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2015年12月15日,第十七屆中國專利獎頒獎大會在京舉行,濟南鑄鍛所“一種‘U’型梁折彎裝置”發(fā)明專利榮獲中國專利優(yōu)秀獎。
該專利技術(shù)是汽車縱梁數(shù)控折彎生產(chǎn)線的核心技術(shù)之一,該生產(chǎn)線隸屬于高端裝備制造領(lǐng)域,主要用于載重汽車縱梁的多品種、多折彎角度成形的柔性化、單件小批量生產(chǎn)。截至目前已在長春一汽、青島一汽、東風(fēng)汽車、濟南重汽、陜重汽等國內(nèi)知名汽車制造企業(yè)得到廣泛應(yīng)用,由于具有良好性價比和知識產(chǎn)權(quán)保護作用,擋住了進口,國內(nèi)市場占有率達100%,部分產(chǎn)品出口。
該生產(chǎn)線作為四大組線之一,完成的《車架縱梁柔性制造成套生產(chǎn)線的研制》項目曾榮獲山東省科技進步一等獎。
中國專利獎是我國唯一的專門對授予專利權(quán)的發(fā)明創(chuàng)造給予獎勵的政府部門獎,得到聯(lián)合國世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)的認可,是專利領(lǐng)域的最高獎項。專利獎評獎標(biāo)準(zhǔn)不僅強調(diào)專利技術(shù)水平和創(chuàng)新高度,也對專利的轉(zhuǎn)化運用和保護狀況提出了很高要求。

2015年10月22日,以德國巴符州副州長兼財政經(jīng)濟部長尼爾斯·施密特(Nils Schmid)為首的巴符州代表團赴揚州高新區(qū)考察調(diào)研,德國舒勒(Schuler)集團與揚州鍛壓機床(Yadon)股份有限公司簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議。這是高新區(qū)繼金方圓與德國通快合資后又一次強強合作。
開幕儀式上,揚力集團林國富作了題為“主動適應(yīng)經(jīng)濟新常態(tài),奮力增創(chuàng)揚力新優(yōu)勢”的主題報告,明確提出揚力“十三五”期間的戰(zhàn)略思想、總體目標(biāo)和具體舉措。揚力集團“十三五”戰(zhàn)略定位是“智能制造,創(chuàng)新轉(zhuǎn)型,做優(yōu)產(chǎn)品,做強品牌”,具體體現(xiàn)為“五化”,即“智能化、專業(yè)化、規(guī)?;⒅匦突?、國際化”;總體目標(biāo)是“堅持量質(zhì)并進、統(tǒng)籌并進的原則,實現(xiàn)從傳統(tǒng)的成形裝備提供商向智能制造全面解決方案提供商的轉(zhuǎn)變,建成具有全球影響力和國際競爭力的成形機床制造業(yè)基地”。
鍛造在未來大量產(chǎn)業(yè)中的重要性與日俱增,這要歸功于近幾年的技術(shù)創(chuàng)新。作為一家領(lǐng)先的冷鍛、溫鍛和熱鍛系統(tǒng)供應(yīng)商,舒勒可以提供從部件開發(fā)和流程規(guī)劃到模具制作和高效生產(chǎn)系統(tǒng)的交鑰匙工程。在山東研討會上,舒勒分析了新型伺服驅(qū)動直線錘、壓力機和自動化生產(chǎn)線的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

全世界第一臺伺服驅(qū)動直線錘由舒勒研發(fā)而成,該鍛錘已在德國一鍛造廠安全運行生產(chǎn)一年以上。這種新型直線錘的突出特點是在能量設(shè)定方面具有前所未有的精度,通過一個獲得專利的新型直線驅(qū)動技術(shù)實現(xiàn)能量設(shè)定的高精度,因此主要應(yīng)用于精密鍛造。
