3.2.粉末冶金摆辗机是这样开始研发的:
我们对摆辗机的使用和研发,是源于我们自己的专利技术《减摩轴承复合材料的生产工艺》——复合金属零件的近净形材料(Near Net Shape Material)的制造技术、和《烧结金属摩擦片的生产工艺》——即净形成形零件(Net Shape Forming Element)这两种产品的加工方法对设备的需求起步的。通过这类提高产品技术性能、节能、节材的复合金属零件材料、零件的制备,我们创造了“烧结摆辗法”。
3.2.1.用“烧结摆辗法”解决了两类产品技术难题
那时,在我国一种用量很大的产品“钢—烧结铜合金轴承材料”尽管已问世了近百年但是,尚存两大技术难题,阻碍扩大产品市场。
难题一,它是用轧辊开式冷轧制工艺方法生产的,其铜合金的致密度只能在93%∼97%之间徘徊,达不到相对密度≧98%∼99%以上机械结构零件的要求;
难题二,对超厚钢衬背产品,无法实现工业性大生产。
1982年,我们看到了一篇报导:“摆动辗压是锻压少无切削工艺之一,又称无声锻造或旋转锻压。顾名思义,它是一种辗扩式的压力加工(如擀饺子皮),以其连续的局部变形代替传统锻压方法的整体变形,也属于在压力机 (摆动辗压机)上进行模锻的一种。”这一信息,激发了我们,于是就选择了榆次液压件厂的一个液压关键配件“叶片泵配油盘”,开始了这项工作,并于1987年取得了成功。不仅解决了上述两项技术难题,而且给世界的钢—烧结铜合金双金属材料制造领域,增添了一种平面形双金属零件的近净形材料(Near Net Shape Material)、净形成形零件(Net Shape Forming Element)的加工方法及成套设备,突破了传统双金属零件要由先制造成原板材,使用板材再经过切削深加工后,才能制成复合金属零件的加工旧模式,为直接用零件形状的钢衬背和铜合金粉加工成双金属零件,这一项世界首创的双金属摆辗产品,翻开了复合金属零件生产的崭新一页。
难题三,摩擦片的压制离不开用500~3000吨的大型压机
摩擦片是广泛应用于重型汽车、船舶、工程机械、飞机以及各类机器上的离合器和制动器中的重要零件。目前,国内外制造烧结金属摩擦片的方法有:(1)压制加压烧结法;(2)喷洒法等,传统的工艺方法。
难题四,工装模具多,操作繁杂,加工效率低
该发明是对上述传统工艺方法的一项技术创新,其制造技术与传统工艺相比,有以下特点:
1, 压制成形一般不用300吨以上的大型油压机和压制时现有的模具工装;
2, 摩擦材料不受制造技术的限制,铜、铁基的、复合金属的均可;
3, 摩擦层的厚度不受制造技术限制,可在较宽范围内制造(只要不低于0.2毫米),做
到了少切削,净形成形,降低了消耗,大大的节省了加工工时;
4, 摩擦层与钢芯板之间,可以制成烧结连接的,也可以制成机械紧固的。如果是圆环形的,其摩擦层可制作成为整环,各部份密度均匀,一致性好;
5, 还可以制造不规则形、凹凸半球形的摩擦片;
6, 不论大小,平均成型一盘片为4~6秒钟,比传统成型工艺加工效率有极大的提高。
产品和制造方法的成功,下一步就就是要向社会推广,推广的配套用设备——摆辗机,怎么办?在1987年前时没有国产冷摆辗机。进口,当时报价200万美元一台,买不起。逼着我们自己试探着设计制造,并于1989年在圆形轨迹机的设计制造上取得了初步成功。
3.3.不停顿的研发摆辗产品
二十多年来在对摆辗技术的不懈推广中,又取得了多项粉末冶金摆辗成形新技术的专利成果,下面列举10项:
(1)汽车模具自润滑复合金属凹凸V型导板及制造方法(发明专利)
(2)汽车模具无油自润滑复合金属垫板[3](实用新型);
(3)双金属轴套零件材料的生产方法及其设备(发明专利);
(4)多层轴瓦瓦片材料的生产工艺(发明专利);
(5)减摩轴承复合材料的生产工艺(发明专利);
(6)烧结双金属轴向推力轴承(实用新型);
(7)翻边无缺口止推轴套的生产工艺(发明专利);
(8)轴向摆动辗压动力头(实用新型)
(9)烧结金属摩擦片的生产工艺(发明专利);
(10)粉末冶金结构件的生产工艺(发明专利)等。
从这些摆辗产品成果可以看出:
1)发展的历程:已经从钢—铜合金双金属零件形状毛坯材料的制造,发展到零件形状材料(型材)的制造,从零件形状材料的制造发展到零件制造,并形成了系列。
2)双金属新增的产品结构有:
①钢—烧结铜合金的近终成形产品;
②钢—烧结铜合金和单一金属的净形成形产品(Net Shape Forming Products);
③烧结钢—烧结铜合金复合金属净形成形产品,其材料和零件均在加工中完成。
3)取得的社会、经济、技术效果:从节约铜合金、少切削到节约铜合金、节约钢、无
切削的发展。成果中“烧结双金属轴向推力轴承”(即烧结钢—烧结铜合金的双金属轴向推力轴承)专利产品,它是在技术上有着重大突破性创新的全新高新技术产品,不用钢板、钢带,不需要切削加工,采用钢粉和铜合金粉经先进工艺和摆辗机,直接制造成达到装配要求的产品,这将成为业内的发展方向。
特点是:①节能、节材,材料利用率≥98%;
②省工、省设备、省投资,制成产品只需用两、叁台(套)设备,节省机械加
工及设备≥3/4;
③降低产品的制造成本≥50%。
经过二十余年的推广和生产,其材料及产品已在机械通用零部件行业中,成为了不可替代的并起到了不可或缺的重要作用,开始形成了钢—烧结铜合金换代技术的新兴的少、无切削的节能、节材的双金属零件新产业。 |