铝合金锻压生产与技术的发展趋向
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铝合金锻造的发展趋势锻造技术一直以来都是铝合金加工领域中不可或缺的一环。
铝合金作为一种轻质、高强度的材料,具有良好的耐腐蚀性和导热性能,被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
随着科技的不断进步和工艺的不断革新,铝合金锻造技术也在不断发展,以下将从材料、工艺和设备三个方面探讨铝合金锻造的未来发展趋势。
首先,材料方面,新型铝合金材料的研发将会成为未来铝合金锻造技术的重要发展方向。
目前,传统的铝合金材料已经无法满足高强度、高塑性以及耐高温等方面的要求。
因此,研发出一种具有良好综合性能的新型铝合金材料将能够推动铝合金锻造技术的发展。
同时,将不同的金属元素掺入铝合金中,也能够提升其性能,例如在铝合金中引入稀土元素可以显著提高其强度和耐腐蚀性能。
其次,工艺方面,先进的数值模拟技术将会在铝合金锻造中得到更广泛的应用。
数值模拟技术可以模拟出金属在锻造过程中的变形、应力和温度分布等参数,从而帮助工程师预测材料的性能和缺陷,优化锻造工艺参数,提高产品的质量和性能。
此外,采用热变形技术也是未来铝合金锻造的发展趋势之一。
通过热变形可以提高材料的塑性,降低锻造过程中的应力和变形阻力,从而减少缺陷的产生和加工难度。
最后,设备方面,高效、自动化的锻造设备将会成为未来铝合金锻造的主流。
传统的锻造设备通常由操作工人手工操作,存在生产效率低、人力消耗大等问题。
因此,开发高效、智能化的锻造设备将能够提高生产效率,降低劳动力成本。
例如,采用机器人在锻造过程中进行自动化操作,不仅可以提高生产效率,还可以减少人为误差和工伤事故的发生。
总而言之,铝合金锻造技术在材料、工艺和设备方面都将会迎来新的发展机遇。
新型铝合金材料的研发、数值模拟技术的应用以及高效自动化的设备的推广将会推动铝合金锻造技术向更高水平迈进。
随着科技的不断进步和工艺的不断革新,相信未来铝合金锻造技术将会变得更加先进、高效和智能化,为铝合金加工行业带来更多的发展机会和潜力。
铝合金材料的现状与发展趋势铝合金材料是一种高强度、轻质、耐磨、耐腐蚀的金属材料,具有广泛的应用领域,是现代工业中不可或缺的材料之一。
随着科技的不断进步,铝合金材料的性能和应用越来越广泛,未来的发展前景也十分可观。
一、铝合金材料现状目前,铝合金材料的应用已经覆盖了几乎所有的领域,特别是在航空航天、汽车、电子、建筑等工业领域中,铝合金材料得到了广泛的应用。
在航空航天行业中,铝合金材料是构建飞机、航天器和卫星的主要材料之一,其轻质、高强度、耐腐蚀等优点被广泛地运用。
在汽车工业领域,铝合金材料的应用主要是减轻汽车重量,从而降低燃油消耗和减少废气排放。
在电子领域,铝合金材料的应用主要是制造高精度的电子设备,如手机、电脑等。
在建筑领域中,由于铝合金材料具有轻质、坚固、耐腐蚀的特性,广泛应用于建筑幕墙、铝门窗等领域。
二、铝合金材料的发展趋势未来,铝合金材料的发展主要有以下几个趋势:1.功能性铝合金材料的研究和开发随着科技的不断发展,铝合金材料除了强度、耐腐蚀等基本性能外,功能性也逐渐受到关注,包括磁性、电学性、热传导性等。
例如,将铝合金材料与磁性材料复合,可以研发出高性能的电机;将铝合金材料作为热管材料,可以有效地改善热量传递性能等。
2.高强度铝合金材料的研究和应用随着材料科技的发展,越来越多的高强度铝合金材料正在研制开发中,例如钛铝合金、镁铝合金、铬铝合金等,这些新型材料都具有高强度、轻质等特点,特别适用于航空航天、汽车、高速列车等需要高强度和高刚度的领域。
3.铝合金材料与其他材料的复合应用铝合金材料与其他材料的复合应用已经成为近年来的一个热点。
例如,将铝合金材料与纤维材料、陶瓷材料等进行复合,可以显著改善材料的物理、力学和化学性质,同时还可以增强铝合金材料的抗磨损性和抗冲击性能,使其更加适用于多种领域。
