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鍛壓機(jī)床是工業(yè)基礎(chǔ)裝備的重要組成部分之一,在航空航天、汽車制造、交通運(yùn)輸、冶金化工等等重要工業(yè)部門得到廣泛應(yīng)用。任何一個工業(yè)發(fā)達(dá)國家,其鍛壓機(jī)床的技術(shù)水平和擁有量,是其工業(yè)發(fā)達(dá)水平的重要標(biāo)志。迄今為止,我國鍛壓機(jī)床經(jīng)半個多世紀(jì)的發(fā)展,通過國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)“七五”、“八五”、“九五”、“十五”規(guī)劃的實(shí)施,已經(jīng)從只能生產(chǎn)單機(jī)(諸如各種普通、壓力機(jī)、液壓機(jī)、錘)發(fā)展到能夠生產(chǎn)裝備機(jī)械化、半自動化和自動化鍛壓生產(chǎn)線,大重型鍛壓機(jī)和具有各種特殊功能的先進(jìn)特種鍛壓機(jī)床。
改革開放以來,在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和合作生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,極大地提高了鍛壓機(jī)床的設(shè)計(jì)開發(fā)能力和制造水平。近年來,隨著我國以汽車為的制造業(yè)的飛速發(fā)展,大大刺激了鍛壓生產(chǎn)的進(jìn)步,新型的鍛壓裝備不僅能確保通用產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性,國產(chǎn)大型精密的成套設(shè)備、自動化生產(chǎn)線、FMC、FMS等高新技術(shù)、高附加值的鍛壓生產(chǎn)裝備正在裝備著我國的制造業(yè),與國外公司競爭市場。
到目前為止,國產(chǎn)鍛壓機(jī)床(以2004年為例)主要產(chǎn)品有一千多種,主要生產(chǎn)企業(yè)一百多家,年產(chǎn)量6.7萬臺套,年產(chǎn)值66億元,年銷售額62億元,年出口近2.4億美元。
一、 板材加工裝備
在汽車、航空航天、電子和家用電器領(lǐng)域,需要大量的金屬板殼零件。特別是汽車行業(yè)的生產(chǎn)要求生產(chǎn)規(guī)?;?、車型個性化和覆蓋件大型一體化。進(jìn)入21世紀(jì),我國汽車制造業(yè)飛速發(fā)展,面對這一形勢,我國的板材加工工藝及設(shè)備有了長足發(fā)展。
?。ㄒ唬┲匦蜋C(jī)械壓力機(jī)及覆蓋件生產(chǎn)線、大型多工位壓力機(jī)
汽車覆蓋件是標(biāo)志汽車質(zhì)量的zui重要鈑金零件,它的生產(chǎn),目前主要有兩種方法:
?、儆啥嗯_大重型機(jī)械壓力機(jī)配以自動化機(jī)械手,組成自動化柔性沖壓生產(chǎn)線。
②應(yīng)用大型多工位壓力機(jī)生產(chǎn)。
?。?)單機(jī)連線自動化沖壓生產(chǎn)線
為了滿足自動化沖壓生產(chǎn)線的需要,國內(nèi)壓力機(jī)生產(chǎn)企業(yè)在上世紀(jì)末期,就大力進(jìn)行了高性能單機(jī)連線壓力機(jī)的研制生產(chǎn),其中以濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)公司、上海鍛壓機(jī)床廠、齊齊哈爾第二機(jī)床廠等為代表,先后研制了J47-1250/2000型閉式四點(diǎn)雙動拉伸壓力機(jī)、JS3P-630型閉式四點(diǎn)壓力機(jī)、PE4-HH-600-2TS四點(diǎn)單動壓力機(jī)、PD4-HH-800/600-2TS四點(diǎn)雙動壓力機(jī)、30000k N閉式雙點(diǎn)汽車大梁壓力機(jī)、成系列多連桿傳動單動壓力機(jī)及其他規(guī)格的大型雙動拉伸壓力機(jī)。這些機(jī)器在結(jié)構(gòu)上采用了先進(jìn)的多連桿傳動系統(tǒng),驅(qū)動內(nèi)外滑塊的多桿機(jī)構(gòu)經(jīng)計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì),使四組桿系的運(yùn)行達(dá)到*同步,內(nèi)滑塊在一次行程中有較高的空程和回程速度,工作行程低而均勻。這一特點(diǎn)能有效提高制件精度和模具壽命,降低廢品率。由它們組成的自動化沖壓生產(chǎn)線具有大噸位、大行程、大臺面,有大噸位氣墊、機(jī)械手自動上下料系統(tǒng)、全自動換模系統(tǒng)、功能完善的觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng),生產(chǎn)高速度、高精度。