這一創(chuàng)新的鍛錘驅(qū)動系統(tǒng)為全電驅(qū),無任何液壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以免維護運行,并且改善了能量控制,可以實現(xiàn)精密鍛造。還可以將電能直接轉(zhuǎn)化成打擊能量,節(jié)能效果顯著。同時,模具夾具不變,因此可完全使用原有鍛造模具。
總體來看,越來越多的舒勒機械鍛造生產(chǎn)線采用伺服直驅(qū)技術(shù)(SDT),這意味著傳統(tǒng)變頻控制的3相恒速電機被可變扭矩的伺服電機代替。壓力機沒有飛輪,同時也取消了離合器和制動器。伺服驅(qū)動技術(shù)的主要優(yōu)勢是可對滑塊運動自由編程。因此,和傳統(tǒng)壓力機相比,伺服直驅(qū)壓力機具有更高的生產(chǎn)效率。
伺服直驅(qū)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于曲柄壓力機、肘桿壓力機、臥式成形壓力機和不同規(guī)格的鐓鍛機?;瑝K運動曲線可根據(jù)工藝改變,這不僅提供了極佳的柔韌性,而且即使是復(fù)雜零件也可確保獲得最佳的質(zhì)量,并且比傳統(tǒng)壓力機能源效率更高。
由于不存在離合器/制動器結(jié)合,并且機械部件較少,因此能量損失更低。
成形過程中,高動力性能的電機確實會在短時間內(nèi)有較高的能量需求和能量反饋需求。但是,能量管理和能量儲存相結(jié)合可以大大減少工廠現(xiàn)有電網(wǎng)負荷。
確保大規(guī)模批量生產(chǎn)的高效性和小批量生產(chǎn)的靈活性是世界各地汽車制造商當(dāng)前必須面對的挑戰(zhàn)。如何應(yīng)對這些挑戰(zhàn)?舒勒于2015年11月24~25日的長春第7屆金屬成形研討會上,就專門圍繞汽車生產(chǎn)的最新技術(shù)、發(fā)展趨勢和市場未來需求展開了論述。
其中一種解決方案是舒勒的伺服沖壓線。目前,歐洲共有16條伺服沖壓線,部分已完成安裝投產(chǎn);另外,在中國有10條,墨西哥有1條。該伺服沖壓生產(chǎn)線名為Servoline,可提供多種配置和速度選項。其整線節(jié)拍從每分鐘12spm到每分鐘23spm。
Servoline 12和Servoline14是專為僅需使用伺服直驅(qū)技術(shù)基本功能并且生產(chǎn)量不大的客戶而設(shè)計;計劃進行較大批量生產(chǎn)或已在進行較大批量生產(chǎn)的客戶更適合選擇技術(shù)和性能更為先進的Servoline 16而Servoline 18則可實現(xiàn)最大批量生產(chǎn),是當(dāng)前市場上采用最新技術(shù)并具備最佳性能的超大(XL)規(guī)格沖壓線。
節(jié)拍達到23spm的Servoline 23(大型:L型)的生產(chǎn)速度是其他所有沖壓線望塵莫及的。此沖壓線比Servoline 18更為緊湊,因此具有更高的自動化速度。盡管Servoline 23的壓力機工作臺較小,但它幾乎能制造出沖壓線所能生產(chǎn)的所有大、中型零部件:車身件、發(fā)動機罩、底盤件、車門件以及結(jié)構(gòu)件。
速度和產(chǎn)出率很大程度上取決于自動化水平。舒勒的橫桿機械手(CBF)在Servoline 23、18和16上被用作零部件傳送裝置。Servoline 16通過縮短滑塊行程也只能夠?qū)⒆罡咚俣忍嵘撩糠昼?6沖次。對Servoline 14和12的最高產(chǎn)出率起決定作用的是實現(xiàn)自動化操作的機器人。然而,Servoline 14采用的是舒勒橫桿機器人4.0(CBR 4.0),其速度高于Servoline 12所用的標(biāo)準(zhǔn)機器人。標(biāo)準(zhǔn)機器人無法定義速度和運動曲線,必須在生產(chǎn)過程中對生產(chǎn)線進行“在線”優(yōu)化。