4.绿色环保的铝合金材料的开发随着社会的发展,环保问题日益受到关注,铝合金材料的绿色环保性也成为研究热点。
铝合金锻造技术的研究与发展铝合金是一种轻质、高强度、耐腐蚀的材料,被广泛应用于汽车、飞机、电子、建筑等领域。
而铝合金的制造过程中,锻造技术是一种高效、节能、环保的加工方法。
在现代工业中,铝合金锻造技术越来越受到重视和广泛应用。
本文将围绕铝合金锻造技术的研究与发展,探讨其应用前景和发展方向。
一、铝合金锻造技术的优点铝合金锻造技术是将铝合金预热,然后通过压力作用加工成型。
与其他加工方式相比,铝合金锻造技术有以下优点:1.高效节能:锻造工艺中,铝合金在高温下易变形,所需压力较小,且能将铝合金加热均匀,从而缩短了制造周期。
2.高精度:铝合金锻造时,金属流动性能优良,能够使物品表面形状的精确度更高。
3.优良性能:铝合金锻造后,铝合金的力学性能和物理性能更加均匀,且具有更高的强度、韧性和防腐蚀性能。
4.环保:铝合金锻造过程中没有削减、切削和热处理,相比其他加工方式,铝合金锻造环保更佳。
二、铝合金锻造技术的应用前景1.汽车领域:铝合金锻造技术在汽车轮毂、发动机进气道等关键部件中的应用已成为趋势。
铝合金材料的轻量化,有利于提高汽车的节能环保性能。
2.电子领域:随着电子技术的不断发展,铝合金以其轻、薄、平等特性成为电子产品材料的首选。
特别是在手机、电脑等国民消费品制造中,铝合金以其轻质和优良的外观和性能,减轻了用户的使用负担。
3.航空航天领域:铝合金在航空航天领域中,具有优良的耐腐蚀性、高强度和轻量化等特点。
以美国的波音公司为例,其制造的飞机机身比以前的飞机机身轻了35%。
在航空航天领域中,铝合金锻造技术的应用前景十分广阔。
三、铝合金锻造技术的发展方向随着社会的不断发展和技术的不断进步,铝合金锻造技术也在不断地改进和发展。
1.数值模拟技术的发展:数值模拟技术已经成为铝合金锻造研究中不可或缺的一部分。
利用数值模拟技术可以精确地预测铝合金的变形、应力状况等,有助于提高锻造件的质量。
2.材料研究:铝合金锻造技术的发展需要更好的铝合金材料的支持。
锻压领域发展现状及未来趋势分析锻压技术作为金属加工领域的重要环节,具有广泛的应用前景。
锻压领域的发展对于制造业的进步和提高具有重要意义。
本文将对锻压领域的现状进行分析,并展望未来的发展趋势。
一、锻压领域的现状锻压技术是一种通过加热金属材料,然后施加压力来改变其形状和结构的方法。
它具有高效、精确和可靠的特点,在多个工业领域得到广泛应用。
目前,锻压领域的发展呈现以下几个主要趋势:1. 自动化和智能化水平不断提高随着科技的不断进步,自动化和智能化在锻压领域的应用趋势越来越明显。
传统的人工操作正在被自动化设备和机器人所替代。
智能锻压设备能够根据工件的材料、形状和尺寸进行自适应调整,提高加工效率和产品质量。
2. 多工序一体化为了提高生产效率,锻压领域逐渐向多工序一体化发展。
传统的锻压过程包括预热、锻造、校直等多个环节,通过整合不同工序,可以减少中间环节和物料运输,提高生产效益。
3. 绿色制造和资源循环利用在当前环保和可持续发展的背景下,锻压领域也在致力于绿色制造和资源循环利用。
通过优化工艺流程和减少能源消耗,降低环境污染和资源浪费。
同时,发展新型材料和新技术,以实现材料的循环利用和资源的可持续发展。
二、锻压领域的未来趋势随着科技的不断进步和工业发展的需求,锻压领域的未来将面临以下几个重要趋势:1. 智能制造模式的推广随着人工智能和大数据技术的发展,智能制造模式将在锻压领域得到广泛应用。
通过智能设备和智能监控系统,能够实现生产过程的自动化和智能化管理,提高生产效率和质量。
2. 高性能材料的应用扩展随着科学技术的进步,新型高性能材料的研发和应用将不断扩展锻压领域的应用范围。
这些材料具有更好的强度、耐腐蚀性和耐高温性能,能够满足更高要求的工程应用。
3. 3D打印技术的结合3D打印技术作为一种新型的制造技术,将与锻压技术相结合,为制造业带来更多的可能性。
