此外,在大型鋁型材固定針擠壓技術(shù)、大型鋁型材反向擠壓技術(shù)、大型短程擠壓裝備技術(shù)、大型鋁型材快速冷卻技術(shù)、大型鋁型材牽引技術(shù)、拉伸與校正技術(shù)等方面我國(guó)均有重大突破,而萬(wàn)噸雙動(dòng)鋁擠壓機(jī)獲得了國(guó)家科技提高一等獎(jiǎng)。近5年內(nèi),中國(guó)還將建設(shè)大型擠壓機(jī)出產(chǎn)線10條以上。
大型擠壓機(jī)在我國(guó)有潛伏的巨大市場(chǎng),在國(guó)外也呈上升的需求態(tài)勢(shì)。如其開(kāi)發(fā)的125MN雙動(dòng)鋁擠壓機(jī)為目前世界最大的油泵直接傳動(dòng)鋁擠壓機(jī),40MN雙動(dòng)銅擠壓機(jī)出產(chǎn)線為目前亞洲最大的銅擠壓出產(chǎn)線。
鋁板-我國(guó)研制出產(chǎn)新型高速列車(chē)、船舶和大型飛機(jī)需要大量的各種高端材料作為支撐,其中大型鋁型材的出產(chǎn)無(wú)疑是重要的一環(huán)。占有關(guān)方面猜測(cè),在未來(lái)五年,我國(guó)特大鋁型材及鋁合金型材的需求量在15萬(wàn)噸以上,假如從國(guó)外入口,鋁板其價(jià)格約在1萬(wàn)美元/噸。
另外,按照我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,應(yīng)有計(jì)劃、有針對(duì)性地培養(yǎng)能夠研制、開(kāi)發(fā)、出產(chǎn)具有國(guó)際提高前輩水平的大型鋁型材基地。特別是現(xiàn)在國(guó)家已經(jīng)把出產(chǎn)大型運(yùn)輸飛機(jī)和大型客機(jī)作為發(fā)展重點(diǎn),而大型飛機(jī)和其他各類(lèi)型飛機(jī),其骨架、機(jī)身等大部門(mén)用的是高端大型鋁型材。如地鐵、輕軌等現(xiàn)代化交通運(yùn)輸裝備的制造,仍是國(guó)防建設(shè)中現(xiàn)代化武器出產(chǎn)及航空航天等行業(yè)發(fā)展的重要材料。
但與發(fā)達(dá)國(guó)家的提高前輩技術(shù)比,我國(guó)的大型鋁型材擠壓裝備仍有一定的差距。
技術(shù)研發(fā)及工業(yè)化基礎(chǔ)亟待建立
中國(guó)重型機(jī)械研究院從1999年起開(kāi)始研制我國(guó)首臺(tái)油壓傳動(dòng)的萬(wàn)噸擠壓出產(chǎn)裝備,于2002年7月1日投入出產(chǎn)。如東南亞、印度等國(guó)家,目前在大型擠壓機(jī)開(kāi)發(fā)方面還處于起步階段,但估計(jì)10年內(nèi)將有多條大型擠壓機(jī)出產(chǎn)線投產(chǎn)。我國(guó)鋁板已研究建立了大型鋁型材擠壓容室所需的加熱能量,加熱功率以及空氣冷卻量的計(jì)算公式;建立了大型鋁型材擠壓過(guò)程三維熱力藕合有限元分析模型,解決了邊界前提公道處理題目;提出了針對(duì)大型寬幅板材和大型異型翅片管材的等溫?cái)D壓速度曲線;提出了通過(guò)基于溫度和速度控制實(shí)現(xiàn)大型鋁型材等溫?cái)D壓過(guò)程的技術(shù)路線。我國(guó)在這些方面同國(guó)外比,還顯著存在著不足(詳見(jiàn)相關(guān)鏈接)。
大型鋁型材擠壓裝備的研究與開(kāi)發(fā),鋁板發(fā)達(dá)國(guó)家一直非常正視,不少?lài)?guó)家接踵建立了有關(guān)技術(shù)研究中央。同時(shí),出產(chǎn)大型鋁型材可進(jìn)步擠壓出產(chǎn)率、節(jié)約用度。其中,較聞名的有德國(guó)BCTiin擠壓技術(shù)中央、美國(guó)KENTCKY擠壓技術(shù)中央、英國(guó)HYDRO擠壓技術(shù)研究與工程技術(shù)研究中央等。因?yàn)榇笮弯X型材一根可以代替過(guò)去用兩根或多根鋁型材拼成的寬幅薄壁鋁型材構(gòu)件,從而使機(jī)械部件的結(jié)構(gòu)變得更加公道,獲得完善的部件表面。 高空功課平臺(tái)因此,出產(chǎn)新型高速列車(chē)、船舶和大型飛機(jī),假如沒(méi)有大型鋁型材為支撐,其所謂“中國(guó)制造”就是一句廢話。 2003年該院又開(kāi)始研制125MN油壓雙動(dòng)鋁型材擠壓出產(chǎn)線,現(xiàn)已安裝調(diào)試,使我國(guó)在大型鋁型材的技術(shù)開(kāi)發(fā)和新產(chǎn)品的研制方面有了重大突破。
擠壓機(jī)固然種類(lèi)較多,但國(guó)際上通常把50MN以上的擠壓機(jī)稱(chēng)為大型擠壓機(jī),80MN以上的擠壓機(jī)稱(chēng)為重型擠壓機(jī)。因此,盡快研制、開(kāi)發(fā)出我國(guó)高技術(shù)含量的大型鋁材擠壓和拉伸矯直設(shè)備,加快推廣我國(guó)自己制造的大型鋁型材出產(chǎn)提高前輩裝備,是目前擺在我國(guó)裝備制造行業(yè)一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。