借助于舒勒的伺服直驅(qū)技術(shù)(SDT),所有的Servoline都具有共同的設(shè)置與維護、能耗和兼容性優(yōu)勢。模具更換時間縮短至3min以內(nèi),生產(chǎn)過程更為靈活,為小批量多種類的零部件生產(chǎn)提供方便。
2015年12月18日,東風(fēng)雷諾汽車有限公司在武漢舉行年度供應(yīng)商大會,濟南二機床榮獲“2015年度優(yōu)秀供應(yīng)商”稱號。
東風(fēng)雷諾汽車有限公司成立于2012年,這是其首次評選優(yōu)秀供應(yīng)商。此次大會共表彰了10家供應(yīng)商,濟南二機床是唯一一家設(shè)備供應(yīng)商。
2013年,濟南二機床作為總包商進入雷諾日產(chǎn)采購平臺,承擔(dān)了東風(fēng)雷諾合資公司啟動的第一個大型投資項目——5400噸高速沖壓生產(chǎn)線。目前,該項目已順利交付用戶使用,項目按期、保質(zhì)實施得到用戶的認可與好評。
2015年,濟南二機床還先后獲得了上海通用汽車“年度最佳供應(yīng)商”、奇瑞捷豹路虎“優(yōu)秀供應(yīng)商”、北京汽車“優(yōu)秀供應(yīng)商”等稱號。
2015年12月4日和5日,濟南二機床承擔(dān)的“大型精密復(fù)合沖壓成形機床創(chuàng)新能力平臺建設(shè)”、“汽車車身大型智能沖壓生產(chǎn)線”兩項國家重大專項同時通過技術(shù)和財務(wù)終驗收。項目的實施,對進一步提高我國沖壓技術(shù)研發(fā)水平,推動國產(chǎn)汽車工業(yè)裝備自主化具有重要意義。截至目前,濟南二機床承擔(dān)的11個“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”國家科技重大專項中,已有7個項目通過驗收。
“大型精密復(fù)合沖壓成形機床創(chuàng)新能力平臺建設(shè)”課題項目,主要通過建立大型沖壓成形機床自動化系統(tǒng)實驗平臺、沖壓裝備分析與仿真平臺、控制系統(tǒng)技術(shù)平臺,開發(fā)沖壓成形機床產(chǎn)業(yè)所需的關(guān)鍵技術(shù),創(chuàng)建自主創(chuàng)新體系,提高重大成套技術(shù)的自主開發(fā)、原始創(chuàng)新能力,實現(xiàn)沖壓成形機床結(jié)構(gòu)升級,引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。12月4日,工信部數(shù)控專項辦邀請9名國內(nèi)知名技術(shù)專家,對“創(chuàng)新平臺”項目4年來系統(tǒng)研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)進行了審查和評審,對依托項目建設(shè)的先進控制實驗室、沖壓自動化實驗系統(tǒng)、伺服壓力機主機與功能部件實驗平臺、仿真分析實驗室進行了現(xiàn)場檢查。一致認為項目取得了預(yù)期成果,國產(chǎn)沖壓技術(shù)近年來快速發(fā)展,成績有目共睹,濟南二機床做出了突出貢獻。
“汽車車身大型智能沖壓生產(chǎn)線”項目,依托濟南二機床為上汽通用汽車武漢分公司研制的52500kN大型沖壓生產(chǎn)線,研究開發(fā)了適用于鋼板、鋁合金板、激光拼焊板板材的沖壓成形,以及連續(xù)不間斷拆垛、智能化板料視覺對中、遠程診斷智能監(jiān)控等一批關(guān)鍵共性技術(shù)。12月5日,專家組成員在分別聽取技術(shù)和財務(wù)匯報后,到上汽通用汽車武漢分公司的沖壓車間進行了現(xiàn)場檢查。據(jù)用戶介紹,52500kN沖壓生產(chǎn)線自2014年5月投入使用后,自動換模時間3分鐘以內(nèi),最高生產(chǎn)節(jié)拍每分鐘15次,一年時間累計生產(chǎn)了12種500余萬件沖壓件,實現(xiàn)了大型覆蓋件的智能化、高柔性、高效率生產(chǎn)。


