由太原通澤重工有限公司(以下簡稱“通澤重工”)承擔的“12500kN/3500kN組合式油壓機特種筒形件精化生產(chǎn)線”課題,經(jīng)過3年的聯(lián)合攻關和協(xié)同創(chuàng)新,目前已取得重大進展:作為我國首臺組合式高速油壓機,該設備正在遼沈工業(yè)集團有限公司產(chǎn)業(yè)化示范基地進行全線安裝和調(diào)試,即將建成投產(chǎn)。 12500kN/3500kN組合式高速油壓機是熱沖壓成形工藝與模具技術、機電液與控制技術、基礎元器件技術與可靠性技術高度集成的技術密集型沖壓拉伸設備,是兵器、汽車和壓力容器等領域必備的基礎制造裝備,是為保障經(jīng)濟和國防安全而必須自主掌握的重大裝備之一。目前,國內(nèi)現(xiàn)有的特種筒形件生產(chǎn)線一般由3臺水壓機組成,以分別完成壓型、沖孔和拉伸工序。這種生產(chǎn)裝備3臺壓機的連線長度達13m,技術落后,自動化程度低且產(chǎn)品質量難以保證。 20世紀70年代,西方國家研制出將沖孔、拉伸等多道工序合為一體的組合式油壓機,后經(jīng)逐步改進,成為組合式高速油壓機,從而有力地推動了西方大國兵器工業(yè)的發(fā)展。鑒于組合式高速油壓機屬于技術密集型設備,匯集了多項先進的制造技術和檢測技術,因此目前國外也只有德國拉斯克公司(LASCO)、奧地利奧鋼聯(lián)(VAI)公司等少數(shù)廠家可以設計制造這種組合式高速油壓機(二工位三沖頭),從而在技術和價格上形成了壟斷。我國曾于20世紀80年代從奧地利奧鋼聯(lián)(VAI)引進了一臺組合式油壓機,但外國廠商只提供設備,不轉讓核心技術。為了打破西方國家的技術壟斷和封鎖,實現(xiàn)組合式高速油壓機的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,通澤重工以遼沈工業(yè)集團有限公司的組合式油壓機特種筒形件精化生產(chǎn)線示范工程及產(chǎn)業(yè)化基地建設為依托,聯(lián)合中北大學、北京機電研究所和燕山大學,采取產(chǎn)、學、研、用相結合的方式,開展了“12500kN/3500kN組合式油壓機特種筒形件精化生產(chǎn)線”的研制工作。 本項目研制的成套設備由一臺12500kN的單工位三沖頭壓型沖盂、3500kN的單工位雙沖頭五模圈拉伸組合式油壓機以及高壓水除氧化鐵皮系統(tǒng)、校徑裝置和物料傳送機器人等組成,主要技術指標為:壓機能力(26MPa)12500kN/3500kN,滑塊回程力1250kN/1750KN,滑塊行程1700mm/4000mm,滑塊空程速度(上升和下降)700mm/s和730mm/s,滑塊工作速度170mm/s和620mm/s,滑塊回程速度720mm/s和730mm/s,頂出器頂出力1600kN,沖頭數(shù)量(可移動交替使用)5個,拉伸模圈數(shù)量5個,工作狀態(tài)全行程沖頭與工作臺中心定位孔位置度偏差≤φ0.15mm,生產(chǎn)能力40萬件/年。 在課題實施過程中,通過產(chǎn)、學、研、用相結合的協(xié)同創(chuàng)新,開展了大型高速油壓機柔性液壓控制技術、多沖頭壓型和沖盂滑臺驅動及精確定位技術、壓機移動工作臺精確定位和鎖緊技術以及整體焊接高剛度機架的高精度制造技術等核心技術的研究,攻克了組合式油壓機的高度平穩(wěn)運行、共用機架抗偏載能力、多沖頭多工位交替移動重復定位精度和鎖緊、特種筒形件精度控制技術等難題。主要創(chuàng)新點包括: 1. 沖孔-拔伸組合式油壓機的共用機架連接技術; 2. 多沖頭滑臺驅動精確定位技術; 3. 壓機移動工作臺精確定位技術; 4. 組合式油壓機高速沖孔-拔伸柔性控制技術; 5. 基于基因遺傳算法的全過程計算機模擬和控制技術; 6. 生產(chǎn)線連線集成技術創(chuàng)新; 7. 特種筒形件精確成形及高壽命模具結構關鍵技術。 該課題獲得2項發(fā)明專利,并申報了3項實用新型專利,包括: 1. 沖孔-拔伸機架共用組合式油壓機(發(fā)明專利號ZL 201010202452.X); 2. 三沖頭壓型沖孔滑臺(發(fā)明專利號ZL 201010202460.4); 3. 帶有定位鎖緊裝置的雙工位拔伸桿滑臺(實用新型專利號ZL 201220470517.3); 4. 鋼擠壓機針筒的冷卻清理裝置(實用新型專利號ZL 201220470759.2); 5. 液壓機方形立柱與活動橫梁導向間隙調(diào)整裝置(實用新型專利號ZL 201220470532.8)。 本課題研制成功的12500kN/3500kN組合式高速油壓機與傳統(tǒng)的3臺熱壓、沖盂和拔伸水壓機組相比,生產(chǎn)線長度由13m縮短到1.75m,裝機容量由550kW×4降低為220kW×7,材料利用率由50%提高到≥70%,生產(chǎn)節(jié)拍由45s縮短為37s,沖頭使用壽命由200件提高到400件。 總之,“12500kN/3500kN組合式油壓機特種筒形件精化生產(chǎn)線”課題成果打破了國外技術壟斷和技術封鎖,填補了國內(nèi)空白,實現(xiàn)了組合式高速油壓機的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,并建成了彈體毛坯特種筒形件產(chǎn)業(yè)化示范基地,形成年產(chǎn)40萬件的生產(chǎn)能力,達到國外同類設備的先進技術水平。該課題成果將全面替代進口設備,推動我國軍工、汽車和壓力容器等產(chǎn)業(yè)的轉型升級,促進節(jié)能減排和技術進步。 |