上述單機(jī)連線已先后裝備了*汽車制造廠、重慶長安汽車廠等汽車制造業(yè)的多條自動化沖壓生產(chǎn)線,并正在向更多的汽車廠擴(kuò)展。
?。?)大型多工位壓力機(jī)
在覆蓋件沖壓領(lǐng)域,大型多工位壓力機(jī)是、zui的沖壓設(shè)備,是高自動化、高柔性化的典型代表。通常由拆垛機(jī)、大型壓力機(jī)、三座標(biāo)工件傳送系統(tǒng)和碼垛工位等組成。生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)16 min-1~25min-1 ,是手工送料流水線的4~5倍,是單機(jī)連線自動化生產(chǎn)線的2~3倍。是當(dāng)今世界汽車制造業(yè)應(yīng)的的沖壓設(shè)備,世界上目前已能生產(chǎn)95000kN噸級的大型多工位壓力機(jī)。據(jù)羅百輝介紹,這類機(jī)床過去是工業(yè)發(fā)達(dá)國家*,上世紀(jì)末到本世紀(jì)初我國也已開發(fā)研制,并取得成功。濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)公司于1999年與德*加頓公司合作制造了兩臺20000kN大型機(jī)械多工位壓力機(jī),2005年初又與世界zui大汽車零部件供應(yīng)商——美國德納(DANA)公司簽訂了供貨合同,為其制造一臺50000kN重型多工位壓力機(jī)。該機(jī)采用電控同步、電子伺服三坐標(biāo)送料、多連桿、全自動換模、模具保護(hù)及現(xiàn)場總線控制等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),具有遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程控制和網(wǎng)絡(luò)通信等多種自動化功能,適用于汽車制造中的薄板件的拉深、彎曲、沖裁和成形等冷沖壓工藝。它是我國迄今為止出口的噸位zui大、技術(shù)含量zui高、自動化程度zui高的鍛壓裝備成套設(shè)備。
(二)數(shù)控板沖、剪、折機(jī)床及柔性加工生產(chǎn)線
我國的數(shù)控沖(剪、折)機(jī)床始于1982年,這20多年來,經(jīng)過起步、成熟、快速發(fā)展和日臻完善的四個階段,由zui早的機(jī)械驅(qū)動、三軸控制、模位在30以內(nèi)、輔助功能少,發(fā)展到四軸控制、輔助功能增多、模位數(shù)增大并帶兩個自轉(zhuǎn)模位,進(jìn)一步發(fā)展為液壓驅(qū)動四、五軸控制,現(xiàn)在已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)式數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床。生產(chǎn)企業(yè)由zui早的濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所發(fā)展到多家公司,有代表性和實(shí)力的有濟(jì)南捷邁數(shù)控工程公司、齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)公司、江蘇亞威公司、江蘇揚(yáng)力集團(tuán)公司、湖北三環(huán)集團(tuán)公司和江蘇金方圓公司等等。
(1)數(shù)控沖床
目前,許多用戶都趨向使用數(shù)控復(fù)合沖剪機(jī)(可組成數(shù)控沖剪復(fù)合柔性加工線),但數(shù)控沖床單機(jī)的市場仍舊很大。今天的數(shù)控沖床的先進(jìn)特點(diǎn)有:采用高性能伺服液壓驅(qū)動的液壓系統(tǒng);步?jīng)_次數(shù)高(步距0.5mm時,頻率600~1000 min-1),沖壓穩(wěn)定性好;采用智能夾鉗減小沖裁死區(qū);采用毛刷型工作臺確保板材表面質(zhì)量;工作臺移動速度高(軸向80m/min,合成120m/min);設(shè)有2~4個自動分度工位(大直徑模設(shè)置其上,減小轉(zhuǎn)塔換模慣性);采用開放式數(shù)控系統(tǒng),用戶界面友好,可擴(kuò)展性高,并配有自動編程軟件。