專家組通過現(xiàn)場察看及聽取用戶介紹后,給出了驗收意見。認為“課題研制的兩條汽車車身大型智能沖壓生產(chǎn)線已在上海通用汽車公司得到成熟應(yīng)用,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益;課題掌握了整線集成技術(shù),打破國外技術(shù)壟斷,滿足了我國汽車工業(yè)的需求,并打入國際高端市場?!彬炇战M組長王建國對生產(chǎn)線給予高度評價,認為濟二沖壓線的生產(chǎn)節(jié)拍、換模時間等多項技術(shù)性能指標(biāo)都達到了國際領(lǐng)先水平,項目完成的非常好。
目前,濟南二機床已為美國福特、長安福特、上海大眾等提供了十余條大型智能沖壓生產(chǎn)線。
近日,由合肥合鍛機床股份有限公司牽頭承擔(dān)的國家科技重大專項——“超高強度汽車結(jié)構(gòu)件熱沖壓技術(shù)和裝備生產(chǎn)線”課題在用戶現(xiàn)場通過了任務(wù)驗收。
該課題開展了高強度鋼板熱沖壓成形大批量生產(chǎn)工藝、熱成形專用高速液壓機、高效節(jié)能防氧化加熱爐及核心主軸設(shè)計制造、熱成形水冷及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與制造、高速輸送裝置及其控制設(shè)備和故障在線檢測、比例伺服系統(tǒng)控制技術(shù)及液壓系統(tǒng)開發(fā)、高強度鋼板熱沖壓成形仿真及水冷模具優(yōu)化軟件開發(fā)、生產(chǎn)線系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化技術(shù)以及基于中央控制的自動化生產(chǎn)線開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)。
該課題設(shè)計和研制了高速沖壓液壓機、高效節(jié)能防氧化加熱爐、隨型水道專用水冷模具及高速輸送裝置等關(guān)鍵設(shè)備,完成了汽車結(jié)構(gòu)件熱沖壓生產(chǎn)線的研發(fā)設(shè)計及試制,通過了國家級檢測,各項指標(biāo)均達到了重大專項任務(wù)要求。該生產(chǎn)線經(jīng)過長期綜合性能測試,展現(xiàn)出國產(chǎn)熱沖壓生產(chǎn)線良好的可靠性和穩(wěn)定性,完全可以替代進口,且具有明顯的性價比優(yōu)勢。通過該生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品具有高強度、高硬度、輕量化、幾乎無回彈等性能優(yōu)勢,不僅適用于汽車結(jié)構(gòu)件,也可以推廣應(yīng)用于工業(yè)建筑用鋼梁、高速公路護欄板、高鐵列車、船舶行業(yè)等各種領(lǐng)域。
合鍛股份自主研發(fā)制造的14500噸多向模鍛液壓機自2014年初成功交付客戶使用,已平穩(wěn)有效地工作兩年時間,生產(chǎn)出批量大型封閉式三通帶法蘭的閥體,單個鍛件生產(chǎn)過程僅需5分鐘,體現(xiàn)了設(shè)備的高可靠性和高效性,每年為用戶創(chuàng)造經(jīng)濟效益近億元。
YH39-14500噸多向模鍛液壓機能一次鍛造完成三通閥體整體結(jié)構(gòu),包括三向法蘭、三向內(nèi)孔,且不需要余料飛邊,克服了現(xiàn)有技術(shù)缺陷,有效提高原材料利用率20%以上,提高機械加工效率60%以上,還實現(xiàn)了金屬全纖維鍛造成形,提高了產(chǎn)品綜合機械性能,廣泛應(yīng)用于航空、航天、核電、石油和化工等行業(yè)整體、大型、復(fù)雜零件的成形加工制造。
