中国研亚洲最大数控立式旋压机床应用航天(2)
强力旋压成形的材料除了碳钢、铝及其合金、铜及其合金、不锈钢这些传统的金属材料以外,还包括近年来又开发出的一些特殊材料的旋压如高强度钢、超高强度钢、钛及钛合金、高温合金、钨、钼、铌及其合金的旋压,可以说,在金属塑性成形领域,可旋压成形的金属材料种类最为广泛。
飞机、飞机发动机上越来越多的构件使用钛合金及高温合金等难变形材料。这些构件有的型面复杂,如外形为双曲线、抛物线、双锥形件,并且对壁厚公差、直径公差、圆度、直线度要求都很高。对于这些零件,目前主要工艺是锻造后机械加工成形。材料的利用率有的只能达到3%,大量贵重的材料都变成铁屑,并且破坏了金属本身的纤维流向。而采用强力旋压技术,可以使旋压成形后零件材料晶粒细化,强度、抗疲劳性能得到提高,从而使构件的壁厚减小,零部件的可靠性大大提高。
旋压技术的应用越来越广泛,对旋压机床的要求越来越高,尤其是大回转直径、大推力、高精度、自动化程度高的旋压设备。国外强力旋压设备已经系列化并且不断向大型化、多用途和和自动化程度高的方向发展。随着计算机技术的发展,旋压机床控制系统也不断发展。旋轮进给完全发展到数控,主轴变速由有级发展到无级,并发展到多旋轮回转架旋压机。加工大直径零件所需的电视监控系统和壁厚超声波自动测量装置在旋压机床上也得到了应用。
就旋压工艺技术水平来讲,我国与国外先进技术差踞不大。尽管旋压设备的自动化程度、可靠性与国外先进技术存在差距,但这个差距越来越小。近几年,我国在大型旋压设备的研发上也取得突破。作为最早的研究单位,中航工业制造所研制旋压工艺与旋压设备有近50年的历史。在旋压工艺的开发、在异形零件、特殊材料的旋压方面该所一直处于国内领先。
最近,制造所为航天某企业研制的亚洲最大的数控立式旋压机床已经完成工艺验收。该设备为立式三旋轮结构,设备本身重量达600吨,单个旋轮推力为100吨,机床回转直径2.6米,能旋压直径2.6米、高度为3.5米的大型筒形零件,能够将厚度为35毫米的超高强度钢旋压碾薄到2毫米,旋压后的筒体壁厚精度达到一个头发丝,精度高于机械加工。该设备具有三个旋压力自调节自平衡、具有同步进刀错距旋压等独特功能,具有智能旋压的特点,总体技术达到了国际先进水平。(王健飞 刘德贵)
旋压成形的应用越来越广泛。旋压技术能解决制约我国制造业、军工行业的重大瓶颈问题;体现军民结合、寓军于民,对保障国家安全和增强综合国力具有重大战略意义。随着我国国民经济和军工事业的发展,旋压成形这个传统工艺必将焕发青春,发挥越来越重要的作用。