國內(nèi)具有這類先進(jìn)水平的沖床有:江蘇揚(yáng)力制造的EP20型200kN數(shù)控沖床,該機(jī)由伺服電機(jī)直接驅(qū)動,公稱力200kN,可加工板材尺寸:(長×寬×厚)1250mm×2500mm×6.35mm,24工位(2個自動分度工位),沖孔zui大直徑88.9mm,頻率600min-1,板材移動速度106 min-1。機(jī)器與機(jī)械傳動和液壓驅(qū)動的數(shù)控沖床比較,既降低了能耗,又減少了漏油和污染。其他還有江蘇亞威HIQ-3048型300kN數(shù)控沖床,湖北三環(huán)的STRIPPIT-HD1500H/30型300kN數(shù)控沖床,江蘇金方圓的VT-300型300kN、中國臺灣臺勵福VISE1250型200kN等等。
?。?)數(shù)控沖剪復(fù)合機(jī)及柔性加工線
數(shù)控沖剪復(fù)合機(jī)是由數(shù)控沖和數(shù)控角剪集合而成,板料沖孔、成形和剪切可在其上一次完成,后序有彎折工序的板件加工。多工序共用一套數(shù)控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和送料機(jī)械手,與數(shù)控沖和角剪機(jī)單機(jī)連線比較,不僅可降低設(shè)備投資,節(jié)省占地面積,減少故障率。還可作為主機(jī)組成沖剪復(fù)合柔性加工線。
國產(chǎn)先進(jìn)的數(shù)控沖剪復(fù)合柔性加工線有:濟(jì)南捷邁數(shù)控公司制造的CI型柔性加工線,它由PS31250型數(shù)控沖剪復(fù)合機(jī)、板材立體倉庫、吸盤式送料機(jī)、碼垛分選裝置及控制系統(tǒng)組成。復(fù)合機(jī)公稱力(沖/剪)300/280kN,加工板材尺寸1250×5000mm,機(jī)器五軸控制。整線生產(chǎn)率鋼板8張/h。江蘇金方圓公司制造的APSS型柔性加工線,該線由一臺沖剪復(fù)合機(jī)、定位臺和自動上料機(jī)械手組成 。公稱力300kN、加工板材尺寸1250×2500mm。上述兩線均達(dá)到先進(jìn)水平。
(3)數(shù)控折彎機(jī)
數(shù)控板料折彎機(jī)普遍選用BOSCH/HOERBIGER等公司的數(shù)字閉路液壓系統(tǒng)和DELEM、CYBELEC等公司的數(shù)控系統(tǒng);成熟的工藝軟件、自動編程功能及彩屏顯示,可實(shí)現(xiàn)多種折彎工件的工藝存儲及輪番生產(chǎn);采用動態(tài)壓力補(bǔ)償系統(tǒng)、側(cè)梁變形補(bǔ)償系統(tǒng)、厚度及反彈在線檢測及修正系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng),提高了工作臺與滑塊的相對位置的性;采用數(shù)控軸數(shù)4、6、8軸后定位機(jī)構(gòu),保證了板料的送進(jìn);滑塊空程速度100mm/s,工作速度10mm/s;重復(fù)定位精度±0.01mm左右。
國內(nèi)有代表性的產(chǎn)品——湖北三環(huán)的PPH35/13型350kN數(shù)控板料折彎機(jī)、江蘇揚(yáng)力的EB3512型數(shù)控板料折彎機(jī)、上海沖剪機(jī)床廠的ME50/2550型機(jī)械電子伺服數(shù)控板料折彎機(jī)、江蘇金方圓的PR6C225×3100型2250kN數(shù)控板料折彎機(jī)和天水鍛壓機(jī)床廠的2000kN~30000kN大型數(shù)控板料折彎機(jī)等等。
?。?)數(shù)控框架板料沖壓液壓機(jī)
它是在常規(guī)結(jié)構(gòu)液壓機(jī)基礎(chǔ)上,匯聚了觸摸(調(diào)控)彩色顯示屏、二通邏輯插裝閥、可編程序控制器、高靈敏度壓力傳感器、微米級磁柵尺、無級調(diào)控比例控制閥等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。機(jī)器設(shè)有調(diào)整、無壓力下行與半自動工作方式。還配有自驅(qū)動移動工作臺、液壓大打料缸、電液連鎖雙安全栓、溫控液壓油冷卻系統(tǒng)、程控16點(diǎn)導(dǎo)軌潤滑系統(tǒng)、雙側(cè)緩沖液壓缸和電動同步螺桿調(diào)程機(jī)構(gòu)。機(jī)器滑塊不僅能實(shí)施壓力成形及沖裁工藝的定壓定程,且液壓墊可在拉深工藝的行程內(nèi)設(shè)置分段調(diào)壓。機(jī)器具有薄板沖裁落料、彎曲翻邊、拉深成形等多種功能。
