2009年11月,我們隨中國鍛協(xié)組織的赴日考察團(tuán),參觀了日本的兩個鍛造企業(yè)和日本的鍛壓裝備展,作為發(fā)達(dá)國家的日本,不難發(fā)現(xiàn),鍛錘在現(xiàn)代鍛造工業(yè)中仍然起著非常重要的作用! 鍛造成形設(shè)備經(jīng)過幾十年的發(fā)展,可謂百花齊放,蒸空鍛錘在我國70年代就已經(jīng)被列為限制生產(chǎn)高能耗產(chǎn)品,但在資源極為匱乏的日本仍然作為主要的成形設(shè)備,鍛錘的生命力不可謂不強(qiáng)矣!我們得重新審視鍛錘。
鍛錘將在現(xiàn)代鍛造工業(yè)中得到復(fù)興
——日本之行觀后感
中機(jī)鍛壓江蘇股份有限公司
鍛造成形設(shè)備經(jīng)過幾十年的發(fā)展,可謂百花齊放,蒸空鍛錘在我國70年代就已經(jīng)被列為限制生產(chǎn)高能耗產(chǎn)品,但在資源極為匱乏的日本仍然作為主要的成形設(shè)備,鍛錘的生命力不可謂不強(qiáng)矣!我們得重新審視鍛錘。
(一)鍛錘的優(yōu)勢:
眾所周知鍛錘是結(jié)構(gòu)最簡單、適應(yīng)性最強(qiáng)、采購成本較低的成形設(shè)備,它在鍛件成形過程中最大的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:打擊速度快、打擊頻次高。快速、靈活的鍛錘是真正做到乘熱打鐵的設(shè)備,主要適應(yīng)于異形零件、薄筋板零件、有重量公差的零件成形。
日本的兩個鍛造企業(yè)可謂把鍛錘的優(yōu)勢發(fā)揮到極致,主要表現(xiàn)在:
(1)用最經(jīng)濟(jì)的鍛錘實(shí)現(xiàn)高附加值的產(chǎn)品鍛造成形。
鍛錘是小能量多次錘擊成形的設(shè)備,很難說能打多大的鍛件!我們所看到的工程機(jī)械上的履帶齒輪整圈、近700 mm的大直徑輪盤,如果用壓機(jī)來做,其所需壓力機(jī)的噸位是難以想象的,日本用鍛錘來做,最多打四十錘,每件生產(chǎn)所需時間不到四分鐘。對于多品種小批量的鍛件而言,鍛錘無疑是最好的選擇。
(2)用最快速的鍛錘實(shí)現(xiàn)復(fù)雜鍛件的鍛造成形。
鍛錘錘擊速度可達(dá)7 m/s,可保證鍛件還沒有來得及冷卻就已充滿模具型腔。對于不易充填模具的異形零件、薄筋板類零件、有高度公差要求的鍛件,鍛錘的優(yōu)勢十分明顯。
(3)用最靈活的鍛錘實(shí)現(xiàn)多模膛鍛造及一模多件鍛造成形。
一模多件鍛造成形,是實(shí)現(xiàn)成倍提高生產(chǎn)效率、提高材料利用率最有效的手段。鍛錘的靈活性、適應(yīng)多模膛鍛造特性正是適應(yīng)了一模多件鍛造成形的需要。鍛錘的多模膛鍛造可得到最合理的材料分配,避免了單型槽、單次打擊坯料中部變形大、易向水平方向劇烈流動形成很大飛邊,避免造成型槽深處金屬不容易充滿的缺陷;鍛錘的多模膛鍛造還可達(dá)到徹底擊碎氧化皮,提高鍛件產(chǎn)品表面質(zhì)量的目的。
(4)用最簡單的鍛錘實(shí)現(xiàn)高精度鍛件的成形。鍛件的精度很大程度取決于合模精度,蒸空鍛錘由于其結(jié)構(gòu)的限制,鍛錘的工作精度較低,采用合理的模具鎖扣結(jié)構(gòu)保證合模精度可以避免錘頭運(yùn)動精度對鍛件精度的影響。
(二)蒸空鍛錘的劣勢其主要表現(xiàn)在:
能源利用率極低,蒸汽驅(qū)動僅為2 %,空氣驅(qū)動為5 %;
打擊震動大,噪音大,影響周圍環(huán)境;
存在三廢,特別是蒸汽驅(qū)動;
難以實(shí)現(xiàn)自動化。
日本的兩個企業(yè)在環(huán)保方面也做了技術(shù)處理主要表現(xiàn)在:
噪音,采用從底下集中供風(fēng)頂部排風(fēng)、采用輕質(zhì)的壓制刨花板粘接凹凸的吸音材料做車間墻壁內(nèi)壁,廠房外效果非常明顯。但操作者還是存在噪聲侵害。
震動,采用彈簧加阻尼的隔振器直接隔振,效果非常明顯!