通过3D打印技术,可以快速制造复杂形状的金属零件,提高生产效率和灵活性。
铝合金工艺的发展趋势
随着工业技术的不断进步,铝合金工艺也在不断改进和发展。
未来铝合金工艺的发展趋势主要有以下几点:
1. 趋向自动化和数字化。
随着自动化和数字化技术的发展,铝合金工艺也会趋向自动化和数字化。
自动化的生产设备和数字化的生产过程可以提高生产效率,降低成本,提高产品品质。
2. 轻量化和高强度化。
由于铝合金的特性是轻量化和高强度,所以未来铝合金工艺将更加注重轻量化和高强度化的发展,以满足市场需求。
3. 精细化和复杂化。
铝合金工艺的发展将注重产品的精细化和复杂化,通过工艺技术的提高,制造出更加复杂的零部件和组件。
4. 环保化和可持续化。
环境保护和可持续发展是未来工业发展的重点,铝合金工艺也不例外。
未来铝合金工艺将更加注重环保化和可持续化的发展,通过降低能耗和废料排放,实现环保和可持续发展。
综上所述,未来铝合金工艺的发展将注重自动化和数字化、轻量化和高强度化、精细化和复杂化、环保化和可持续化的多方面发展。
浅谈铝合金锻造技术的现状与发展趋势发布时间:2021-03-15T11:58:31.617Z 来源:《科学与技术》2020年10月30期作者:刘懿洋[导读] 随着我国经济社会的不断进步,铝合金锻造技术已经取得了很大的进步刘懿洋西南铝业(集团)有限责任公司锻造厂重庆市 401326摘要:随着我国经济社会的不断进步,铝合金锻造技术已经取得了很大的进步,在铝合金锻造生产方面已经形成了相对完善的体系,对于我国经济建设和国防建设方面提供了坚实的保障,通过分析,我国铝合金锻造技术与先进国家对比,仍然存着了一定程度的差距,本文重点分析了我国铝合金锻造技术的发展现状,并分析了铝合金锻造技术的发展方向。
关键词:铝合金、锻造技术、现状与发展趋势锻造生产在国民经济发展中能够为各个行业供应机械零件毛坯,是国民经济发展的重要支持。
经分析,锻造生产不仅仅能够获得机械零件的形状,而且还能够有效的改善材料的内部组织结构,能够提供很好的力学性能。
针对一系列要求较大受力,较高力学性能的主要机械零件基本都需要通过锻造的方法进行制造。
铝合金材料已经在社会各类行业中普遍使用,其具有密度较小,比强度和比刚度相对较高等特点,且铝合金锻造部件在各个工业部门中成为机械零件不可或缺的材料。
尤其是在近几年,随着社会的不断进步和科学技术的快速发展,对各类材料的使用也有着非常高的要求,也就促使铝合金锻造件不断的向大型整体化、高强高韧化、精确化等方向发展。
一、铝合金锻造技术的发展现状分析锻造生产技术在我国的发展具有悠久的历史,早在三千多年之前,锻造技术已经在兵器生产中得到应用。
虽然锻造技术发展较早,但是在新中国成立前我国的锻造生产技术仍然比较落后,在新中国成立之后得到了快速发展,各类水压机、模锻锤以及摩擦压力机等各类设备得到了广泛的使用,但是与发达国家相对还具有较大的差距。
我国铝合金产品的品种相对来水还是比较少,模锻建所占比例相对较小,比如,在工业发展国家模锻件占全部锻件的百分之八十左右,而我国仅占半分之六十以上。
试析铝合金加工技术的现状与发展趋势张 燕,郑汝宁(昆明有色冶金设计研究院股份公司,云南 昆明 650000)摘 要:我国的铝合金加工技术起步较晚,但是发展速度非常快,某些方面已经达到了国际先进水平。
国家加大铝加工产业的资金投入,推动铝加工技术的快速发展。
本文研究的主要内容是铝合金加工技术的现状与发展趋势。
