻机。
  我国锻造设备市场需求巨大从发展的角度看,我国锻造企业对四大类设备的需求仍将长期存在。
  根据我国汽车工业的发展规划,在2005~2015年期间,汽车年产量将达到500万~600万辆,轿车比例将增加到50%~60%,高质量模锻件年产量将达到120万吨;农用汽车、摩托车、基础件行业对模锻件的需求 将在未来5~10 年内增加到210 万吨。这是有计划、有步骤、有目标地进行锻造设备的生产和开发的良好机遇。
  热模锻压力机:日本20 世纪80 年代末期的模锻件产量为250 万吨,热模锻压力机有350 台,其中带自动传送装置的压力机为60台,最大吨位160MN。我国现有热模锻压力机110 台,考虑到引进和电液锤的份额,热模锻压力机5~6年内将有100台以上的需求;重型卡车的曲轴前轴锻造用160~180MN热模锻曲柄压力机及制坯设备1~2台,同时还应重点开发带传送装置的30~50MN热模锻压力机,以提升我国锻造行业的水平;特别要注意开发适于生产轿车锻件的小于1000 吨的高速热模锻压力机,以填补我国的空白。20世纪90年代后期,我国台湾省压力机制造商就看到了这种市场潜力,纷纷在祖国大陆设厂,但其生产能力和水平还不能满足国内锻造生产的发展需要。
  电液锤和高能螺旋压力机 电液锤在中、小模锻件的生产中具有明显优势,现在进口趋势较大,国内应在引进的基础上做好完善机械化、自动化等配套设备,以减少进口,增加国产。高能螺旋压力机应进一步提升吨位。近几年,我国生产的多为用于轻型车前轴曲轴锻造的30~50MN 高能螺旋压力机。1200~1600 吨多工位、冷、温锻压力机:用于轿车CVJ 及变速箱轴的冷温精密锻造。目前,1000吨以上的压力机国内已有5台,我国应该在此基础上在5~6年内生产5~6台来满足市场需求。
  辊锻机和楔横轧机 该设备是用于重型车曲轴前轴热模锻生产线制坯(坯料直径为160~180mm、夹持重量为250kg)的辊锻机及机械手和用于生产Ф1500mm的重型车轴类件的楔横轧机。
  棒料精密剪切机和高速带锯 与冷温挤压、精密模锻及冷热摆辗等工艺配套使用,多为单一品种大批量锻件用棒料热剪机。
  大型热摆辗机 重型卡车和坦克的圆盘形件、被动螺旋伞齿轮和坦克支重轮等适宜采用热摆辗工艺,所需设备吨位为12.5MN 或更大,一次性投资比其他模锻设备节省很多,适合多批量品种生产。
  高速镦锻机 卧式镦锻机(含螺钉螺帽机)在轿车小型零件的精锻生产中占有相当重要的地位,全世界有1万台,日本占到1/3。今后5~ 10年内,随着汽车生产量的增加,高速镦锻机的需求量剧增。为满足国内精锻工艺的需求,高速镦锻机将成为发展的重点之一。
  平锻机、液压锻造和挤压机 随着汽车工业的发展,锻件的生产难度越来越大,需要压力机的力量越来越大,为此,发展多步成形技术具有重要意义。另外,为了提高材料的变形量,用新型平锻机制坯受到重视。而随着机器零件的复杂化和整体化,一些挤压生产的零件可以使用平锻制造。目前,新的平锻设备可以进行立向的锻造,从而使平锻不再是一种简单的镦粗聚料设备。
加快国内水压机的改造,发展直驱油压快锻压机国外自由锻的主力设备是快锻压机,我国尚不能自行设计和制造大吨位的快锻压机,近几年所上的生产线几乎都是进口项目。目前,比较成功的项目是可以生产制造800 吨快锻线,但还有许多地方需要改进。从趋势上来看,发展直驱油压快锻压机替代老式自由锻液压机是我们未来大锻件行业需要解决的问题。
  我们应通过技术改造、引进或与国外联合设计,加快国内运行的自由锻水压机液压控制和操作系统的现代化改造,以提高其锻造性能。
  加快开发锻造生产线需要的辅助设备:锻造不是一个孤立的工艺,为了提高生产率,降低成本,需要下大力气研制锻造辅助设备,如锻造机器人、锻造自动化系统、快速度换模装置和上下料系统等。同时,也要研究锻件的无损检测技术,发展自动快速多点检测系统,发展工艺过程控制系统和技术。
  中频感应加热设备:该设备需要功率大、性能稳定可靠、耐用度高的中频感应加热源为高速镦锻机配套,用于长棒料加热的中频炉和温度控制准确可靠、两段式带保护气氛的中频感应加热器。
总之,国内的锻造设备应进一步扩大品种、类别,特别是高效自动化锻造成形设备。应继续坚持不懈地进行自主开发,并通过引进合资、合作生产等方式,在10~20年内基本实现我国锻压设备的现代化和国产化。
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