我国锻造技术装备60年的进步与发展_下_
热加工
编者按：《金属加工》创刊60周年，这将是我们大家——读者、编者和作者共同的节日。为铭记一代代金属加工人为中国金属加工行业所作出的巨大贡献，回顾历史，总结经验，激励新一代金属加工人为实现制造强国梦继续拼搏奉献，金属加工杂志社特举办“记录金属加工60年”主题征文活动。
《金属加工》（原名机械工人）杂志创刊已经60年了。在这60年里，中国锻造技术装备经历了从无到有、从小到大、从弱趋强的发展过程，完成了从一个锻造小国到锻造大国的历史性转变，并在继续向锻造强国的方向发展。
作为一部何光远老部长称赞为“一部机械制造技术的长卷”的刊物，《金属加工》杂志全面记录了机械工业发展的历史进程，自然也见证了我国锻造技术装备的进步和繁荣的历程。作为一部被沈鸿老部长称赞为“一部伟大的机器”的刊物，金属加工杂志在记录了机械工业发展过程的同时，充分发挥刊物的影响力和号召力，以交流现场工作经验，提供技术改造思路，介绍技术创新成果，推动技术装备升级的特殊的方式助力机械工业技术与装备的发展进步，其中也包含着对锻造技术装备进步的有力推动。
三、冷锻技术装备的现状
冷锻制品的力学性能好，生产率高和材料利用率高，特别适合于大批量生产，而且可以作为最终产品的制造方法。 我国冷锻技术的起步虽然不算太晚，但发展速度与发达国家有很大的差距。目前我国生产的轿车上的冷锻件重量不足20kg，相当于发达国家的一半，因
此应该加强冷锻技术装备的开发与推广应用。
目前，冷锻压力机主要有机械式冷锻压力机和冷锻液压机两种。
国内厂家使用的机械式冷锻压力机，主要是从日本、德国进口，如日本小松公司和会田公司、德国的舒勒公司等，价格昂贵。国内主要的冷精锻生产厂家如江苏太平洋精锻有限公司、江苏森威精锻有限公司、江苏飞船集团等都安装有这些公司的冷锻设备。
大公称力行程冷锻压力机更是实现高效冷锻生产的关键设备。2000年，北京机电研究所在国家科技攻关计划支持下，开发研制我国首台6300k N采用广义轴杆机构大公称力行程冷锻压力机，并采用了双速驱动、多点支撑宽连杆及复合导向等多项先进技术，与进口设备相比具有明显的性价比优势。
由于液压机容易做成多动结构，没有固定下死点，因此适用于冷挤压、闭塞锻造等特殊精密成形工艺上，如江苏飞船齿轮公司引进日本森铁工的闭塞锻造液压机用于生产锥齿轮。
重庆江东机械公司生产的Y J61系列挤压液压机刚性好、速度快，在江苏森威精锻有限公司等厂家获得了良好的应用效果。
华中理工大学与黄石锻压机械有限公司合作，将
北京机电研究所 （100083） 蒋 鹏
我国锻造技术装备60
年的进步与发展（下）
热加工
创刊60周年专栏
多连杆机械传动精锻压力机的框架式机身加长滑块及精密导向机构，与精锻液压机的快速空程与慢速压制的液压传动系统相结合，针对锻件的种类和冷精锻成形工艺的要求，研制成Y K34J型数控单动、双动精锻液压机，具有制造成本低，使用维修方便，以及工艺应用面宽和生产效率较高的优势。
国内专业生产冷精锻专用压力机的专业厂家不多，其精度还不能达到先进国家的水平，一些好的产品没有得到有效推广应用。
国内温锻使用的比较普遍的是温锻专用液压机，与通用液压机相比缩小了台面，提高了刚性，成形速度从8～12m m/m i n提高到40～45m m/m i n。由于一台感应加热炉配3台温锻专用液压机的温锻生产线节省投资，在国内应用的较为普遍。更为先进的是图6所示的多工位自动化温锻生产线（江苏森威精锻有限公司最新安装的日本栗本株式会社生产的20M N温锻生产线，采用步进梁操作，生产钟形壳、法兰轴、三柱销壳等温锻件）。
图6 多工位自动化温锻生产线
四、国内发展较有特色的特种锻压设备
1．辊锻机
贵州险峰机床厂于1968年开始生产辊锻机，此后的一段时间内，该厂生产的D42、D43系列各种规格的辊锻机向全国供货，为辊锻技术的推广应用提供了装备条件。
20世纪80年代，我国引进德国E U M U C O公司的全套技术和标准生产A R W S型系列自动辊锻机（其结构原理见图7）由两个部分组成：R W型辊锻机和配套机械手。其中规格为φ370-φ680m m辊锻机配备与辊锻机刚
性联动的A S型辊锻机械手，φ930m m辊锻机则配备具有独立传动装置的机械手，与辊锻机配合实现全自动操作。自动辊锻机的引进和国产化大幅度提升了我国辊锻装备技术水平，使得我国可以生产和世界水平同步的最先进的辊锻机。
北京机电研究所目前是国内自动辊锻机的主要生产单位，可同时提供设备及其辊锻工艺与模具技术，开发了多种汽车发动机连杆 、汽车悬架系统的支撑臂和挂臂、轿车复杂形状转向节、铁路内燃机车用大型柴油机连杆，以及铁路货车车辆制动梁支柱等锻件的制坯辊锻工艺，取得了良好的应用效果。
