日本“第六届锻造技术报告会”摘要

   东海锻造株式会社 代表取缔役 无锡东海锻造有限公司董事长 大泽佳郎

  注:2002年7月19日,日本锻造协会(JFA)在名古屋举行第六届锻造技术报告会,大泽佳郎先生记录了报告会的主要内容,之后对中国锻造行业提出他的意见,供参考。现根据他的稿件,再摘要报导。

  1、无铅超高速切削工具钢的开发(报告人:爱知制钢 岩间直树)

  用连杆分析锻造零件成本,其中:材料费18%、锻造费28%、抛丸+检验费4%、机械加工费50%。一般情况下,汽车锻件的成本占机械加工费的65-75%,非常大,因此,在降低锻件成本时,这种切削加工费的下降最为行之有效。由此,我们要考虑接近实物外形化,减少或废除切削加工,以及考虑高速切削工具钢的适用性,含铅高速切削工具钢在切剩下的碎屑处理上有优越性,而且有利于刀具寿命的延长,但是,铅是引起人体中毒症状的有害物质,我们正要禁止使用或废除使用。

  无铅超高速切削工具钢,比含铅高速切削工具钢有良好的加工性能和同等的强度特性,以此为目标而开发出来的,是以硫黄高速切削工具钢的技术为基础,添加镁和钙而成的特殊钢,要通过精炼和控制夹杂物形成。

  硫黄高速切削工具钢的加工碎屑,不连接。虽然不如含铅高速切削工具钢,但因为碎屑可以断裂,所以加工碎屑处理性能良好,用钻孔加工时的钻头磨损量来比较工具寿命,无铅超高速切削工具钢比硫黄高速切削工具钢,含铅高速切削工具钢的磨损少。

  普通情况下,硫黄含有量的增加,强度特性将变差,另外,强度方向异性变大。但是,无铅超高速切削工具钢可以控制夹杂物的发展,不防止强度特性的恶化。在进行小野式旋转弯曲疲劳试验时,无铅超高速切削工具钢和铅高速工具钢有着同等水平的疲劳强度,已经得到确认。这种钢在该公司的锻造部门,在汽车曲轴的批量生产上,实现了实用化。

  2、耐热工具钢的表面处理现状和事例(报告人:宇迪豪尔木(公司)日原,政彦)

  日原政彦是瑞典UDDEHOLM公司的日本法人,介绍该公司模具钢的表面处理法,虽然讲了耐高温模具,但主要报告的是铝压铸模具的适用事例。在锻造方面,进一步施加大的负重,使模具发生弹性变形,将对表面层产生大的影响。氮化处理另当别论,TRD处理,CMTi处理等等,我们认为在热锻造模具方面并未有效。

  3、环形齿轮和衬套的同一模具锻造(报告人:山崎机械制作所 盐饱 大地)

  该物件是工程机械的旋转支承架部件,法兰外径560mm,高300mm,投入重量180公斤的大型模锻件。采用6吨气锤,1600吨冲压机,800吨切边冲压机而成形的物件。以前用螺栓把滚压锻件环形齿轮和铸件衬套连接成一体,现采用锻造一体化,降低了成本。

  原来的锻件:内侧拨模斜度3-5度,内径冲头R40,投入材料200公斤,但是,由于汽锤锻造后,加入了冲压成形工序,计划改进成内侧拨模斜度1.5度以下,内径冲头R10以下,减少投入重量20公斤,打击次数从50减少到40,生产数量从每小时50个增加为60个。

  因内侧拨模斜度的减少,内径飞边根部的R变小,1600吨的成形实际为校准精压加工。切削下来的毛刺和内飞边一起被去除,不留在产品上。

  经过反复改进,打击次数减少到28-32,生产数量每小时达67件,投料重量176.5公斤,虽然是锻件,但对于原来的辊锻件+铸件,成本上降低了16%。

  由于实施了气锤锻造和冲压机校准精压,减少了内侧的机加工 余量,实现了接近实物外形化。

  4、高精度长行程冲压机的开发(报告人:住友重机械工业公司 尾崎丰)

  该公司是日本少数大型冲压机生产厂家。

  有关2001年8月投入的30000KN(千牛)自动锻造压机,作简要说明。这种机械:宽连杆,2点式高转矩,高刚性的类型,除了自动化装置以外,在附带装置上,运用最新技术,开发下一代的自动锻造压机。

  特征:(1)运动方式有两类:冲压应力型(P/M齿轮类锻造)和传送应力型(T/M、CV结合(节)等轴类锻造)。

  (2)装备了模具润滑用滑块连动式移动喷嘴。

  (3)滑块导轨为X型构造,导轨间隙做成了最小。

  (4)采用了高速封闭高度调整,由于用负重量控制锻造,取得了厚度精度提高。

  (5)下死点上30mm,15000KN(千牛)的能力,而且为高能量型(主马达-315KW)。

  (6)下顶出为高刚性、可靠性高,与滑块顶出器同步,实现了高速生产。

  模锻时的注意点:

  A、由于产品精度和模具寿命提高,加热温度设定为925℃。

  B、在选择模具的润滑剂时,希望充分考虑它的性状、浓度、喷涂量,除水等等。

  C、长轴类工件,长轴容易产生不均匀,在最后一道工序要注意校准精压。

  从模锻实际结果看,在115.6×213L的小齿轮轴上,从75×121mm的原材料开始精压为止,经过5道工序锻造,加热为925±25℃,用T/M方式,16SPM×连续送入(960个/小时),进行了这样的生产。

  以上报告的内容简介,一部分也写了我个人的看法,总结如下。

  第一个报告谈到,锻造用材料的改进,不纯粹是材料厂家的单独开发,要带动汽车厂家等等用户和锻造厂一起协商,改进材料的机械性能,加工性能,腐蚀性能,这种事例很多。一般认为,在中国,材料厂家还没有真正地应对客户的要求。工业技术要围绕这个思路,所有的产业齐心合作,着力改进,才能有大的进步,锻造技术的提高需要原材料、模具材料、机械装置、燃料、润滑剂等等硬件方面的改进,需要锻造方案、操作标准、锻造技能、型腔技术、加热方法、润滑剂喷涂方法等等软件方面的改进,当然需要多方面的合作。

  第三个报告是锻造方案的改进和1600吨冲压机成形工序的改进,是抢先了解客户的需要,改进成品的精度和成本。我们往往很注意设备的制约因素,抱着现行方法是最佳的陈旧观念,但是,在市场经济下,顾客的需要为最优先课题,为了满足这种需要,付之行动是企业存活的必要条件,必须考虑进行下去的充分条件,从这种观点出发,重新看我们的业务,改进的种子就在我们身旁。

  第四个报告介绍多功能高精度自动冲压机的锻造设备的开发,将带来锻件质量的提高和生产效率的提高。

  我们不等待设备厂来提供新式机械,应该向设备制造厂提出我们的需要,谋求机械的改进。我过去曾经有过这样的经验:让生产厂家做我们要求的几项功能的油压机和冲压机,至少也在标准机械上附加1、2个特别功能。购买后,充分发挥它的功能,制定锻造方案,曾经取得了竞争优势。希望大家能认识到只有“差别化”才是竞争战略的基本。

  关于模具,延长模具寿命是降低模具费的最有效手段。如果认识到这点,那么对第二个报告的表面处理,最佳热处理法,局部焊接补修法等等上就有研究的价值。另外,在汽锤模具上,硬质镀铬也十分有效。我感到中国在模具寿命应对措施的研究不够充分,特别是换模准备时间缩短在中国是紧急的课题  

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