生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)報(bào)告
在鋁及鋁合金鍛壓技術(shù)上研制開(kāi)發(fā)了大量的鍛壓新工藝、新技術(shù),如液體模鍛、等溫鍛造、粉末鍛造、多向模鍛、無(wú)斜度精密模鍛、分部模鍛、包套模鍛等,對(duì)簡(jiǎn)化工藝、減少工序、節(jié)省能耗、擴(kuò)大品質(zhì)、增加規(guī)格、提高質(zhì)量和生產(chǎn)效率、保護(hù)環(huán)境、減低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高經(jīng)濟(jì)效益等方面發(fā)揮了重大作用。專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)控制鍛造溫度、鍛壓力、變形程度(欠壓量)和工藝潤(rùn)滑等主要工藝參數(shù),控制制品尺寸和內(nèi)部組織、力學(xué)性能等提供了可靠的保證。
鍛模的設(shè)計(jì)與制造是鋁合金鍛壓技術(shù)的關(guān)鍵,鍛件的cad/cam系統(tǒng)已十分成熟和普及,在美國(guó),cad/cam系統(tǒng)正在被cim(計(jì)算機(jī)一體化)所代替。cim包括成套技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、cad/cam技術(shù)、機(jī)器人、專(zhuān)家系統(tǒng)、加工計(jì)劃、控制系統(tǒng)以及自動(dòng)材料處理等,為模鍛件的優(yōu)化設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)提供了條件。如在汽車(chē)工業(yè)上,對(duì)前梁、羊角、輪轂、曲軸等零件進(jìn)行設(shè)計(jì)和工藝過(guò)程優(yōu)化,可使優(yōu)化設(shè)計(jì)后的羊角減重15%,輪轂減重30%,曲軸減重20%,而且大大提高生產(chǎn)效率,降低能耗。
在產(chǎn)品品種和質(zhì)量上獲得了突破性進(jìn)展,目前世界上研制開(kāi)發(fā)的鍛造鋁合金,有上百種、幾十個(gè)狀態(tài),可大批量生產(chǎn)不同合金、不同狀態(tài)、不同性能、不同功能、各種形狀、各種規(guī)格、各種用途的鋁合金鍛件,規(guī)模在30000t/a以上的大型企業(yè)已有十余家。目前世界上可生產(chǎn)的鋁合金模鍛件的最大投影面積達(dá)5m2(750mn),最長(zhǎng)的鋁鍛件可達(dá)15m,最重的鋁鍛件達(dá)1.5t,最大的鍛環(huán)直徑達(dá)7.5m,完全可滿(mǎn)足最大的飛機(jī)、飛船、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、艦艇、航母以及發(fā)電設(shè)備、起重設(shè)備等的需要。產(chǎn)品的內(nèi)部組織、力學(xué)性能和尺寸精度也能滿(mǎn)足各種用戶(hù)的要求,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上達(dá)到了相當(dāng)高的水平。
由于近年來(lái),世界各國(guó)在大、中型鍛壓液壓機(jī)的新建和改建方面力度不大,因此,總的來(lái)說(shuō),世界鋁合金鍛件的生產(chǎn)尚不能滿(mǎn)足交通運(yùn)輸輕量化對(duì)鋁鍛件的需求,有必要新建若干條現(xiàn)代化大、中型鋁鍛壓生產(chǎn)線。
國(guó)外在鈦鍛件和高溫鍛件的生產(chǎn)方面也取得很大的進(jìn)展,有了相當(dāng)高的水平。
2、國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀和水平分析
鍛壓生產(chǎn)在我國(guó)已有悠久的歷史,在3300多年以前的殷墟文化早期,鍛壓已用于兵器生產(chǎn)。解放前,鍛壓生產(chǎn)十分落后。解放后,鍛壓生產(chǎn)迅速發(fā)展,125mn以下的自由鍛水壓機(jī)、300mn以下的模鍛水壓機(jī)、160kn以下的模鍛錘、1600kn以下的摩擦壓力機(jī)、80000kn以下的熱模鍛壓力機(jī)已成系列裝備了各個(gè)鍛壓廠。我國(guó)僅有300mn、100mn、60mn、50mn、30mn五臺(tái)大、中型鋁鍛壓水(液)壓機(jī)和一臺(tái)100mn多向模壓水壓機(jī),年產(chǎn)能力僅10000t/a左右,最大模鍛件投影面積為2m2(鋁合金),1.2m2(鈦合金),最大長(zhǎng)度7m,最大寬度3.5m,鍛環(huán)最大直徑φ3.5m以及盤(pán)徑為φ534~φ730mm的鋁合金繞線盤(pán)。產(chǎn)品品種相對(duì)較小,例如工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模鍛件已占全部鍛件的80%左右,而我國(guó)只占26%左右。國(guó)外模鍛件的設(shè)計(jì)、模具制造方面早已引入計(jì)算機(jī)技術(shù),鍛模cad和鍛造過(guò)程仿真已進(jìn)入實(shí)用化階段,而我國(guó)很多鍛壓廠在這方面才剛剛起步。工藝裝備的自動(dòng)化水平和工藝技術(shù)水平也相對(duì)落后。
根據(jù)以上分析可知,目前我國(guó)鋁合金鍛壓工業(yè)無(wú)論在工藝裝備上;模具設(shè)計(jì)與制造上;生產(chǎn)工藝技術(shù)上和新工藝、新材料開(kāi)發(fā)上;還是在產(chǎn)品品種與規(guī)格上;產(chǎn)品產(chǎn)量與規(guī)模上;生產(chǎn)效率與批量生產(chǎn)上;產(chǎn)品質(zhì)量與效益等方面都與國(guó)外先進(jìn)水平存在較大差距。不僅不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)鋁合金鍛件日益增長(zhǎng)的需求,更跟不上交通運(yùn)輸(如飛機(jī)、汽車(chē)、高速火車(chē)、輪船等)輕量化要求以鋁鍛件替代鋼鍛件的步伐。為此,我國(guó)應(yīng)集中人力、物力和財(cái)力,盡快提高我國(guó)鋁合金鍛壓生產(chǎn)的工藝裝備水平和生產(chǎn)工藝技術(shù)水平,并盡快新建若干條60~500mn現(xiàn)代化鋁合金鍛壓液壓機(jī)生產(chǎn)線,以盡快縮小與國(guó)外先進(jìn)水平的差距,最大限度的滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求。