图7 自动辊锻机的结构原理
北京机电研究所开发出的φ1000m m加强型辊锻机，用于汽车前轴的精密辊锻。经过精密辊锻的前轴精制坯可以在较小的模锻打击力下完成汽车前轴的锻造，无需投资一般前轴锻造工艺中所需的万吨级热模锻压力机，可节约生产线投资90% ，锻件材料利用率提高10%。由于这些优点，φ1000m m加强型辊锻机精密辊锻前轴的工艺已经被国内前轴生产厂家广泛采用，成为当前国内前轴锻造生产的主流工艺。
目前，有100余台各种型号的辊锻机在全国各地的
锻造工厂使用。
2．楔横轧机
楔横轧技术是20世纪50年代捷克发明的，现在已成为轴类件成形的一种重要工艺。
楔横轧又分辊式楔横轧和板式楔横轧两种：（1）辊式楔横轧 是利用装在上辊和下辊上的模具进行成形，将坯料横向（与辊轴平行的方向）送入，在上下辊同向旋转的过程中，圆柱形坯料在径向变形的同时也产生轴向变形，借此轧成阶梯轴。
（2）板式楔横轧 是在上板和下板的对向滑动过程中，借助装在上下滑板上的模具，使圆柱形的坯料在径向变形的同时产生轴向变形，加工成与模具型腔形状
热处理/锻压/铸造 2010年 第13期
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一致的圆柱形或圆锥形零件 。
北京科技大学零件轧制研究推广中心从1974年开始研究斜横轧技术，并致力于在国内推广应用，开发的H型楔横轧机辊径为500～1400m m，采用轧机的结构形式，刚度大，工艺调整方便，使用可靠。近期在楔横轧机上推广采用变频电动机驱动，使操作更为方便，更加省电节能。
北京机电研究所以从20世纪90年代初开始开发楔横轧应用技术，参照德国设计辊锻机的思路，开发出了整体式结构D46型的楔横轧机，辊径为300～1500m m，具有结构紧凑、调整方便、送料准确可靠等优点。
五、其他锻造有关技术装备
1．下料设备
锻造下料通常有两种方式：一种是剪切。所用设备为棒料剪，一般用于直径比较小的中碳钢以上的棒料下料，用于低碳钢下料时断面质量不能充分保证。另一种是锯切。早期多用老式圆盘锯床，效率较低。现在高速带锯技术很成熟，效率高，精度好，已被国内锻造厂家普遍采用。目前，现代高速圆盘锯床因为效率更高，又开始在技术领先的锻造厂家使用，这种锯床大陆还没有能力生产，主要从中国台湾地区购入。
2． 加热设备
20世纪50年代，煤炉还是主要的锻造加热设备，后来逐渐发展成为油炉、煤气炉和天然气炉，现在新投产的锻造生产线中，中频感应加热炉已经是普遍采用的加热装置，国内制造中频感应加热的厂家很多，价格比较低廉，一般可以满足生产需求，但技术水平还有提高的空间。
3． 制坯设备
空气锤由于价格低廉、通用性好仍然是一种被广泛采用的制坯设备。在一些如连杆等批量比较大的锻件生产过程中需要高精度和高效率的设备， 这时一般采用自动辊锻机或楔横轧机制坯。
4． 切边校正设备
国内以前没有专门为热锻设计开发的专用切边校正设备，一般采用闭式压力机进行锻件的切边，20世纪80年代初引进德国技术的时候，一起引进的专用切边压力机采用闭式双点结构，台面比较宽，可以方便地布置
切边、冲孔和热校正等多个工步。
5． 锻造机械化和自动化技术装备
最早的锻造机械化装置是人工驾驶的锻造操作机。从德国引进技术时也引进了锻造自动化技术，装备是程控液压传动的坐标式机械手。现在，多关节机器人被广泛应用于锻造自动化生产线。例如，湖北三环车桥公司的辊锻生产线（见图8），主机为25M N离合器式高能螺旋压力机，配备引进德国技术程控液压传动的坐标式机械手，该生产线于已经稳定运行10余年。
图8 引进德国的辊锻生产线
6． 模具加工设备
以前锻造模具模膛的加工主要用电火花机床加工，现在数控高速铣直接铣削模膛技术，由于其工艺流程短，效率高，精度好，逐渐取代了电火花机床加工技术，成为锻造模具加工技术的发展方向。
六、结语
在《金属加工》杂志创刊60周年之际，参考“这部长卷中”有关资料并综合其他方面的文献，并结合作者本人30年的锻压行业从业过程中的所闻、所见与所感撰写了本文。在对中国锻造技术装备60年的进步与发展的回顾过程中，笔者感受到的是对行业发展取得辉煌成就的自豪感，这是我国几代锻造人辛勤努力的结果。可以预见，在新一代锻造人的努力下，中国的锻造技术装备水平必将得到进一步的提高，直至达到国际领先水平。
（20100518）
致谢：在撰写本文的过程中参阅了不少资料，并得到了许多业内同行的帮助，在此一并表示感谢。由于水平所限，文中难免疏漏之处，请各位读者批评指正。