在中國大型復雜裝備制造史上,1962年研制成功的中國第一臺萬噸水壓機,其經驗至今仍有借鑒價值。
以西方人的嚴謹態度,當時中國完全不具備萬噸水壓機的研制條件。設計班子中,除了設計師沈鴻見過萬噸級水壓機外,一些設計人員甚至從未見過水壓機。有人提議先購進一臺,再照葫蘆畫瓢。但國外對中國嚴加封鎖,引進根本不可能。
但沈鴻發揮中式靈活思維的優勢,提出了要做模型,從紙模型、鐵皮模型到橡皮泥模型,做了無數個;然后在做模型試驗的基礎上再繪制圖紙,以減少差錯與失誤。
為了從實踐中摸索經驗,沈鴻提出先把萬噸水壓機縮小成1∶10比例,造一臺1200t的試驗水壓機,讓它進行模擬試驗;把研制中遇到的各種問題在模擬樣機上都解決了以后,再動手做萬噸水壓機,以減少技術風險。
沈鴻又提出大主缸總體設計的創新,大主缸是萬噸水壓機的核心部件,萬噸壓力就是來自于這個大主缸,主缸內的水壓強很大,如果用一個大主缸,要求它能產生12000t的壓力,主缸直徑將會達到2.1m。以沈鴻為首中國設計師們提出了一個獨具一格的大主缸總體設計方案,即采用6個相對較小的分缸代替一個大主缸,則每個分缸柱塞只要產生2000t的壓力即可,工作缸直徑則可大幅減小到0.83m。這不僅降低了制造難度,能確保當時的中國制造出較小的分缸。
萬噸水壓機橫梁等特大型部件在上海重機廠加工中遇到一個大難題,水壓機橫梁重300t,沒有大型起重設備,在加工過程中如何使其翻身成了一大難題。工人們用幾百根枕木和幾十個油壓千斤頂,把300多t重的橫梁頂起6m高,這樣300t重的水壓機橫梁就可平穩地作360°的大翻身。
在萬噸水壓機的制造中,金屬切削是重要的一關,它的每一個零件都要經過精密的金屬切削,達到很高的精度才能進行安裝。但零部件加工尺寸過大,如三座橫梁各有一個10m長,8m寬的平面要加工;當時國內又沒有10m以上的刨床,即使找到了也未必能拖動300t重的工件。青年技工袁章根在技術人員和工人的配合下,突破常規,將五臺移動銑床直接搬上橫梁,用53個刀盤同時銑削,不但加快了進度,而且各個刀盤間的接縫處理得非常好,平直度誤差只有1/15000,比設計要求的1/10000還小很多。3座橫梁上各有4個大立柱孔,要求同一直線上誤差不超過0.7mm,廠里沒有大型精密鏜床,袁章根和工人們經過研究,采用4根簡易鏜排同時加工。金屬切削關的攻克,為萬噸水壓機精確安裝奠定了基礎。當時《人民日報》頭版曾對此進行報道,稱之為“螞蟻啃骨頭”。
在萬噸水壓機研制中,類似的難題不少,但都應用中式靈活思維方式一一化解。1962年6月22日,上海江南造船廠經過四年努力制造的1.2萬t水壓機,在上海重型機器廠試車成功,并投入試生產,能夠鍛造幾十噸重的高級合金鋼錠和300t重的普通鋼錠,這臺萬噸水壓機自建成后一直運行良好,并一直使用到今天。它是當時我國機械工業中最大的一臺鍛壓設備。當時世界上連我國在內,只有五個國家能制造這種機械。它的成功,標志著我國重型機械的制造進入了一個新的歷史階段。