精（模）鍛生產線發展的認識及體會

內蒙古一機集團富成鍛造有限責任公司技術主管/高工 韓海河

多工位高速自動冷、溫、熱鐓鍛機精（模）鍛生產線 最高速度達到4000～12000件/h。其顯著特點是效率高、精度高，廣泛應用于齒輪、軸承圈等盤類零件及緊固件的大批量、專業化生產。

我公司隸屬于中國兵器工業集團，是國家“一五”期間156個重點建設項目之一，是國家重要的集履帶式、輪式、軌道式重型車輛于一體的鍛造產業化基地。在近6 0年的發展歷程中，公司培育了以車輛鍛件、車輛覆蓋件、抽油桿等為代表的鍛壓類產品，攻克掌握了閉式鍛造、精密鍛造等核心技術，特別是近年來通過能力建設與技術改造，160MN電動螺旋壓力機、25MN高能螺旋壓力機、80k J電液錘、1～16t電液模鍛錘等生產線先后投入使用，極大增強了企業核心競爭力。下面，站在企業的角度，就精（模）鍛生產線的發展，談三點認識和體會。

對我國精（模）鍛生產線發展的認識

鍛壓是制造業的基礎，是一個國家工業化程度的重要標志。“十一五”以來，隨著我國經濟的快速發展，鍛壓行業精（模）鍛生產線也實現長足的進步，可自主穩定生產40MN 以下離合器式螺旋壓力機，還可生產120MN熱模鍛壓力機組、125k J以下程控全液壓模鍛錘及400k J以下程控液壓對擊錘，同時能夠提供成套汽車覆蓋件沖壓生產線，為國內眾多行業自主制造和創造及行業安全提供了保證。

與此同時，我們也認識到，盡管我國精（模）鍛生產線有了一定的發展基礎，但并未完全掌握行業高端核心技術。目前國際先進精（模）鍛生產線向自動化、柔性化和集成化方向發展；鍛壓成形技術向數字化、精密化、輕量化和高效化以及節材、節能和環保方向發展。我國鍛造企業仍以能耗高、效率低的摩擦壓力機、老式模鍛錘為主，大噸位熱模鍛壓力機、離合器式螺旋壓力機、電動螺旋壓力機、冷（溫）鍛機械壓力機、全自動鍛造線絕大多數是從國外引進的。特別是冷（溫）鍛機械壓力機, 國內目前仍處于研發、試制階段。

為實現節能減排、可持續發展的目標，國內現有鍛造設備急需更新、改造，提高國內熱模鍛壓力機、離合器式螺旋壓力機、電動螺旋壓力機、冷（溫）鍛機械壓力機、特種鍛壓設備及加熱爐和全自動鍛造線的研發、制造水平是當務之急。

當前精（模）鍛生產線發展的認識

裝備是工藝實現的前提之一，歐洲精（模）鍛生產線的發展代表著當今世界上最先進水平，有著悠久歷史，引領著這一領域的發展趨勢，且都能緊跟制造技術發展的需要，不斷進行改進和創新，使得其始終保持著活力。

（1）電動螺旋壓力機及系列高性能全自動鍛造壓力機精（模）鍛生產線 電動螺旋壓力機由德國米勒萬家頓股份公司于1963年首先開發成功。電動機專為頻繁開關及正反轉運行而設計，轉子與螺桿直接聯接，驅動滑塊進行鍛打。由于取消了中間傳動機構，減少了摩擦損耗，能量利用率高。該設備結構簡單、可靠，維修工作量少，運行安全，使用壽命長。為減少電動機起動對電網的影響，20世紀80年代，該公司開發成功了變頻控制系統，進一步提升了設備的適用性。該公司最新開發成功系列高性能全自動鍛造壓力機，其設備的特點為：滑塊行程次數高，適合大批量生產；配備三維送料系統，強制同步，動態性能穩定，可實現鍛造過程自動化；機身縱向、橫向剛度大，變形小；偏心軸、雙連桿驅動方式、X形導軌及上下頂桿，保證獲得高的鍛件精度；可對全部動作進行編程、監控，適合黑色及有色金屬鍛造。

（2）程控電液錘精（模）鍛生產線 電液錘采用進油打擊原理，打擊能量可在額定范圍的1%～100% 之間預置，打擊過程實現了程控。程控電液錘價格低，使用靈活方便，特別適合多品種、中小批量鍛件的生產，是許多歐洲鍛造企業目前普遍采用的一種鍛造設備。

（3）多工位高速自動冷、溫、熱鐓鍛機精（模）鍛生產線 最高速度達到4000～12000件/h。其顯著特點是效率高、精度高，廣泛應用于齒輪、軸承圈等盤類零件及緊固件的大批量、專業化生產。典型的自動線結構如附圖所示。