這類機(jī)器的代表有合肥鍛壓機(jī)床公司的RZU500HD框架式快速薄板深拉深液壓機(jī)、徐州壓力機(jī)股份公司的20MN彩屏框架式液壓機(jī)。
?。ㄈ┌宀臒o模多點(diǎn)成形壓力機(jī)
多點(diǎn)成形是將柔性成形技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合為一體的先進(jìn)技術(shù)。它利用多點(diǎn)成形裝備的柔性與數(shù)字化制造特點(diǎn),無需換模就可完成板材不同曲面的成形,從而實(shí)現(xiàn)無模、快速、低成本生產(chǎn)。該工藝目前已在高速列車流線型車頭制作、船舶外板成形、建筑物內(nèi)外飾板成形及醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域,得到廣泛應(yīng)用。
多點(diǎn)成形壓力機(jī),按沖頭基本體調(diào)形分有:逐點(diǎn)調(diào)形式和快速調(diào)形式;按機(jī)架形式分有開式、三梁四柱式和框架式;按加工板材分有厚板和薄板之分。目前,有代表性的產(chǎn)品如下:
①2000kN逐點(diǎn)調(diào)形式多點(diǎn)成形壓力機(jī)。采用開式機(jī)架,機(jī)械手調(diào)形,上下沖頭基本群體采用28×20布置方式。公稱力2000kN,一次成形尺寸840mm×600mm。該機(jī)是世界上*商品化多點(diǎn)成形壓力機(jī)。機(jī)器主要用于高速列車流線型車頭覆蓋件的加工。
?、?00kN快速調(diào)形式多點(diǎn)成形壓力機(jī)。機(jī)架為三梁四柱式結(jié)構(gòu),沖頭群(采用16×12布置方式)相對液壓機(jī)偏心布置。壓機(jī)公稱力200kN,一次成形尺寸416mm×312mm;采用分段成形時,寬度尺寸可為一次成形的兩倍,長度方向只要不與機(jī)架干涉,可無限長。新近又開發(fā)了寬臺面3150kN快速調(diào)形式多點(diǎn)成形壓力機(jī)(一次成形尺寸1000mm×720mm)。
?、踄AM系列薄板用多點(diǎn)成形壓力機(jī)。是一類具有柔性壓邊功能的多點(diǎn)成形壓力機(jī),機(jī)架采用三梁四柱式結(jié)構(gòu),工作油缸偏心布置,沖頭基本體橫截面尺寸小,由機(jī)械手進(jìn)行調(diào)形,在上下基本體群的四周布置有40個壓邊液壓缸,實(shí)現(xiàn)柔性壓邊。以YAM3型為例,其基本參數(shù):公稱力630kN、上下沖頭(上下各有1280個沖頭基本體)群采用40×32布置、一次成形尺寸320mm×400mm(分段成形時,寬度尺寸可為一次成形的2.5倍,長度尺寸無限制)。該機(jī)特別適合薄板的曲面成形。該系列壓力機(jī)已開發(fā)有YAM1 、YAM3 、YAM5 、YAM10、 YAM20 、YAM40等規(guī)格。
(四)高速壓力機(jī)
隨著電子工業(yè)的發(fā)展,小型電子零件的需求日趨高漲,促進(jìn)了高精度、率的高速壓力機(jī)的發(fā)展。目前世界上日本已成為高速壓力機(jī)技術(shù)的,在100kN壓力、8mm沖程下,滑塊速度可達(dá)4000min-1。我國金豐、江蘇揚(yáng)鍛、高將精機(jī)、江蘇揚(yáng)力、徐鍛和西安通力都有高速壓力機(jī)產(chǎn)品。2004年已開發(fā)出了速度達(dá)1200 min-1 的SH系列SH-25型開式高速精密壓力機(jī),其他還有VH開式、JF75G閉式系列高速壓力機(jī),這些壓力機(jī)廣泛應(yīng)用于電子和微電子行業(yè),全面提高了行業(yè)技術(shù)裝備水平,替代了大量的進(jìn)口機(jī)床。
2005年江蘇揚(yáng)州鍛壓公司還推出了J76-200型高速精密沖壓線,該線由一臺主機(jī)(J76-200型2000kN閉式雙點(diǎn)高速精密壓力機(jī))、雙頭料架、S型校平機(jī)、凸輪驅(qū)動送料機(jī)構(gòu)組成。主機(jī)公稱力2000kN,滑塊行程30mm,行程次數(shù)160 min-1~450 min-1。此外,徐州鍛壓機(jī)床廠也推出了SH-25型250kN開式高速精密壓力機(jī),公稱力250kN,滑塊行程20mm,行程次數(shù)150 min-1~750 min-1。
(五)數(shù)控激光切割機(jī)