关键词:铝合金加工技术;现状;发展趋势中图分类号:TG292 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2018)05-0229-2An analysis of the current situation and development trend of aluminum alloy processing technologyZHANG Yan, ZHENG Ru-ning(Kunming Nonferrous Metallurgical Design Research Institute stock company, Kunming 650000,China)Abstract: China's aluminum alloy processing technology started late, but the speed of development is very fast, some aspects have reached the international advanced level. The state has increased the investment in the aluminum processing industry to promote the rapid development of aluminum processing technology. The main content of this paper is the current situation and development trend of aluminum alloy processing technology.Keywords: aluminum alloy processing technology; current situation; development trend熔铸是铝合金加工中的第一道工序,熔铸技术水平的高低直接影响到铝材的质量。
[交流] 锻压技术发展趋势锻压技术发展趋势现代锻压生产的发展趋势 :提高锻件的性能和质量,实现少、无切屑加工和污染,做到清洁生产。
利用IT技术,发展高柔性和高效率的自动化锻压设备,提高零件的生产效率,降低生产成本。
下面介绍部分成熟的锻压新技术。
一、超塑性成形技术【超塑性成形】是利用金属在特定条件 (一定的变形温度、一定的变形速率和一定的组织条件)下所具有的超塑性(超高的塑性和超低的变形抗力)来进行塑性加工的方法。
一般工业材料在室温下的伸长率为百分之几到百分之几十 ,而超塑性材料的伸长率则可高达百分之几百到百分之几千。
实现超塑性的三个基础条件: (1)材料具有等轴稳定的细晶组织(通常晶粒尺寸≤10 μ m),可通过冶金方法、压力加工方法或热处理方法获得;(2)等温变形温度T≥0.5Tm(Tm为材料熔点的绝对温度),一般T=(0.5~0.7)Tm;(3)极低的应变速度ξ, ξ =10 -4 ~10 -1 s -1 。
超塑性成形方法包括模锻、挤压、轧制、无模拉拔、压锻、深冲、模具凸胀成形、液压凸胀成形、压印加工 ,以及吹塑和真空成形。
不同的超塑性成形方法应采用与其相应的设备。
超塑性成形方法包括模锻、挤压、轧制、无模拉拔、压锻、深冲、模具凸胀成形、液压凸胀成形、压印加工 ,以及吹塑和真空成形。
超塑性成形的优点: (1)工具成本低;(2)具有超塑性和很低的变形抗力;(3) 可以精确复制细微结构;(4)可生产准备时间短;(5)材料的横向疲劳强度、韧性及耐蚀性均优良。
二、高速高能成形技术【高速高能成形】有多种加工形式 ,其共同的特点是在很短的时间内,将化学能、电能、电磁能和机械能传递给被加工的金属材料,使金属材料迅速成形。
高速高能成形分为爆炸成形、电液成形、电磁成形和高速锻造等。
它具有成形速度高、可加工难加工的金属材料、加工精度高、设备投资小等优点。
1.爆炸成形【爆炸成形】是利用炸药爆炸时产生的高能冲击波 ,通过不同的介质使坯料产生塑性变形的方法。
锻压技术的发展趋势锻压技术是一种重要的金属成形技术,它可用来制造各种金属制品,如车辆零部件、航空发动机零部件、轴承、齿轮等。
近年来,随着科学技术的迅速发展,锻压技术也得到了极大的改进和发展。
下面,我们将介绍锻压技术的发展趋势。
1. 精密化:随着现代制造业的不断发展,人们对产品的精度要求越来越高,因此锻压技术的精密化是未来的发展趋势。
现代锻压机在精度方面有了较大的提高,可以实现更高的精度要求,这也成为锻压技术发展的动力来源。
