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楔横轧技术在我国的发展与展望

更新时间:2018-04-03 点击数:1302

60年代初,重庆大学最早进行了楔横轧汽车球销的试验,并取得初步成功.
70年代初,东北大学(原东北工学院)在实验室实验基础上,与沈阳轧钢厂合作,试轧出火车轴,但由于种种原因未能应用于生产。上海锻压机床三厂研制成功的单辊弧形式楔横轧鲤鱼钳毛坯新工艺,是我国最早楔横轧应用于生产的单位。但由于这种楔横轧机在摸具制造,工艺调整等方面都十分困难,至今只在比较简单的产品上应用。
70年代末,北京科技大学(家之一.其成果已列入国家科委编辑出版社的《中华人民共和国重大科技成果(1979-1988)》.此外,国家科委与教委已在北京科技大学建立了"高效轧制国家工程中心,轴类零件轧制研究与推广是其重点工作内容之一。原北京钢铁学院)与无锡江南工具厂合作,在我国首先将辊式楔横轧木凿毛坯应用于生产.随后,又与第二汽车厂合作,对汽车直拉杆等产品锲横轧制成功并应用于生产.在国家科委,国家计委及冶金部的指导下,北京科技大学在全国推广楔横轧生产线已4多条,开发并应用于生产的零件品种达10025多种.成为世界上用楔横轧工艺生产产品镀多的国
80年代以来.机械部的济南铸锻所,郑州机械所与北京机电所以及吉林工业大学,都在开展楔横轧的研究开发工作中取得不同的进展二,北京科技大学在楔横轧技术方面的工作70年代初以来,北京科技大学轴类零件轧制研究与推广中心在已较好掌握孔型斜轧技术的基础上开展楔横轧技术的研究开发工作,已完成的工作如下:_开发,投产的轴类件达100多种由北京科技大学设计制造模具并在工厂投入楔横轧生产的轴类零件毛坯和模锻备坯件已超过100种,它们是:
(1)汽车零件,包括东风,解放,130,212,切诺基,夏利,大发,五十铃,黄河等汽车上的变速箱一轴,二轴,中间轴,后桥主动轴,转向拉杆与球销,双联与四联齿轮,吊耳轴,半轴坯等
(2)拖拉机零件,包括手扶,小四轮及大拖拉机上的变速箱一,二,三,五轴及半轴等
(3)发动机与油泵零件,包括发动机单缸,双缸,三缸,四缸及六缸凸轮轴与启动轴;油泵双缸,四缸及六缸凸轮轴与齿轮泵齿轮轴等
(4)摩托车与自行车零件,包括齿轮轴,传动主轴,花键轴,起动轴及连杆坯等
(5)五金工具制坯件,包括钢丝钳,尖咀26钳,术凿,卸扣,麻花钻锥柄等
(6)其它零作,如电机轴,潜水泵电机轴,纺织锭杆,截齿刀体,电磁铁角等
我国从1963年起,国内几所大学及科研院所就开始进行了这方面的探讨与试验工作,直到上世纪七十年代初才获得了汽车球头销的楔横轧工艺的初步成功。到八十年代未九十年代初,象木凿、五金扳手毛坯等较简单零件才逐步用于工业生产。随着对楔横轧技术的不断深入研究、使此项技术得到了不断发展,从而也使其越来越得到了工业企业的广泛重视。
目前,国内至少建立了几十条楔横轧生产线,用此工艺生产的零件也有近百种,如汽车齿轮箱中的一轴、二轴、中间轴,发动机中的凸轮轴等零件以及为连杆、汽车半轴提供精密锻坯等。
楔横轧技术的展望
1.楔横轧技术在我国将有一个较大的发展
至2009年8月底,我国机动保有量为180018512辆。其中,汽车(含三轮汽车和低速载货汽车)71856993辆,摩托车92387571辆。从统计情况看,全国机动车保有量达到1.8亿辆。新车及旧车更换零件计,2009年的年需要轴类件毛坯约5O0万吨。2009年其它轴类件毛坯年需要量约1000万吨(拖拉机150万吨、摩托车及自行车100万吨、发动机150万吨、火车轴200万吨,其它机器400万吨)。即2009年我国年需轴类件毛坯约1500万吨, 按楔横轧轴类件当年的复盖率为40%将达年600万吨。这说明楔横轧在找国将有一个较大的市场, 给楔横轧的发展创造一个良好机遇。
2.轧锻结合生产某些零件
楔横轧的缺点是只能成形圆形截面的零件, 即轴类件。因此, 对某些大批量的零件,町以走一火轧锻结合的工艺例如用楔横轧制坯,模锻成形连杆毛坯,已在我国几个工,一取得成功。它与自由锻、模锻、包括辊锻制坯比较, 不仅效率高, 温降小, 而且制坯尺寸精确,模锻后的 边、F均减少40% ,效果良好。义如用楔横轧制坯, 再用摆辗成形盘部的工艺, 已在我国某工厂‘取得成功, 由于其楔横轧杆部不需要再加工, 所以无论产品质量与效益都很好。北京科技大学与清华大学合作, 拟采用楔横轧制坯、再在专用平锻机锻盘的工艺,这样不仅质量更好, 而且可以实现每分钟4—6件的高效生产。
3.关于楔横轧火车轴问题
我国火车货车D轴, 年需要量约20多万根. 多数靠自由锻制坯, 材料利用率约64% 少数靠引进奥地利的精锻机生产, 材料利用率约7O% 。若用楔横轧生产, 材料利用率可达80% 。与自由锻比较, 以年产2O万根计,仅节材一项即达30000吨, 此外还具有效率高, 产品质量好、生产环境好等优点虽然火车轴长2200mm、最大直径190mm, 国内外至今尚无楔横轧的先例, 但我国已有轧制100多个品种的窦践, 其最大长度已达900mm, 直径达122 mm,攻下这个项目已具备基本条件。
4.楔横轧模具实现 CAD/CAPP/ CAM
由于楔横轧模具尺寸大,形状复杂,但使用寿命很长,故适合集中生产制造。集中批量生产模具, 更有利于采用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺编程(CAPP),和计算机辅助制造(CAM), 为最终实现模具的计算机集成制造系统(CIMS)创造条件。北京科技大学的高效轧制国家工程中心 已将其列为开发的重点内容。