145000kN多向模鍛液壓機的成功研制并投入市場,打破了少數(shù)國外公司對大型核電、航空航天、石油化工等多向模鍛件生產(chǎn)的壟斷局面,有力推動了中國制造工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。
多向模鍛技術(shù)是一種先進的精密優(yōu)質(zhì)、節(jié)能省材的鍛造技術(shù),主要用于汽車、機械、石油化工、鍋爐制造、航空航天、船舶等行業(yè)多面體結(jié)構(gòu)件的一次成型,可顯著提高零件強度,降低生產(chǎn)成本,促進零件輕量化。
2015年11月30日,在義烏國際裝備博覽會上,湖州機床參展的HJY27-315S單動薄板沖壓伺服液壓機受到觀眾好評,一德國客商通過網(wǎng)絡(luò)得知信息,特意在會后趕來公司進行詳細了解,給予充分肯定。
HJY27-315S單動薄板沖壓伺服液壓機是湖機最新研制的成果,該產(chǎn)品采用五軸伺服電液數(shù)控柔性技術(shù),實現(xiàn)自動送料,一次完成拉伸、切邊等工藝,廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、家用電器制造等行業(yè)。該產(chǎn)品具有自主知識產(chǎn)權(quán),擁有三項國家授權(quán)發(fā)明專利,多項技術(shù)填補國內(nèi)空白。其主要性能特點有:①機身采用整體框架結(jié)構(gòu),低合金鋼板焊接,具有足夠的強度、剛性,達到JISB6403-1994一級精度。②滑塊導(dǎo)向采用可調(diào)斜楔式四角八面導(dǎo)軌,配有自動循環(huán)潤滑系統(tǒng),具有很高的導(dǎo)向精度和抗偏載能力,位移重復(fù)精度±0.05mm。③液壓墊采用主動伺服泵控系統(tǒng),用于精確控制壓邊力,壓力控制精度±0.1MPa,可分段設(shè)置拉伸中液壓墊隨滑塊行程變化的壓邊力數(shù)值曲線,提高拉伸質(zhì)量。④液壓系統(tǒng)采用進口高壓低噪聲油泵,通過伺服電機及控制系統(tǒng)進行速度、壓力閉環(huán)技術(shù)和PID控制。實現(xiàn)動態(tài)響應(yīng)靈敏,速度切換平穩(wěn),沖擊小。超低噪聲運行,比常規(guī)非伺服系統(tǒng)降低10分貝以上,節(jié)電30%~60%。液壓墊主動伺服泵控制系統(tǒng)可減少熱排放50%以上,液壓站不需配置水冷或強冷裝置。⑤電控系統(tǒng)采用PLC可編程序控制器,并配置觸摸式工業(yè)顯示屏??纱鎯?、調(diào)用50套以上模具參數(shù)。⑥具有完善的安全保護系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)配置滑塊上極限自動鎖持機構(gòu)、液壓回路二級安全支撐等。⑦可選配自動夾緊器和液壓換模導(dǎo)軌。⑧配備自動送料機械手,采用三軸伺服控制、配有專用端拾器和料架,與壓機完美結(jié)合實現(xiàn)無人化自動生產(chǎn)。
該公司承擔(dān)的湖州市重大科技專項計劃項目“大口徑鋼管整形機組研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”于2015年12月9日通過湖州市科技局驗收。大口徑鋼管整形液壓機主要用于直縫焊管的整形工藝。也可應(yīng)用于部分型材的整形,其產(chǎn)品大量使用在能源、石化、造船、市政、核能等領(lǐng)域。本液壓機采用四片組合式模具結(jié)構(gòu),不僅提高了鋼管整形后的圓柱度和直線度,保證了鋼管內(nèi)外表面質(zhì)量達到預(yù)定的質(zhì)量要求,同時還滿足不同直徑的鋼管整形,降低了模具費用支出;配置的快速換模修模機構(gòu),提高了換模效率。項目關(guān)鍵技術(shù)已獲得6件國家專利授權(quán),其中2件為發(fā)明專利。
