有人把大型模锻液压机形象地比喻为揉面机,只不过前者揉的是钢铁,而且像“压月饼”一样精密。8万吨级模锻液压机到底有多牛?它的巨大压制能力,相当于把8000辆10吨载重卡车,压在一张书桌大小的面积上。
世界最大模锻液压机
中国第二重型机械集团成功建成 世界最大模锻液压机,这台 8万吨级模锻液压机,地上高27米、地下15米,总高42米,设备总重2.2万吨,是中国国产大飞机C919试飞成功的重要功臣之一。
巨型模锻液压机,是象征重工业实力的国宝级战略装备,是衡量一个国家工业实力和军工能力的重要标志,世界上能研制的国家屈指可数。目前世界上拥有 4万吨级以上模锻压机的国家, 只有中国、美国、俄罗斯和法国。
中国的这台8万吨级模锻液压机,一举打破了前苏联保持了51年的世界纪录,这也标志着 中国关键大型锻件受制于外国的时代彻底结束。
更令人震惊的是,清华大学已经研发出 16万吨模锻液压机,只因目前我国制造业尚不需要如此之大的模锻液压机,一旦国家需要,即可出图制造。 16万吨是俄罗斯7.5万吨压机的2倍多,是美国4.5万吨的3.5倍多。
被称为“国之重器”的8万吨大型模锻压机是我国“大飞机”项目配套建设的关键锻造设备,昨日,伴随着某重点项目在8万吨模锻压力机开锻,由中国第二重型机械集团公司打造的全球最大万航模锻8万吨级模锻压机生产线在抗击疫情攻坚时期开启了全面复工。
当天,在中国二重万航模锻有限公司模锻厂生产车间内,机器轰鸣作响,14名一线工人戴着口罩,经过消毒、测量体温后,“严严实实”上岗,现场虽忙碌,但井然有序。
“ 今年的需求没有减少,现在的状态是供不应求。”万航模锻有限公司模锻厂厂长李蓬川说,生产任务虽重,但为了疫情防控,厂里实行循序渐进式复工办法。
2月10日,职工分批次返厂开始部分复工,首批120名职工上岗前,公司制定了分步复工的预案,提前进行消毒防疫,对复工人员严格筛选、排查。复工生产中,党员们带头冲在第一线,用实际行动扎实做好生产复工和安全防护的工作。
截至2月14日部分复工第一周,以8万吨模锻压力机等11台重点设备滚动生产计划为牵引,累计完成875件(火次)钛合金框梁、超高强度钢等锻件生产任务,其中8万吨模锻压力机完成55件(火次)重点锻件的生产任务。
2月17日,模锻厂200名工人全部到位,厂里开始进行全面复工。万航模锻有限公司综合实施各项防控保障措施,在工作场所,要求职工全程佩戴防护口罩,从集中供餐方式改为分餐制,避免在就餐过程当中可能导致的人员群聚和传染的问题。
同时,通过APP向员工实时传达疫情情况、防控知识以及防疫措施,对工作场所展开全方位定期消杀,积极采购储备消毒及防护用具。据悉,模锻厂8万吨模锻压机生产线和锤锻生产线将实行两班倒,未来将根据疫情控制、配套生产需求情况,逐步提升产能。
我们可以通过美国韦伯金属公司(Weber Metals)发布的6万吨 540MN下拉式液压模锻机的视频来深入了解一下。
为什么要造大压机?
要实现自主制造大飞机,必须要有8万吨模锻压机!
早在上世纪七十年代末,第一代中国二重人就开始筹划设计制造我国的大型模锻压机。什么才能称之为大型模锻压机?压力必须是4万吨级以上。在8万吨模锻压机诞生之前,我国还没有4万吨级以上的大型模锻压机,此前世界上拥有4万吨级以上大型模锻压机的国家只有美、俄、法3国,最高吨级为7.5万吨。
大型模锻压机是做什么的?它是生产大型锻件特别是大型航空锻件的必备装备。
1980年9月26日,中国首次自行研制制造的大型客机“运-10”首次试飞成功后,试飞累计170小时后就停留于地面,“其原因很大程度上与当时中国没有能加工大型机身大梁所必需的大型模锻压机有关。由于无法用大型模锻压机对飞机大梁整体锻压成型以确保性能,就只能用小型设备分段锻造、组合拼装,这无法满足大飞机所要求的性能指标。有业内人士介绍,空客后来为什么能与波音抗衡?一个重要原因就是法国建造了自己的6.5万吨模锻压机。
大压机的牵引工程是大飞机,中国二重早期的大压机梦想因“运-10”下马而停止。进入20世纪,我国重启大飞机计划,国产大飞机要实现自主设计、自主制造、自主保障,必须要有大型模锻压机的支撑——大压机再次被提上议事日程。
大压机建多大规模?建在哪?谁来建?带着这些问题,2003年,受国务院委托,30多人的专家调研组在全国范围内进行调研论证,并通过对空客、波音飞机的分析,认为7.5万吨级模锻压机略显功能不足,最终将压力量级定在了8万吨。彼时,全国多个地方都在积极争取这一项目,师昌绪院士多次带队在德阳调研。经过5年的调研论证和通盘考虑,2007年11月15日,大压机计划最后经批复,落户中国二重。