2. 自动化:自动化技术是现代制造业发展的必然趋势,锻压技术的自动化程度也在不断提高。
自动化可以大幅度减少人工操作,提高生产效率和精度,降低生产成本。
3. 多功能:多功能锻压机将成为未来发展的趋势。
现代锻压机可以实现多种功能,实现不同形状、材料的成形,提高生产效率和灵活性。
4. 节能环保:随着全球环境保护意识的提高,节能环保成为了各行业的发展方向。
未来,锻压技术也将更加注重节能环保方面的应用,采用新型的节能环保技术,在提高生产效率的同时,减少能源消耗和环境污染。
5. 智能化:智能化是规模化生产和高质量制造的必要条件。
未来,锻压机将实现更加智能化的操作,内置先进的控制系统和传感器,自动监测和调整生产过程中的参数,实现精确控制和智能生产。
6. 安全可靠:锻压机是一种危险性较高的设备,在生产过程中需要高度注意安全问题。
未来,锻压技术将更加注重安全可靠方面的应用,加强安全性能和可靠性,保护操作人员的生命财产安全。
7. 个性化:随着消费需求的变化,锻压产品需要实现个性化定制,锻压技术也将逐渐向着个性化发展。
未来锻压机的设计和制造将更加灵活,针对不同的客户需求定制相关的设备,提升产品的附加值和市场竞争力。
总之,随着社会科技的快速发展,锻压技术将继续发展,未来将更加注重产品质量和效率,实现更加智能、节能、环保、安全可靠和个性化的发展。
铝合金锻压生产与技术的发展趋向西南铝业(集团)有限责任公司 刘静安 王文志 罗立新内容提要:铝合金锻件具有一系列的优异特性,在航空航天、交通运输和动力能源等部门获得了广泛的应用。
铝合金锻压生产和优质锻件在国民经济和国防军工上占有特殊的重要地位。
本文在简略介绍国内外铝合金锻压生产和技术发展现状与水平分析的基础上,着重论述了铝合金锻压生产和技术的发展趋向和前景。
关键词:铝合金;锻压生产与技术;锻件的品种和质量;发展趋向;应用前景1 引言经过几十年建设与现代化改造,世界铝及铝合金锻压生产与技术有了突飞猛进的发展,已经形成了一个门类齐全结构完整的铝合金锻压生产体系和科研体系,产品品种和质量基本上能满足国民经济和国防军工建设的需求。
但是,铝合金锻压生产和技术及铝合金锻压产品较之铝轧制材(板、带、条、箔材)和挤压材(管、棒、型、线材)来说,仍然规模很小,在铝材中所占比例很低(2%-3%)。
铝合金锻件是航空航天、交通运输业、新型能源等部门制作关键受力部件的不可或缺的材料,在国民经济和国防军工工业中占有特殊重要地位。
随着航空航天(特别是大型飞机)、现代交通运输业(特别是现代汽车、高速轨道车辆和大型舰船)、新型能源等工业的发展,特别是近几年来节能、环保、安全等对轻量化要求的剧增,以铝代钢、以铝代铜,以锻代铸已成为很多工业部门的发展趋向。
具有密度小,比强度、比刚度高,耐腐蚀、抗疲劳、有良好加工性能和使用性能的铝合金锻件将得到越来越广泛的应用,铝合金锻压生产和技术必然要迎来一次发展的高潮。
本文在简略介绍国内外铝合金锻压生产和技术发展现况的基础上,着重展望铝合金锻压生产和技术的发展趋向。
2 铝合金锻压生产技术与发展水平分析2.1 国外发展状况与水平分析锻件生产是一个很古老的行业,但铝合金锻件的大量生产应用是从1950年代开始的。
经过几十年的现代化改造,无论工艺装备、模具设计和制造、生产工艺和技术,还是产品品种规格、生产规模和质量等方面都得到飞速发展,尤其是美国、俄国、德国、日本、法国、意大利、捷克、奥地利、瑞士等国锻压生产的发展达到了相当高的水平。
目前,全世界有锻压厂上万家,锻压机数万台,年产锻件近1000万吨/年,其中,铝合金模锻件30万吨/年左右(年消耗近50万吨/年)。
全球有大小水(液)压机500余台,其中100MN 以上的大型水(液)压机30台左右。
300MN以上的重型锻压机的分布情况是:俄罗斯4台,其中两台是750MN,为世界之最;美国5台(其中包括2台450MN);法国1台,为650MN;德国2台;中国1台(中国正在建设和制造450MN和800MN巨型模锻液压机);罗马尼亚1台;英国1台。