(三)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對鍛錘技術(shù)的要求:
(1)高效,靈活、快速是鍛錘得到廣泛應(yīng)用的最主要的工藝特征,必須保持;
(2)節(jié)能,傳統(tǒng)鍛錘的能源利用率僅為2 % ~ 5 %,已不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展;
(3)環(huán)保,傳統(tǒng)鍛錘的振動、噪音、三廢排放問題影響人類生存必須解決;
(4)高精度,汽車輕量化、機(jī)車高速化等對鍛件要求越來越高;
(5)高可靠,高可靠是整條鍛造生產(chǎn)線高效率生產(chǎn)的保障;
(6)易于實(shí)現(xiàn)自動化,鍛錘是鍛造生產(chǎn)線的核心設(shè)備,鍛錘能否自動化,直接關(guān)聯(lián)整條生產(chǎn)線能否自動化。
中機(jī)鍛壓程控鍛錘作為現(xiàn)代鍛錘的典范,鍛錘的靈活、快速優(yōu)勢得到充分發(fā)揮,鍛錘的缺點(diǎn)已通過現(xiàn)代化的液壓驅(qū)動、電子控制及結(jié)構(gòu)優(yōu)化得到克服。
(四)中機(jī)鍛壓程控鍛錘主要特點(diǎn):
(1)高效 采用錐閥控制、復(fù)合缸傳動結(jié)構(gòu),在較短行程內(nèi)獲得巨大的能量,實(shí)現(xiàn)高頻率的連續(xù)鍛造。
(2)節(jié)能 采用全液壓動力驅(qū)動,其傳動效率可達(dá)65 %,大大提高了能源利用率。
(3)環(huán)保 打擊能量的自動控制,避免了由于富余打擊能量帶來的噪音問題;采用彈簧、阻尼隔振器及等能量對擊結(jié)構(gòu),可以達(dá)到85 %以上隔振效果;采用全液壓動力驅(qū)動無三廢排放。
(5)高可靠 采用錐閥控制技術(shù)、復(fù)合缸傳動技術(shù)、雙重防外泄技術(shù)及液壓集成技術(shù),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡單,可保證設(shè)備的可靠性。
(6)自動化 采用智能化的程控系統(tǒng),確保打擊能量的精確性。同時可通過程控系統(tǒng)調(diào)整打擊能量、打擊節(jié)拍,滿足不同工件的鍛造工藝,全中文操作終端,降低了對操作工人的要求;可以與機(jī)器人聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)無人化操作。
中機(jī)鍛壓程控鍛錘已成為鍛造行業(yè)具有高效、節(jié)能、環(huán)保、高精度、高可靠特點(diǎn)符合環(huán)保要求的現(xiàn)代化綠色鍛造設(shè)備,我們完全有理由相信隨著海卓數(shù)控程控鍛錘的廣泛應(yīng)用,鍛錘將在現(xiàn)代鍛造工業(yè)中得到復(fù)興,中國的鍛造技術(shù)一定會趕上超過發(fā)達(dá)國家水平,成為現(xiàn)代鍛造技術(shù)的領(lǐng)跑者。
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