因此,為適應(yīng)這種形勢(shì)的要求,盡快研制、開(kāi)發(fā)、推廣我國(guó)的大型鋁型材擠壓機(jī),是目前一項(xiàng)十分緊迫而艱巨的任務(wù)。
更重要的是,大型鋁型材不只是新型高速列車(chē)、船舶和大型飛機(jī)制造的必要材料,貨梯也是我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中各方面急需的重要材料。在“十一五”計(jì)劃中,國(guó)家將投資2000億元用于海內(nèi)大城市的地鐵建設(shè),新出廠的地鐵車(chē)廂將全部采用特大鋁合金型材制造。如鋁型材等溫?cái)D壓技術(shù)涉及擠壓過(guò)程的控制系統(tǒng),國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始采用計(jì)算機(jī)有限元分析軟件,對(duì)擠壓過(guò)程中鋁錠坯、擠壓工具、擠壓筒等之間的熱量傳遞及鋁錠坯形成過(guò)程中應(yīng)力變化進(jìn)行數(shù)字模擬,從而對(duì)擠壓過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制,取得在鋁型材產(chǎn)量和質(zhì)量控制方面的提高,開(kāi)發(fā)出用優(yōu)化的擠壓參數(shù)進(jìn)行鋁型材擠壓的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
國(guó)外的大型擠壓機(jī)裝備基本是上世紀(jì)70年代以前出產(chǎn)的,多為水壓機(jī),技術(shù)落后。近幾年,美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)等新增了4臺(tái)到5臺(tái)大型擠壓機(jī)。同時(shí),有關(guān)方面應(yīng)根據(jù)我國(guó)在擠壓機(jī)研制開(kāi)發(fā)方面的現(xiàn)狀,迅速組織相關(guān)方面人力、物力、財(cái)力,建立我國(guó)大型鋁型材技術(shù)裝備研制開(kāi)發(fā)中央。中國(guó)目前已投產(chǎn)的大型鋁型材出產(chǎn)線有7條,正在建設(shè)的大型鋁型材擠壓機(jī)出產(chǎn)線有5條。
近幾年來(lái),因?yàn)槲覈?guó)地鐵、高速列車(chē)、城市輕軌、航空航天等行業(yè)的發(fā)展,用于航空器壁板、高速列車(chē)車(chē)體、地鐵及城市輕軌列車(chē)、磁懸浮列車(chē)車(chē)體、集裝箱、船用壁板等大型薄壁、寬幅、高精度和復(fù)雜斷面的鋁合金型材的需求量快速增長(zhǎng)。我國(guó)在大型鋁型材擠壓技術(shù)和裝備的研究開(kāi)發(fā)方面起步較晚,不僅研究的手段和方法落后于國(guó)外,而且在投入的人力和財(cái)力方面均落后于國(guó)外。在大型鋁型材裝備研究開(kāi)發(fā)方面,中國(guó)重型機(jī)械研究院(西安重型機(jī)械研究所)和太原重工股份公司處于海內(nèi)領(lǐng)先地位。
大型鋁型材等溫?cái)D壓技術(shù)工藝是出產(chǎn)高機(jī)能大型鋁型材的控制基礎(chǔ)。目前,海內(nèi)外出產(chǎn)的大型擠壓機(jī)裝備,鋁板總量超不外40臺(tái)。 鋁板
現(xiàn)在,我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,有關(guān)方面臨大型鋁型材的需求量越來(lái)越大,鋁板質(zhì)量水平要求越來(lái)越高。大型鋁型材截面外形復(fù)雜,長(zhǎng)度可達(dá)60米,是多種功能的集合體,可以達(dá)到一般機(jī)械加工產(chǎn)品的平等精度,并作為重要的結(jié)構(gòu)材料用于機(jī)器的樞紐部位。
所謂大型鋁型材,主要是指寬度大于800毫米和外接圓直徑大于250毫米,交貨長(zhǎng)度大于12米的鋁型材。因此,國(guó)家有關(guān)方面應(yīng)十分正視這方面的研究與發(fā)展,從政策上給予支持,從資金上給予攙扶。到目前為止,該院設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)制造了30多條5MN到125MN的銅/鋁擠壓機(jī)出產(chǎn)線。同時(shí),該院還開(kāi)發(fā)出55MN、60MN、100MN和125MN鋁型材擠壓出產(chǎn)線后部處理設(shè)備,而150MN鋁型材擠壓出產(chǎn)線正在研制中。
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