这些大型水(液)压机的主要特点是结构紧凑、功能多、自动化程度高、配备有操作机和快速换模装置、平面配置合理、有利于连续作业、生产效率高。
此外随着铝合金模锻件大型化、精密化程度提高,大型精密多向模锻液压机日益受到重视,各国已拥有多台大型多向模压液压机,其中美国3台,最大为300MN;法国1台为650MN;英国1台为300MN;中国1台为100MN,俄罗斯2台为200MN 和500MN;德国1台为350MN。
多向模锻机属于精密锻压设备,配备了PLC系统和计算机控制系统,可对能量、行程、压力、速度进行自动调节,对关键部件最佳工作点进行控制,对各项工作状态进行监控和显示,对系统故障、设备过载、过温和失控等进行预报和保护,对制品质量进行控制。
有的还包括有偏移检测、同步系统、工作台和机架变形补偿、磁包存储器、集成电路、光纤通讯、彩色屏等,可实现全机或全机列,甚至整个车间的自动控制与科学管理。
除此以外为了生产各种规格和品种的大、中型精密锻件,各国还装配了各种型号的精锻机,50吨以上的大型锻锤、平锻机及Φ5~Φ12M的大型精密轧环机,如美国的Φ12M、俄国的Φ10M精密轧环机,中国也装备了多台Φ5M的精密轧环机。
在铝及铝合金锻件技术方向研制开发出了大量的锻压新工艺、新技术,如液体模锻、半固态模锻、等温锻造、粉末锻造、多向锻造、无斜度精密模锻、分部模锻、包套模锻等,对简化工艺、减少工序、节省能耗、扩大品质、增加规格、提高质量和生产效率、保护环境、降低劳动强度、提高经济效益等方面发挥了重大作用。
专用的计算机软件对控制锻造温度、锻压力、变形程度(欠压力)和工艺润滑等主要工艺参数,控制制品尺寸和内部组织、力学性能等提供了可靠的保证。
模锻的设计与制造是铝合金锻压技术的关键,锻件CAD/CAM/CAE系统已十分成熟和普及,在美国,CAD/CAM/CAE系统正被CIM(计算机一体化)所代替。
CIM包括成套技术、计算机技术、CAD/CAM/CAE技术、机器人、专家系统、加工计划、控制系统以及自动材料处理等,为模锻件的优化设计和工艺改进提供了条件。
如汽车工业上,对前梁、羊角、轮毂、曲轴等零件进行设计和工艺过程优化,可使优化设计后的羊角减重15%,轮毂减重30%,曲轴减重20%,而且大大提高生产效率,降低能耗。
在产品品种和质量上获得了突破性进展,目前世界上研制开发的锻造铝合金有上百种,十几个状态,可大批量生产不同合金、不同状态、不同性能、不同功能、各种形状、各种规格、各种用途的铝合金锻件,规模在30000吨/年以上的大型企业已有十来家。
目前世界上可生产的铝合金模锻件的最大投影面积达5m2(750MN),最长的铝锻件达15m,最重的铝锻件达1.5吨,最大的锻环直径达11.5m,基本上可满足最大的飞机、飞船、火箭、导弹、卫星、航艇、航母以及发电设备、起重设备等的需要。
产品的内部组织、力学性能和尺寸精度也能满足各种用户要求,在产品开发上达到了相当高的水平。
近年来,除中国正在建设450MN和800MN巨型模锻机外,世界各国在大、中型锻压机的新建和改造方面力度不大,因此,总的来说,世界铝合金锻件的生产尚不能满足交通运输轻量化对铝锻件的需求,有必要新建若干条现代化的大、中型铝锻压生产线。
2.2 国内发展现状和水平分析锻压生产在我国有悠久的历史,3300多年以前的殷墟文化早期,锻压已用于兵器生产。
解放前,锻压生产十分落后。
解放后,锻压生产迅速发展,180MN以下的自由锻水压机、300MN模锻水压机、160KN以下的模锻锤、16000KN以下的摩擦压力机、8000KN以下的热模锻压机已成系列装备了各锻压厂。
但到目前为止,我国铝加工企业仅有300MN、100MN、60MN、50MN、30MN10台大、中型铝锻压水(液)压机和1台100MN多向模压水压机及Φ5m轧环机2台,铝锻件年生产能力仅为20000吨左右,最大模锻件投影面积为2.5 m2(铝合金)及1.5 m2(钛合金),最大长度为7m,最大宽度为 3.5m,锻环最大直径Φ6m,以及盘径为Φ534mm-Φ730mm的铝合金绞线盘和Φ650mm左右的汽车轮箍。