激光切割加工的成本主要有:氣體、電力損耗,設(shè)備折舊維修費(fèi)。它不需要模具,適合加工小批量、復(fù)雜零件,其運(yùn)轉(zhuǎn)成本低于數(shù)控沖床。
當(dāng)今的數(shù)控激光切割機(jī)普遍采用全飛行光路技術(shù),動態(tài)加速性能優(yōu)良;高性能數(shù)控系統(tǒng)和內(nèi)置激光切割工藝軟件,機(jī)床自動處于*運(yùn)行狀態(tài);封閉式防護(hù)艙防止輻射泄漏,機(jī)床安全性強(qiáng);造型宜人化、用戶界面人性化,體現(xiàn)了以人為本;機(jī)床采用網(wǎng)絡(luò)連接控制技術(shù)。
目前,世界上數(shù)控激光切割機(jī)發(fā)展較快,并具有較高技術(shù)水平,諸如瑞士百超、德國通快、意大利普瑞瑪、日本天田、三菱電氣等公司都有高水平機(jī)器問世。國內(nèi)數(shù)控激光切割機(jī)發(fā)展不均,比較有代表性的企業(yè)是濟(jì)南捷邁數(shù)控公司,2005年推出的較新產(chǎn)品——LCT-0305/2型數(shù)控精密激光劃線機(jī),用于陶瓷片、半導(dǎo)體基體等材料的切割、劃線及鉆孔。機(jī)器采用SIMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)和1FN3系列直線電機(jī),具有速度高、響應(yīng)時間短等優(yōu)點(diǎn):無間隙直接驅(qū)動和對干擾力的快速響應(yīng)避免了傳統(tǒng)滾珠絲杠傳動的不足。使用花崗巖工作臺面,降低了外部環(huán)境對加工精度的影響;配備了可分、可合的兩個加工工位,提高了加工效率并增加了機(jī)床的靈活性。
?。┢渌宀募庸C(jī)
除上述多種多類的先進(jìn)板材加工設(shè)備外,目前較大量使用的普通設(shè)備還有通用中小規(guī)格的油壓機(jī)、通用曲柄壓力機(jī)、卷板機(jī)、剪板機(jī)等等。板材加工設(shè)備種類繁多,規(guī)格跨度也大,要一一介紹,篇幅有限,孰不贅述。
二、大重型鍛造裝備
在國民經(jīng)濟(jì)中冶金、電力、航空航天 、運(yùn)輸?shù)榷夹枰喈?dāng)數(shù)量的大型鍛件,大型鍛件的制造能力和技術(shù)水平,是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和國防實(shí)力的重要標(biāo)志。
當(dāng)今,我國的大鍛件生產(chǎn)已具備了制造600MW火電全套大鍛件、700MW水電全套大鍛件、600MW~1000MW核電大鍛件、千噸級石化壓力容器、大型高鉻鋼軋輥、7萬噸級遠(yuǎn)洋輪成套大鍛件以及航空航天、軍工用基礎(chǔ)件,曲軸、模塊、軸承等重型基礎(chǔ)件的制造能力。國內(nèi)可鍛zui大鋼錠260t,zui大鍛件150t。
我國已建立了以中國一重集團(tuán)公司、中國二重集團(tuán)公司、沈陽重機(jī)廠、太原重機(jī)廠、天津重機(jī)廠、上海重機(jī)廠、洛陽礦山機(jī)器廠等為中心的重型機(jī)械和大鍛件生產(chǎn)格局,除了為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)提供必要的裝備外,還能參與市場競爭。目前大鍛件生產(chǎn)裝備一部分還需進(jìn)口,國產(chǎn)大重型裝備水平如下:
?、偎畨簷C(jī)。國產(chǎn)zui大300MN模鍛水壓機(jī),由*重型機(jī)械集團(tuán)公司制造,安裝在重慶112廠;zui大150MN自由鍛水壓機(jī)也由一重公司設(shè)計(jì)制造(數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)口),2005年已投入使用。模鍛主要用于重型曲軸、重型汽車前梁、火車車軸等;自由鍛主要用于電站汽輪機(jī)主軸、大型船用柴油機(jī)主軸及軍工產(chǎn)品等。
?、谀e懬鷫毫C(jī)(又叫熱模鍛壓力機(jī))。這類設(shè)備在工業(yè)發(fā)達(dá)國家是模鍛的主力,約占成形設(shè)備的40%~64%,我國僅占14.5%,主要用于重型汽車曲軸、前梁等鍛件的生產(chǎn)。當(dāng)前國內(nèi)制造的zui大噸位熱模鍛壓力機(jī)為KT-12500型楔式模鍛壓力機(jī),公稱力125MN,滑塊行程500mm,行程次數(shù)30min-1,zui大封閉高度1800m,工作臺尺寸2240mm×3100mm,滑塊下表面尺寸2190mm×2450mm。這臺壓力機(jī)由二重制造,安裝在*汽車制造廠。