2016年1月初,安陽鍛壓公司順利完成了出口土耳其一條數(shù)控模鍛生產(chǎn)線的安裝和調(diào)試工作,已全面投產(chǎn)。該條鍛造生產(chǎn)線包括下料設(shè)備精密棒料剪斷機,加熱設(shè)備感應(yīng)加熱爐,預(yù)成形設(shè)備楔橫軋,切邊壓力機,核心鍛造設(shè)備為安陽鍛壓數(shù)控全液壓模鍛錘。該條生產(chǎn)線主要用于鍛造手工具及汽車門鉸鏈,整條生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計及全部設(shè)備由安陽鍛壓提供。
2016年1月10日,天水鍛壓TDYA39K-3600/ 13000大噸位框架式雙缸數(shù)控成形機、YS32K-315動車用電機定子數(shù)控壓裝機、RD-QAD11K-16×12000寬厚板數(shù)控二維送料剪切單元等3種新產(chǎn)品進行科技成果鑒定。與會專家對天水鍛壓在市場比較低迷的情況下依舊堅持堅持自主創(chuàng)新的做法表示贊賞。鑒定結(jié)論為大噸位框架式雙缸數(shù)控成形機達到國際先進水平,其余2項達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
由山東恒泰車橋公司總工程師王孝文博士和重慶理工大學(xué)胡亞民教授主編的《分模模鍛》一書將于2016年由武漢理工大學(xué)出版社出版。
分模模鍛工藝是擠壓與模鍛成形的有機結(jié)合,在壓力機足夠強大的壓力下,利用沖頭使金屬材料在預(yù)熱的復(fù)雜模腔內(nèi)變形和流動,而且一次實行多方位的脫模動作,從而獲得所需尺寸形狀和良好力學(xué)性能的鍛件。分模模鍛工藝與熱擠壓工藝有相近之處,但分模模鍛工藝所使用的模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,一般凹?;蛲鼓S蓛蓧K或多塊組成。由于鋼質(zhì)坯料被加熱后為紅色,國內(nèi)也有一些人稱其為“紅沖”。
分模模鍛工藝原則上不受產(chǎn)品零件的材料和外形的限制;生產(chǎn)效率高,適宜大批量生產(chǎn);零件表面粗糙度接近模具,尺寸精度高;分模模鍛件內(nèi)部可以有深孔,而一般鍛模件為實心。小型分模模鍛件的飛邊厚度可達0.5mm,同類模鍛件的飛邊厚度在2mm以上;分模模鍛件力學(xué)性能好,金屬致密度高,抗蝕能力強。
分模模鍛工藝在日用五金工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,如管道五金件中的各種閥門、三通、四通、彎頭、螺母等模鍛件,可以完全取代壓鑄件和普通鍛造件。在汽車等領(lǐng)域,如汽車差速器行星齒輪和半軸齒輪,原采用一火二鍛或二火二鍛的精鍛加工,不能將內(nèi)孔鍛出。采用分模模鍛工藝加工,可以一火一鍛,也可以鍛出軸孔。
采用專門的多向模鍛水壓機進行多向模鍛(即采用分模模鍛)工藝可生產(chǎn)助力器外筒、多向球形接頭和導(dǎo)彈噴射器,模具結(jié)構(gòu)大大簡化。
《分模鍛造》第1章緒論介紹了什么是分模模鍛、如何分模,以及國內(nèi)外在普通鍛壓設(shè)備上分模模鍛的情況和在專用設(shè)備上分模模鍛的情況;第2章、3章、4章介紹了分模模鍛生產(chǎn)的基本知識;第5章介紹了水平分模模鍛,如剛性元件合模、彈性元件合模和液壓系統(tǒng)合模;第6章介紹了垂直分模模鍛;第7章介紹了在普通鍛壓設(shè)備上分模模鍛包括分模胎模模鍛的各種典型的分模模鍛件實例;第8章介紹了在多向模鍛壓力機上分模模鍛的各種實例;第9章介紹了分模模鍛的計算機模擬,列舉了萬向節(jié)十字軸、彎頭和小型鋁合金連桿體三件實例,描述了工藝參數(shù)和不同加載路徑對分模模鍛成形件的影響,等等。
(本刊通訊員胡亞民)