产品品种相对较少,例如工业发达国家的模锻件已占全部锻件的80%左右,我国只占30%左右。
国外模锻件的设计、模具制造方面已引入计算机技术、模锻CAD/CAM/CAE和模锻过程仿真已进入实用化阶段,而我国很多锻压厂在这方面才刚刚起步。
工艺装备的自动化水平和工艺技术水平也相对落后。
根据以上分析可知,目前我国铝合金锻压工业,无论在技术装备上、模具设计与制造上、产品产量与规模上、生产效率与批量化生产上、产品质量与效益等方面都与国外先进水平存在较大差距。
不仅不能满足国内外市场对铝合金锻件日益增长的需求,更跟不上交通运输(如飞机、汽车、高速火车、轮船等)轻量化要求以铝锻件代替钢锻件的步伐。
为此,我国应集中人力、物力和财力,尽快提高我国铝合金锻压生产的工艺装备水平和生产工艺水平,并尽快新建若干条大中型现代化铝合金锻压液压机生产线,以尽快缩小与国外先进水平的差距,最大程度地满足国内外市场的需求。
可喜的是,随着我国大飞机项目及航母以及其他大型重点项目的实施,正在建造200MN重型卧式挤压机和450MN和800MN巨型立式模锻液压机,向世界铝合金锻压大国和强国迈进。
2.3 国内外发展水平对比与差距分析目前,我国规模大、装备最先进、品种最齐全的铝合金锻压生产企业应数中铝公司下属的西南铝加工厂,拥有世界级的300MN立式模锻水压机,100MN多向模锻水压机和60MN锻造水压机及配套齐全的辅助设备,是一个专为航天航空等部门提供高质量铝合金锻件和模锻件的工厂。
美国是目前世界上铝合金锻压生产和技术最发达的国家之一,美铝公司下属的克里弗兰锻造厂是最具代表性的铝合金锻造企业,拥有30、40、80、150、350、500MN 等多台锻造水压机;7-10、13、16、20、25-30、40-60MN机械压力机及6、8、18、36、110、150MN 等锻锤以及先进的配套齐全的辅助设备与公用设施。
下面以这两个工厂为代表,对我国铝合金锻压生产技术与国际先进水平进行对比分析。
2.3.1 从总体来看从规模、产能、品种和质量等总体情况来看,克里弗兰锻造厂的规模比西南铝加工材大得多(5倍以上),品种也更多,规格范围更大,用途更广泛,生产效率和产品质量更高,因而,经济效益会更好。
而且两个企业的差距相当大。
2.3.2 从技术质量层面看● 锻造制坯方面锻造制坯是一个十分重要的工序,影响到整个锻造过程的生产效率、产量、产品品种和质量水平。
克里弗兰锻造厂制坯主要在30MN锻造水压机上完成,该设备小巧灵活、生产效率高,工作台上有一个模座和多个辅助模座,适于坯料锻打、镦粗、旋转和翻滚,特别是对形状复杂的大型锻件,需要频繁移动和翻滚,反复压扁、拔长、镦粗,十分适合;配有先进灵活的操作机。
具有操作方便、安全、省力、劳动效率高、坯料质量好等优点。
西南铝加工厂锻造制坯是在60MN锻造水压机上完成的,设备能力大(实际上每道次的锻压力很小),不灵活,配备的有轨锻造车不灵活,移动和翻滚不方便,需要多名工人配合才能完成,既费力,又不安全,生产效率很低,坯料质量粗糙,由上可见,二者在制坯工序上存在很大差距。
● 模锻成形方面模锻是锻造成形的关键工序。
二者的差距主要表现在自动装卸料和润滑技术方面。
坯料的出炉,装模与出模,克里弗兰锻造厂均为无轨操作车(即装卸料机械操作手),只有大型模具的装卸才用天车。
而西南铝加工厂全部采用天车装卸坯料和工模具。
每模锻一个料,需要开动水动机,移动工作台一次,台班生产效率低下。
如果用300MN水压机生产投影面积为0.5m2的铝模锻件时,克里弗兰锻造厂平均每小时可模锻12件,而西南铝加工厂的平均只有6件,效率差50%。
此外,由于频繁移动工作台,加速工作台和控制阀的磨损,使设备故障频繁,大大降低了设备的有效工作时间,不仅生产效率低,成本也会大幅上升。
为了改善在锻模模腔中的流动特性,防止金属粘模,铝合金模锻时必须使用润滑剂,润滑是铝模锻工艺的关键技术之一,直接影响锻件的内部质量,外表质量及生产效率,因此,世界各国都非常重视润滑技术(包括润滑剂和润滑方式)的开发。