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A程捷&恒诺

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日志

 
 

上海市重型矿山机械行业整体情况(三)——工艺装备  

2011-06-01 16:39:03|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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解放前创办的厂,大都是从事修配或制造简易机具的作坊式小厂,设备和工艺水平低,绝大部分使用皮带车床,甚至脚踏的人力车床,工艺无标准也不成文。只有少数几家较有规模厂家,才有较先进的机床设备。例如,上海重型机器厂的前身大鑫机器厂就拥有美国制造的12英尺大车床3台,还有钻孔最大直径为50毫米的美国横臂钻。创建于民国2年的王岳记机器厂曾在民国19年从德国进口36英寸滚齿机、滚刀磨床、伞齿轮刨齿机等机床

解放后,各厂通过政府的扶持和社会主义改造,原来的小厂逐步扩大,特别经过1958~1960年,国家投资扩建,使这些厂陆续重选了厂址,建起了新的厂房,装备了各种较为新型的机床,开始生产重型矿山机械产品。与此同时,国家还向这些工厂先后输送了一定数量的工程技术人员,使这些工厂的加工工艺从过去的原始简单手段逐步过渡到具有一定科技水平的工艺规范,并开始运用工装与工位器具。特别是安装于上海重型机器厂的万吨水压机于1962年6月试制成功,为上海重型机械的加工奠定了基础。到1975年,上海重型矿山机械行业的机床设备总数已近2000台。当时为了制造国内第一台R5型板坯连续铸钢机,上海东风机器厂自行设计制造了摇摆式锪床、双头落地镗床及人字齿轮铣床等专用机床和装置,解决了重型机械制造上的许多难题。80年代,上海重型矿山机械行业在技术装备与工艺上开始跻身于国际先进行列,并在应用现代科技成果上取得了成绩。上海建设·路桥机械设备有限公司,不仅投资1千多万元,新建了动力大楼、技术测试大楼、破碎机加工车间及油漆包装车间等,同时从国外引进了光电跟踪切割机、二氧化碳气体保护焊、携式硬度测试仪等先进设备;上海冶金矿山机械厂建起了计算机房,从国外引进了CAD、CAM等电脑软硬件。上海起重设备厂引进了立式加工中心,建造了电动葫芦测试车间;上海工程机械厂从联邦德国引进了当代最先进的数控机床。至1990年,上海重型矿山机械公司各厂共有各种精密稀有、大型机床及普通机床1668台,锻压设备123台,工程技术人员836人。

一、齿轮加工工艺

齿轮加工是上海重型矿山机械行业的一门专长。早期的齿轮加工只有单齿成形法,用人工划线分度,用指形铣刀在铣床上加工。这种方法加工的齿轮精度低,使用寿命短。以后过渡到范成法加工,刀具由指形铣刀演变为滚刀,并有了专用于齿轮加工的滚齿机,齿轮也开始进行热处理,但多数是正火状态的软齿面。解放以后的50~60年代,参照苏联的齿轮标准制订了国内的齿轮加工标准,并开始研究新的齿形和材料。当时最大的滚齿机为5米,可加工20模数、直径4.5米的齿轮。70年代,由于机床精度及刀具精度的提高,齿轮材料从普通钢发展到优质碳钢,热处理调质后使齿面达到中硬程度,且广泛应用磨齿工艺,使齿轮的精度、寿命及承载能力大大提高。齿轮加工的滚床自身也相应提高了精度,并为了满足齿形修形以达到传动高效率而增设了各种附加装置,其中分度从机械发展到液压并向光学过渡。80年代,随着数控机床、加工中心、FMS(柔性加工系统)的出现,齿轮材质已采用优质合金钢,使齿轮表面通过渗碳、淬火、氮化或表面淬硬等热处理工艺,达到了HRC60±2的硬度,并有各种类型的齿轮磨床完成齿轮齿形最终加工,从而可获得6级精度(1983年国家标准)。此外,上海重型矿山机械行业的圆弧齿轮制造技术也是国内较早发展的,70年代曾在国内领先。近年来通过氮化处理制造成功硬齿面圆弧齿轮,并逐渐应用到高速重载的传动装置上。