③大噸位螺旋壓力機(jī)。在模鍛設(shè)備中摩擦壓力機(jī)因結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉迄今應(yīng)用仍十分廣泛,但因能量消耗大,其大噸位的發(fā)展受到現(xiàn)制,我國目前zui大噸位的摩擦壓力機(jī)是由青島鍛壓機(jī)械公司生產(chǎn)的31.5MN摩擦壓力機(jī)。螺旋壓力機(jī)的品種在世界上已擁有液壓螺旋壓力機(jī)、電動螺旋壓力機(jī)、離合器式螺旋壓力機(jī),新近又出現(xiàn)了交流伺服驅(qū)動電動螺旋壓力機(jī)、楔型電動螺旋壓力機(jī)、多擊式電動螺旋壓力機(jī)等。其中離合器式螺旋壓力機(jī)因效率高、打擊能量大、生產(chǎn)率高、控制精度高,已成為大噸位螺旋壓力機(jī)的發(fā)展方向,離合器式螺旋壓力機(jī)國內(nèi)設(shè)計(jì)噸位已達(dá)63MN(德國米勒萬家頓公司可生產(chǎn)320MN離合器式螺旋壓力機(jī))。
④大型彎曲校正設(shè)備。它們包括大型卷板機(jī)、船用閉式卷板機(jī)、板料校平機(jī)、型材彎曲機(jī)等。這類設(shè)備廣泛用于石油化工、船舶制造、鍋爐等行業(yè)。大型卷板機(jī)有原長治鍛壓機(jī)床集團(tuán)公司制造的W11XCNC-140×4000型特大型卷板機(jī)。機(jī)器采用水平下調(diào)式結(jié)構(gòu),式光編采集控制,可對比上輥升降和下輥水平移動值,兩端數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)處理,實(shí)現(xiàn)同步精度±0,2mm,觸摸屏顯示工作輥的位移量。該機(jī)已在三峽電站安裝使用。近年來,長鍛公司又設(shè)計(jì)制造了一臺W11XCNC160-4000卷板機(jī),機(jī)器可熱卷250mm厚的鋼板,成為亞洲地區(qū)zui大的冷熱卷板機(jī)。此外,長鍛公司還設(shè)計(jì)制造了世界*大板材校平機(jī),該機(jī)可校板材尺寸80mm×4000mm(厚×寬),屈服強(qiáng)度800MPa,校平精度0.5/2000mm。機(jī)重1400t。
三、特種鍛造裝備:
在機(jī)械制造中,有許多零件(汽輪機(jī)葉片、工具、農(nóng)具及各種管件等)僅靠簡單的沖壓和鍛造工藝是無法加工的,需要采用特殊的加工工藝和設(shè)備。這些設(shè)備有以下幾類:
?。ㄒ唬┨胤N軋制設(shè)備
?、佥佸懠拜佸憴C(jī)。輥鍛工藝主要用于復(fù)雜模鍛件的制坯和成形,諸如發(fā)動機(jī)連桿、汽車前軸及汽輪機(jī)葉片等等。我國zui先從德國奧穆科公司引進(jìn)自動輥鍛機(jī),在吸收消化的基礎(chǔ)上在國內(nèi)很快形成系列化生產(chǎn)能力,目前國產(chǎn)的輥鍛機(jī)有兩大類:一是懸臂式(zui大公稱力1000kN)、雙支承式(zui大公稱力4000kN)、復(fù)合式(公稱力160kN/100kN);二是帶上下料機(jī)械手的自動輥鍛機(jī)組,基本上滿足了裝備以熱模鍛壓力機(jī)為主機(jī)的現(xiàn)代化精密模鍛生產(chǎn)線的要求。
?、谛M軋機(jī)。楔橫軋與斜軋比傳統(tǒng)的鍛造切削工藝生產(chǎn)軸類零件有以下優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)率高(3~10倍)、材料利用率高(提高20%~35%)、綜合力學(xué)性能提高30%、模具壽命達(dá)20倍、成本降低30%。目前已可以直接生產(chǎn)精密階梯軸和復(fù)雜鍛件的預(yù)制坯。我國生產(chǎn)的D46輥式楔橫軋機(jī)zui大軋輥中心距1000mm,H型輥式楔橫軋機(jī)zui大軋輥中心距980mm~1060mm。世界上zui大規(guī)格(軋輥中心距1500mm)楔橫軋機(jī)已在國內(nèi)使用,可成形直徑165mm的工件。
