文／紀(jì)長全，孔繁磊，何杰·大連大鍛鍛造有限公司

隨著中國工業(yè)水平的整體提高，制造業(yè)與國際快速接軌，在對鍛件的質(zhì)量要求越來越高的前提下，鍛件的品種越來越復(fù)雜。對于特定的設(shè)備來說，無法通過正常的生產(chǎn)工藝與技術(shù)滿足產(chǎn)品要求，對從事鍛造的技術(shù)人員來說是一次挑戰(zhàn)。

在經(jīng)濟(jì)狀況不是很理想的時(shí)候，企業(yè)主往往不想投入太多固定資產(chǎn)，對于好不容易承攬來的合同又不想放棄，但是現(xiàn)有設(shè)備以往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)告訴你不能做，工藝技術(shù)人員又該作何選擇呢，我們的答案是：別輕易說不，打破傳統(tǒng)思維模式，完全可以再進(jìn)一步發(fā)揮設(shè)備潛在的能力，將不可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

最大限度發(fā)揮鍛造設(shè)備潛能

筆者所在公司利用6300t熱模鍛機(jī)械壓力機(jī)鍛造完成了原來需要在12500t熱模鍛機(jī)械壓力機(jī)鍛造完成的鍛件。案例分析與介紹如下：

⑴長度1300mm煤機(jī)刮板（圖1）。

生產(chǎn)難點(diǎn)：1)長度方向嚴(yán)重超出設(shè)備許可極限；2)理論計(jì)算，超打擊面積，打擊力要在10000t以上；3)DEFORM軟件模擬計(jì)算，常規(guī)設(shè)計(jì)方法的模擬打擊力也是嚴(yán)重超出6300t機(jī)械壓力機(jī)的能力，需要11000t上下的機(jī)械壓力機(jī)；4)加熱長度不是現(xiàn)有設(shè)備常規(guī)工藝許可的。

解決方案：1）將常規(guī)的前后擺放的工藝方法推翻，型腔變形程度較小的部分延伸在工作臺外面； 2）將11000t的鍛造力分為2步以上分開來承擔(dān)，變一次成形為多次成形；3）加熱設(shè)備改變?yōu)檫B續(xù)多次送料；4）按照新工藝重新進(jìn)行分步驟模擬計(jì)算，符合6300t機(jī)械壓力機(jī)的許可能力；5）批量生產(chǎn)出了合格產(chǎn)品。

圖1 煤機(jī)刮板

⑵1500lb-6吋閥體鍛件（圖2）。

圖2 6吋閥體鍛件

生產(chǎn)難點(diǎn)：1)鍛件重量過大，沒機(jī)械手情況下操作困難；2)現(xiàn)有設(shè)備鍛造能力不足；3)現(xiàn)有加熱設(shè)備與大料徑嚴(yán)重不匹配。

解決方案：1)制作簡單輔助操作裝置；2)將鍛打能量予以分散承擔(dān)，改為多工步，盡可能簡化模具的方法；3)制作了一套新的加熱感應(yīng)器；4)通過制坯模具的設(shè)計(jì)將終鍛成形變?yōu)殓叴殖尚?，最大程度降低打擊力?)在6300t機(jī)械壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)了模鍛生產(chǎn)。

⑶支撐座產(chǎn)品（圖3）。

圖3 支撐座

生產(chǎn)難點(diǎn)：按投影面積需要8000t的鍛壓設(shè)備，但需要在6300t機(jī)械壓力機(jī)上予以實(shí)現(xiàn)鍛造與不變形切邊。

主要技術(shù)成果：1)保證預(yù)鍛模具鍛造時(shí)，將終鍛會出現(xiàn)缺肉部分先行充滿；2)為了減少打擊力，將承擊面積減少，改為儲料倉；3)預(yù)鍛已經(jīng)滿模部分，終鍛不再進(jìn)行鍛造，減少鍛造打擊能量；4)將原材料利用率盡可能地提高，減少廢料的產(chǎn)生。