论证5年,建造5年,10年磨一剑,中国大压机最终在中国二重落成。至少上千人参与了建造。如果加上第一代中国二重人参与设计的时光,这个梦的圆梦时间近40年。
模锻液压机的发展
大型模锻液压机是随着航空工业的需要而逐步发展起来的,上个世纪,德国为制造战斗机的需要,于1934年制造了70MN模锻液压机,1938~1944年期间又先后制造了300MN模锻液压机1台、150MN模锻液压机3台。英国于1937年制造了120MN模锻液压机1台,其他国家都没有万吨模锻液压机。
1942年爆发二次世界大战,美国为加速生产战斗机,曾建造百余台中小型模锻液压机,但最大公称压力仅50MN。1945年二战结束以后,美、苏两国以德国战败赔偿为由,从德国拆走了一批万吨级模锻液压机,美国拆走2台150MN模锻液压机,苏联拆走150MN及300MN模锻液压机各一台。
1950~1952年期间,美国制造了100MN、126MN模锻液压机各1台,英国新增第二台120MN模锻液压机。
1953年法国制造了2台200MN模锻液压机。
1955年,美国为发展飞机制造业,梅斯塔(MESTA)公司为美国铝业公司制造1台450MN模锻液压机,同时联合工程公司又为美国铝业公司制造了1台315MN模锻液压机。就在同一年,劳威公司(LOEWY)为Wyman-Gordon公司制造了1台450MN模锻液压机和1台315MN模锻液压机。
1956年捷克斯洛伐克建造的120MN模锻液压机在SKODA厂投产。
1961~1964年苏联为发展航空和航天工业,在这期间建造了6台大型模锻液压机。如新克拉马托重机厂(HKM3)制造2台750MN模锻液压机,分别安装在古比雪夫铝厂和上萨尔达钛厂。乌拉尔重机厂(Y3TM)、新克拉马托重机厂、新西伯利亚重机厂又各自制造1台300MN模锻液压机。在这期间HKM3还制造了1台150MN模锻液压机。
1961年美国喀麦隆钢铁公司1台180MN多向模锻液压机投产。
1962年中国自行设计制造300MN模锻液压机、之后又设计制造了100MN多向模锻液压机。
1964年德国建造的300MN模锻液压机投产。
1967年英国喀麦隆钢铁公司300MN多向模锻液压机投产。
1972年瑞典建造800MN新型钢丝缠绕结构模锻液压机。
1976年法国AD公司向苏联新克拉马托重机厂(HKM3)订购1台650MN多向模锻液压机。
2012年3月31日,我国首台四万吨航空模锻液压机在西安阎良国家航空高新技术产业基地热试成功,并顺利锻造出首个大型盘类件产品。
2012年4月1日,中国二重独立自主设计、制造、安装的世界最大的8万吨模锻压机热负荷试车一次成功。
模锻液压机的应用
现代飞机制造中,轻金属(主要是钛合金)的使用比例越来越高。只有更多地使用轻金属,飞机的性能才能不断得到提高。但是,像钛合金这样的轻金属,其变形时需要很高的单位压强。要生产轻金属模锻件,就必须大幅增加压力机的工作压力。除航空、航天工业外,其他重要工业部门也需要大型锻件。如燃气轮机用大型轮盘锻件、烟气轮机用大型轮盘锻件、各类发动机叶片、大型船用模锻件、电站用大型模锻件、压力容器锻件,以及其他类型民用品模锻件的生产,都离不开大型模锻液压机。
美国波音747~787、A320~380客机的钛合金起落架,F-16战斗机钛合金机身隔框,D-10飞机的后支承环,915发动机机座,苏27~33战斗机钛合金大型结构件,GT25000舰用燃气轮机直径1.2米涡轮盘等都是在大型模锻液压机上模锻成形的。
过去我国没有大型模锻液压机,大型锻件的生产要通过铸造或者自由锻造的方法来进行。由于材料消耗高,而且精度不够,致使一些锻件不得不进口。
当今世界上航空制造业强国都拥有4.5万吨以上的重型模锻液压机。美国拥有两台4.5万吨模锻液压机,俄罗斯拥有两台7.5万吨模锻液压机,法国拥有一台6.5万吨模锻液压机。空中客车公司生产的A380客机起落架的成型,就是在俄罗斯7.5万吨压力机上完成的。
第四代战机的垄断者——美国F-22大量地采用钛合金和适量的铝合金和高强高韧合金结构钢,锻件制成的零件重量约占飞机机体结构重量的20~40%;第四代军用航空发动机(推力重量比=10)锻件材料大量选用钛合金和和高温合金,锻件制成的零件重量接近发动机结构重量的80%。
模具达人:mujudaren
这里探讨分享模具达人的经验
声明:本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点,如有内容涉及版权,请您尽早时间联系jinwei@zod.com.cn