?、蹟?shù)控輾環(huán)機(jī)。在現(xiàn)代工業(yè)各領(lǐng)域(汽車、火車、船舶、石油化工、航空航天、核工業(yè))環(huán)形零件的數(shù)量和種類都不少,加工這類零件采用環(huán)形軋制,可大幅度降低設(shè)備噸位和投資、振動沖擊小、節(jié)能節(jié)材、制件成本低。這一工藝已大量應(yīng)用在軸承環(huán)、齒輪環(huán)、法蘭環(huán)、火車輪及輪箍、汽輪機(jī)環(huán)等的加工中,特別是加工了航空航天工業(yè)所需的鈦合金、高溫合金和耐熱不銹鋼大型無縫環(huán)。目前國內(nèi)已能生產(chǎn)(除1990年生產(chǎn)的*1800mm機(jī)外)800 mm、2000 mm、3000 mm、4000 mm和5000mmCNC數(shù)控輾環(huán)機(jī)。機(jī)器采用徑向-軸向軋制原理,軋件端面平直、棱角清晰;采用CNC和電液比例控制;采用余量重新分配控制系統(tǒng)分別控制軋件的外徑、內(nèi)徑和中徑尺寸。機(jī)器數(shù)控系統(tǒng)為模塊式開放結(jié)構(gòu),只需稍作完善和修改,即可用于其他鍛壓設(shè)備。
?。ǘ[動輾壓及擺動輾壓機(jī)
擺動輾壓是20世紀(jì)60年代才發(fā)展起來的連續(xù)局部加載塑性成形新工藝,適合加工各種盤類件、環(huán)類件、半軸類件、帶齒形的各類齒輪類零件。擺動輾壓機(jī)是進(jìn)行擺動輾壓的設(shè)備,國內(nèi)有60余臺,居世界。國產(chǎn)機(jī)可分為四類:*超大型機(jī)有6300kN、12500kN(可加工直徑1000mm火車輪);第二2500kN~4000kN大型機(jī);第三1000kN~2000kN中型機(jī);第四小于1000kN的小型機(jī)。這些機(jī)器不僅能熱輾大鍛件,冷輾高精度件,還可進(jìn)行粉末擺輾,精密鉚接、復(fù)合材料加工等。
?。ㄈ├鋽D壓及冷擠壓機(jī)
冷擠壓也是一種應(yīng)用十分廣泛的特種塑性加工工藝,它的特點(diǎn)是高精、、低耗,適用于中小型鍛件的規(guī)模化生產(chǎn)。與常規(guī)模鍛比較,節(jié)材30%~50%,節(jié)能40%~80%,并能提高鍛件質(zhì)量,改善作業(yè)環(huán)境。
國產(chǎn)冷擠壓機(jī)發(fā)展很快,規(guī)格品種齊全,在結(jié)構(gòu)上有立式、臥式、上傳動和下傳動式、曲柄式、偏心齒輪式、肘桿式、球面蝸輪副傳動式等,其系列有J87、J88、J2、Y61、MKN、MKR、UKR、X、F等等,壓機(jī)公稱力范圍1600kN~12500kN。目前,已出現(xiàn)多工位冷擠壓機(jī)和液壓驅(qū)動冷擠壓機(jī)。
(四)數(shù)控彎管機(jī)
在大型船舶建造和石油化工企業(yè)中,將大量使用各類大型立體彎管;在汽車、航空航天機(jī)床制造和家電業(yè)所使用的中小尺寸彎管不勝枚舉。我國長治鍛壓機(jī)床集團(tuán)公司、江陰機(jī)械制造有限公司、張家港和豐機(jī)械制造有限公司、上海國青機(jī)械制造有限公司,上海頒新彎管設(shè)備有限公司等都有彎管機(jī)產(chǎn)品,而大型數(shù)控彎管機(jī)的制造當(dāng)數(shù)長治鍛壓機(jī)床有限公司。上世紀(jì)末,長鍛公司就為上海江南造船廠設(shè)計(jì)制造了當(dāng)時在世界上堪稱zui大的數(shù)控彎管機(jī)——DB275CNC冷彎立體彎管機(jī),該機(jī)可與管形測量機(jī)和CAD機(jī)連網(wǎng),實(shí)現(xiàn)全自動彎管。該公司設(shè)計(jì)制造的DB76CNC-ST雙模數(shù)控彎管機(jī)可同時安裝上下兩套模具,通過升降POB和芯軸件可選擇兩種不同彎曲半徑,達(dá)到一機(jī)多用、省時,是一臺次的全功能自動彎管機(jī)。
(五)其他特種鍛壓機(jī)
除上述用途比較廣泛的機(jī)種外,還有許多塑性加工設(shè)備,諸如旋壓機(jī)、徑向鍛機(jī)、鐓鍛機(jī)、電熱鐓機(jī)、型材卷彎機(jī)、冷閉塞鍛造壓力機(jī)等等,這里不再贅述。
四、展望
進(jìn)入21世紀(jì)以來,中國鍛壓機(jī)床行業(yè)經(jīng)過多種方式(技術(shù)引進(jìn)、合作生產(chǎn)、合資)運(yùn)作,與*企業(yè)合作打造品牌產(chǎn)品,快速提升了我國鍛壓機(jī)床的整體水平,近年設(shè)計(jì)制造的許多產(chǎn)品,其技術(shù)性能指標(biāo)已經(jīng)接近或達(dá)到*水平,在宜人性方面取得了長足進(jìn)步。但國外企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品開發(fā)和效應(yīng)方面的進(jìn)步更快,因此,國內(nèi)鍛壓機(jī)床產(chǎn)品與國外的差距無明顯縮短。面對這樣的形勢,筆者認(rèn)為鍛壓機(jī)床行業(yè)今后應(yīng)從以下幾方面去努力。