⑷inconel 690高溫合金核一級閥門閥蓋（圖4）。

圖4 核一級閥門閥蓋

生產(chǎn)難點(diǎn)：1)鍛造力較大；2)鍛造速度控制要求苛刻，否則極易開裂；3)加熱速率需要控制。

解決方案：1)此類產(chǎn)品必須在模具設(shè)計(jì)上認(rèn)真對待，通過模具結(jié)構(gòu)變化實(shí)現(xiàn)變形速度的控制；2)不同工步產(chǎn)品的不同位置變形的選擇要合理；3)加熱不能采用最快速率，需合理控制；4)已經(jīng)連續(xù)多批次生產(chǎn)出滿足ASME核一級鍛件要求的產(chǎn)品，使用在核電站核反應(yīng)堆中。

⑸胎模鍛鍛造（圖5）。主要技術(shù)成果為采用大噸位自由鍛錘實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品的模鍛鍛件生產(chǎn)，解決設(shè)備鍛造能力不足問題。

圖5 胎模鍛鍛件

生產(chǎn)難點(diǎn)：1)鍛件重量大；2)現(xiàn)有設(shè)備實(shí)現(xiàn)模鍛能力不足。

解決方案：1)選用鍛造圓鋼原材料，盡管鍛造比減少，但不影響產(chǎn)品機(jī)械性能；2)改變分模方式，變不能出模為可以出模；3)采用多方向鍛造，變不能充滿為完全充滿。

抓住機(jī)遇開拓鍛造市場新領(lǐng)域

隨著一帶一路建設(shè)的不斷深入，鐵路建設(shè)走出了國門到達(dá)了亞洲鄰國、歐洲、非洲，機(jī)車車頭、貨車車廂、鐵路路基的需求量也在增加，其中多數(shù)零部件產(chǎn)品都是鍛件或者鑄件，這里面很多鑄件可以被我們所擅長的鍛件替代；地鐵在施工與建設(shè)過程中，需要大量鍛件，如盾構(gòu)機(jī)的刀塊、車輛轉(zhuǎn)向接頭等；內(nèi)燃機(jī)車備件市場，也不可忽視，印度等一些欠發(fā)達(dá)國家仍然在使用內(nèi)燃機(jī)車，其中也有不少鍛件，鋼頂鍛件就是其中之一，德國大排量重型卡車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞已經(jīng)大量采用鋼頂。筆者所在公司生產(chǎn)過的幾類典型產(chǎn)品：

⑴抓住其他行業(yè)鑄改鍛的市場需求關(guān)鍵期，開拓球閥、高鐵、大規(guī)格高磅級閥門、汽車零部件市場。

⑵鋁合金、鈦合金、不銹鋼、高溫合金材料鍛造。輕量化且高強(qiáng)度設(shè)計(jì)是未來的發(fā)展方向，鍛造企業(yè)家要主動(dòng)順應(yīng)新技術(shù)、新工藝要求。大力開發(fā)如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、輪盤，飛機(jī)隔框、肋條，直升機(jī)槳轂，汽車底盤橫拉桿等鋁合金鍛件。

⑶少無加工的高精鍛造產(chǎn)品。改變原有粗獷式生產(chǎn)理念，將鍛件產(chǎn)品做精做細(xì)，逐漸淘汰落后設(shè)備與產(chǎn)能，向高端化努力，如汽車等速萬向節(jié)和汽車齒輪的精密成形生產(chǎn)。

⑷軍工產(chǎn)品鍛件。積極參與到軍品科研與實(shí)踐過程，重點(diǎn)開展核心工藝能力的研發(fā)，特別是在鎂合金、高溫合金等有色金屬和高強(qiáng)度合金鋼成形工藝方面進(jìn)行新的研究。

⑸高校聯(lián)動(dòng)。國內(nèi)高校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)條件已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，在新材料、新工藝的研發(fā)方面國內(nèi)與國外各有所長，企業(yè)要充分尊重與發(fā)揮高校的人才與技術(shù)優(yōu)勢。

結(jié)束語

鍛造行業(yè)作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，一直在低利潤的環(huán)境里徘徊，同時(shí)又面臨著環(huán)境監(jiān)管的巨大壓力。為了更好地生存，我們需要努力降低制造成本、提高生產(chǎn)效率，通過思維創(chuàng)新增加產(chǎn)能和生產(chǎn)能力，適時(shí)地去開發(fā)可能的市場，增強(qiáng)企業(yè)的活力，創(chuàng)造更大的收益。