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中国建亚洲最大旋压机 克服飞机船舶制造瓶颈

来源:    作者:    人气:2013-09-12 18:38:42    发布时间:2013-09-12 18:38:42

  若干年后,梳理我国重大装备的国产化进程,2013年9月6日将成为一个重要节点。这天,我国首台大型强力旋压设备“SY-100L大型立式CNC强力旋压机”正式通过用户单位航天科技西安航天动力机械厂的验收。经过十年的技术储备与研制,在“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项的支持下,百吨级数控旋压设备终于不负众望,通过了用户试验并正式交付使用。

  由“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项实施管理办公室主办,中航工业北京航空制造工程研究所、航天科技西安航天动力机械厂、中航工业航空专用装备研发工程中心、中航工业航空制造技术中心承办的大型数控强力旋压设备及技术应用推介会9月6日在西安举办。会上,工业和信息化部装备司巡视员王富昌、中科院院士曹春晓等对该设备给予高度评价。

  亚洲之最

  9月6日,在西安航天动力机械厂这个原本是国家保密的单位,借着SY-100L大型立式CNC强力旋压机设备验收之际,记者现场观摩了大型薄壁零件旋压成形的过程。

  “地上14米,地下3米。”这台大机器给记者的第一印象是威武。作为该设备制造的主要参与方,中信重工集团铸锻销售公司副总经理黄国军从专业角度告诉记者,尽管这台设备在体量与该企业制造的其他大型装备产品相比并不是很大,但对技术参数要求却非常高。多方参与、历时十年研制成功,足见其分量和含金量。而且,作为百吨级旋压装备,不仅在我国独一无二,而且也堪称是亚洲之最。目前该技术领域除了美国和俄罗斯,只有中国可以达到这个水平。

  何为十年磨一剑?中航工业北京航空制造工程研究所所长张军介绍,研制大型立式数控强力旋压设备,主要满足航空、航天、船舶、核工业、化工等行业大型薄壁回转体零件的制造需要。为了解决国防急需的大推力运载火箭、导弹、飞机发动机等制造瓶颈,推动旋压结构件在大飞机、飞机发动机、导弹和大型压力容器上的应用,填补我国的战略空白,2001年,西安航天动力机械厂启动大型数控强力旋压机床研制项目。2004年初正式和中航工业北京航空制造工程研究所签订设备研制合同。该项目被工业和信息化部列为国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(以下简称“04数控机床专项”)2011年度课题。在浙江大学、武汉重型机床有限公司、中信重工、济南二机床等相关部件承制单位大力协助下,中航工业北京航空制造工程研究所与西安航天动力机械厂克服种种困难,实现了2011年11月进入用户现场总装,2012年11月完成设备静态、动态及功能调试,开始试旋。

  截至目前,经过半年多时间的旋压工艺试验表明,该设备整体结构强度高、刚性好、控制精度高,具有同步进刀、错距旋压、旋压力智能调节等先进功能,整体性能优越,旋压出的零件各项性能指标符合用户的使用要求,其旋轮推力和可旋压零件尺寸堪称亚洲之最。

  机械科学研究总院副院长王德成对该设备的成功给予高度评价。他说,它是“04数控机床专项”继3.6万吨挤压机、8万吨锻压机之后在旋压装备方面从无到有的一个新突破。该项目的成功研制,实现了工艺和设备的两大突破。首先是工艺的突破。如果说两年前,“04数控机床专项”实现了挤压工艺、锻压工艺的突破,今天则实现了旋压工艺的新突破。这是“04数控机床专项”大型数控成形这个主题攻关目标的一个重要实现。

  设备的突破主要体现在:它将有力支撑专项在航空航天、船舶、发电和汽车四大领域中,大型薄壁回转体零件成形的需求。“04数控机床专项”当时就是瞄准航空航天、船舶、发电和汽车四大领域。应该说,该装备明显打破了国外技术封锁对上述四大领域发展瓶颈的制约,弥补了现有成形工艺和装备的不足,提升了大型复杂精密成形装备的覆盖能力。

  用户牵引

  回顾十年的研制历程,参与设备研制的专家无不感慨,大型立式数控强力旋压设备具备数控机床的高精度、重型机床的强刚度和重载荷等特点,调研立项难度大、设计难度大,精度要求高、结构复杂、关键零件采购困难,部件尺寸超大、制造难度大,各单位、各部门配合协调难度大,装配难度大、检验难度大、调试与旋压难度大,经费难度大,周期更是不断的被调整,在各个环节都面临巨大挑战。大型立式数控强力旋压机的研制成功,标志着我国在大型薄壁回转体金属结构件制造技术领域的研制达到新的高度,是产学研用协作的成果。

  除了工艺和设备的突破,王德成告诉记者,项目的突破还体现在它将成为“04数控机床专项”坚持产学研用合作模式的成功范例。在这台设备里,有多项技术合作,包括大型铸锻件、液压控制等,每一个作为单独的技术存在,都满足了一个“题目”的体量,都是挑战,应该说,都是对极限制造的挑战。在专项办建议下,在牵头单位的全力组织下,形成了产学研用的合作优势。

  王德成同时认为,历时10年储备,最终在“04数控机床专项”的支持下取得突破,再次证明了国家设立重大专项,特别是“04数控机床专项”,对国防、军工等战略性新兴产业发展的必要和核心作用。高端技术不是一日之功,要有长期准备,离不开国家支持。

  王富昌对此表示认同。他说,“04数控机床专项”在实施过程中,不断探索、改进和调整,主要强调了四方面。一是需求牵引,列入专项的课题一定是国民经济及国防建设急需的,而不是为了完成某项指标。

  二是产学研用密切结合,特别是制造方和使用方的密切结合。因为制造企业不熟悉用户需求和工艺问题,所以现在安排的课题大都是用户牵头。

  三是主机和数控系统、刀具等功能部件相结合。尽管国产的数控系统、功能部件在实际应用中还有一定差距,特别是重大专项研究的一些设备都是比较高端的,但我们强调要给机会,每个题目都要求把数控系统、功能部件参与进去,只有这样,才能把国产功能部件“带”起来。

  四是强调要“用”。现在的课题要求用户至少用半年。任何研制都不能保证百分之百成功,所以使用是非常重要的。

  王富昌表示,“04数控机床专项”已经实施五年,目前正在做中期评估,明确下一步的工作重点。他希望,相关企业要积极参与其中,为专项的实施出谋划策,特别是航空航天等领域的企业,要对航空航天等国家急需的相关装备研制提出建议。(记者 司建楠)

责任编辑:刘昆

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