?、艔?qiáng)化自律性企業(yè)整合和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。企業(yè)要支持督促政府有關(guān)部門制定產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,通過產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)企業(yè)發(fā)展,創(chuàng)造并維護(hù)良好的市場環(huán)境,鼓勵公平競爭。在這一政策指導(dǎo)下,行業(yè)協(xié)會要對市場與技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行調(diào)研、分析,協(xié)調(diào)企業(yè)行為,追求行業(yè)效益zui大化,企業(yè)則在這一環(huán)境中尋求自我發(fā)展,并力求與政府和行業(yè)協(xié)會形成良性互動。
?、普J(rèn)真分析與*技術(shù)的差距,根據(jù)自身?xiàng)l件,制定追趕措施:
?、偌铀馘憠簷C(jī)床的數(shù)控化和柔性化 我們的鍛壓機(jī)床較之發(fā)達(dá)國家,數(shù)控化程度低(國產(chǎn)機(jī)床數(shù)控化率不足5%,歐美、日本已超過65%),且數(shù)控系統(tǒng)主要依靠進(jìn)口,因此,在大力提高鍛壓機(jī)床數(shù)控化和柔性化的同時,更要加大力度研發(fā)中國自己的數(shù)控系統(tǒng),以滿足國產(chǎn)機(jī)床數(shù)控化的需要;
?、谝劳衅嚒㈦娮庸I(yè),促發(fā)高技術(shù)鍛壓裝備 工業(yè)發(fā)達(dá)國家的鍛壓機(jī)床無一不是依賴汽車工業(yè)的發(fā)展而崛起的,目前我國汽車工業(yè)如日中天,發(fā)展勢頭強(qiáng)勁,加上新興的電子工業(yè)(電訊、數(shù)據(jù)處理、自動控制、家電),為鍛壓機(jī)床的發(fā)展,提供了廣闊的戰(zhàn)場,為此,迫切需要發(fā)展目前尚落后的高速沖壓裝備(高速壓力機(jī)及配套自動化),大型多工位壓力機(jī)、產(chǎn)品一次成形的多技術(shù)復(fù)合加工單元(激光切割與數(shù)控沖床及自動上下料的復(fù)合;開卷校平與激光切割的復(fù)合);
?、圩⒅匕l(fā)展專機(jī)和配套件的生產(chǎn) 隨著電力、交通和城市建設(shè)的發(fā)展各類型材加工提上日程,因此,開發(fā)研制型材加工專機(jī)(鋼結(jié)構(gòu)成套加工、空調(diào)通風(fēng)圓管成套加工等)大有前途;
?、芤匀藶楸?,開發(fā)“綠色環(huán)保”鍛壓機(jī)床 為了工人的人身安全和無污染環(huán)境,鍛壓機(jī)床研制需做到“五綠”——綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色工藝、綠色包裝和綠色處理。
⑶轉(zhuǎn)變經(jīng)營理念,培育*品牌。加入WTO以來,鍛壓機(jī)床廠商大舉入住中國市場,市場競爭日趨化,造成國內(nèi)鍛壓機(jī)床市場失守,低端混戰(zhàn)。面對這一局面,政府和企業(yè)界必須有一個清醒的認(rèn)識。企業(yè)間要盡力消除內(nèi)部惡性競爭,一致對外,充分利用我國作為世界*大機(jī)床消費(fèi)市場的優(yōu)勢。從企業(yè)創(chuàng)新體制建立、產(chǎn)品優(yōu)化升級、品牌樹立與擴(kuò)張等入手,著力打造*品牌(2005年已有濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)公司、湖北三環(huán)、江蘇亞威和江蘇金方圓創(chuàng)立了*鍛壓機(jī)床品牌)和品牌,逐步培育出一批中國的鍛壓機(jī)床產(chǎn)品。綜上可見,擺在中國鍛壓人面前的任務(wù)十分艱巨,任重道遠(yuǎn),但只要我們?nèi)f眾一心,堅(jiān)持正確方向,經(jīng)過國人的艱苦奮斗,中國鍛壓機(jī)床zui終必將跨入世界強(qiáng)國之列。
經(jīng)營:型材彎曲機(jī),液壓折彎機(jī)廠家
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