（4）德國SMS公司、俄羅斯EUMCO公司等生產的曲柄機械壓力機機精（模）鍛生產線 該類型壓力機以滑塊行程次數高，機身縱向、橫向剛度大，變形小，能保證獲得高的鍛件精度而成為如今普通熱模鍛工藝的首選設備，其不足是設備價格昂貴，一次性投資大。

在國內眾多的鍛造企業中，東風鍛造、上汽愛知鍛造的生產設備基本上都是熱模鍛壓力機，東風鍛造擁有18～120MN全系列的熱模鍛壓力機，上汽愛知鍛造擁有63MN、50MN等系列的熱模鍛壓力機；一汽鍛造、重汽鍛造的生產設備則以模鍛錘為主，但在后期的技術升級改造時購置了部分熱模鍛壓力機，一汽鍛造現有兩臺國產125MN熱模鍛壓力機半自動生產線，重汽鍛造2010年引進了125MN和80MN全自動鍛造線各一條。國內在用的生產線多為單機手動或半自動生產線，自動化程度低，生產效率不高，2010年，重汽鍛造廠及剛發展起來的山東恒潤鍛造和桂林福達鍛造公司，從歐洲進口的曲軸、前軸全自動鍛造線在裝備上應該是目前國內最高水平的，每個生產工位都配置了多關節機器手，基本上實現了全自動化生產，極大地改善了作業環境和降低了勞動強度。內蒙一機集團富成鍛造公司為了降低能耗，在鍛造線末道工序還同步配置了控溫冷卻、等溫正火多功能熱處理生產線，最大限度地實現了鍛造余熱的再利用，有效地降低了能耗。

精（模）鍛生產線發展的趨勢認識

從市場發展和企業競爭的角度看，當前和后續精（模）鍛生產線發展呈現四方面趨勢：

一是精（模）鍛生產線由機械化向數字化轉化。近年來，由于市場需求的多樣化，加上機械和控制技術的進步，促使金屬板料無模成形有了新發展。目前典型的板料無模成形方法有旋壓成形、成形錘漸進成形、多點成形和數字化漸進成形。數字化漸進成形技術可以直接應用于汽車工業、航空航天飛行器、醫療器械等產品的制造上。

二是精（模）鍛生產線由粗放型向低耗、高效、環保方向發展。我國鍛壓生產長期以來處于一種粗放狀態，以能源消耗高、材料利用率低、環境影響嚴重為主要特點。為適應科學發展觀和可持續發展的理念，對精（模）鍛生產線提出了更高的要求，重點研究高效電感應加熱技術及自動控制技術、新型結構節能型鍛造工業窯爐及自動控制技術。鍛造加熱和鍛后熱處理是鍛造能耗的重要工序，提高加熱效率是降低加熱成本和能耗的主要途徑。使用液壓動力頭對蒸汽、空氣錘進行改造或替代是鍛造行業節能、提高生產效率和產品質量的一個重要途徑。開發和研制可靠精確的測量系統同樣顯得非常重要。

三是精（模）鍛生產線全自動化發展趨勢。鍛造環境下的全自動化操作技術與高效鍛造裝備技術已成為鍛造行業發展的整體趨勢。我國需集中精力研究生產自動化系統，包括送料和鍛造機器人，同時要延長夾爪壽命，減少更換，提高穩定生產能力。

四是研發大轉矩伺服驅動壓力機趨勢。鍛壓機械采用伺服驅動，簡化了傳動結構，將滑塊的運動特性數控化，可任意滿足各種體積成形和板材成形工藝需要，實現柔性、節能和綠色制造。這種智能型鍛壓裝備——伺服壓力機，已成為新的發展趨勢。

日本較早開發伺服壓力機，已有十幾年歷史，有多家公司推出了伺服螺旋壓力機、伺服機械壓力機、伺服液壓機和伺服折彎機等系列產品；近年德國和國內企業也推出了伺服機械壓力機，韓國企業推出了伺服液壓機。這些企業采用的均為交流伺服電動機驅動系統，造價較高，尤其是大功率伺服電動機驅動系統，不僅價格昂貴，且被國外壟斷封鎖，國內還不能研制生產該驅動系統，靠進口難于配套。

當前，我國正面臨“全球制造中心、世界工廠”的角色轉型，企業在加快科學發展、轉型升級的步伐很快，但精（模）鍛生產線的發展和發達國家相比還有很大差距，在后續的發展中，需要繼續融入行業、融入市場，不斷掌握新技術，大力研發新產品，加快推動鍛壓企業轉型升級。同時，也期望中國鍛壓科研院所同企業攜手合作，攻堅克難，加速研發新型鍛壓裝備，托起我國鍛壓行業更加輝煌燦爛的明天！