二、冶金设备加工工艺

1958年,上海开始制造中小型轧制设备。1962年6月,万吨水压机在上海重型机器厂试制成功,为上海重型矿山机械行业承接重型机械设备的制造提供了精良装备。

60年代初,上海开始自行设计制造1200毫米四辊冷轧板机。该机机架重量80余吨,当时上海没有能力进行整件浇铸,于是决定采用铸焊结构,将机架分解为上、下横梁和两个立柱,先分别铸造成型,经粗加工后,用电渣焊进行焊接,然后再进行精加工,终于符合技术要求,完成了加工任务。之后,上海承担了“九大工程”之一的2300毫米可逆式冷轧带钢轧机的研制任务,其机架重达180吨,如整体浇涛需300余吨钢水,结果同样采用焊接方法,用多件100吨钢锭锻造分体焊接拼装,并专为此设计制造了当时世界上最大的100吨级电渣重熔炉,炼出了世界第一个电渣重熔钢锭。在焊接拼装中,其焊缝达到960毫米,又一次打破了国内电渣焊焊缝厚度的纪录。此外,在机架的加工设备方面,主要靠自行设计和制造的一批专用设备,如移动铣、双面铣、牛头铣、工字齿轮铣、马林排和球面蜗轮加工机床等。2300冷轧板机的支承辊,也是靠100吨电渣重熔钢锭在万吨水压机上加工后制成。

1968年,上海重型机器厂新建铸钢车间,装备了2座20吨电炉和1座5吨电炉,后将20吨炉容量扩大到40吨。以后又增加了80吨钢包精炼炉、RH真空脱气装置和160吨真空浇钢坑,为部分大型轧机的机架采用整体浇铸创造了条件。

70年代起,上海重型矿山机械行业开始从国外引进先进设备和技术,使加工水平有了很大提高。从法国进口的FA300/200落地镗床,其主轴箱垂直行程可达5米,从而使大型轧机的机架可采用立式装夹,保证了工件加工后能在现场一次装配成功。从联邦德国进口的RFW16型卧式滚齿机,它能加工冶金轧制设备专用齿轮,使轧制设备的制造能力和质量有了保证。在齿轮箱装配时,采用了电火花配合新工艺,提高了工字齿轮的啮合度。

80年代,应用数控机床先进的检测设备和高精度高硬度刀具,辅助于计算机技术,使上海制造大型轧机的能力与水平又有了新的提高。特别是以上海重型机器厂为总承包,大部分由上海重型矿山机械行业所属各厂参加制造宝钢2030冷连轧机的任务中,各厂又从联邦德国、美国和日本引进了一系列软硬件,进一步改善有关厂的轧制设备的工艺和装备,使上海重型矿山机械行业的冶金轧制设备的制造技术水平进入了国际先进行列。

三、135柴油机制造工艺

上海柴油机厂是上海最大的柴油机制造厂家,135柴油机是其拳头产品。1958年,靠简单机械和手工操作,制造出第一台135柴油机,后根据批量生产的需要,建成了135柴油机车间,并采用了组合机床和由组合机床组成的自动线、流水线的加工工艺,编制了从原材料进厂、毛坯铸造、下料、机加工工序协作、清洗、装配到油漆、包装、装箱出厂等一套完整的工艺文件和相应的检测手段。同年10月,完成各种组合机床22台,组成了一条加工机体的半自动流水线,并投入生产。与同等产量相比,减少通用机床40%,工人由118人减到24人,生产效率提高2.4倍,生产周期缩短2倍。1960年,上海柴油机厂委托大连组合技术研究所设计,大连机床厂制造的价值100万元的汽缸头自动线,在上海柴油机厂安装,于1964年正式投产。1962年,曲拐粗加工自动线投产。

在第二个五年计划期间,上海柴油机厂建成了铸工车间,设计采用了型砂机械化、坭芯立式烘房、悬挂式机械输送机、大小铸件机械造型、流水浇铸、密封抛丸、废砂地坑处理等先进工艺,是中国自行设计的第一个年产7200吨的铸造机械化车间。同时致力于造型湿模化、硬模化、机械化,自行铸造土型和简易起模装置,一模多铸,组合坭芯等的改进,基本实现了锻工模锻化、冷冲冲模化。机加工也广泛推广了以冲、滚、轧代替切削的先进工艺。1959年11月,成功地试制出国内第一台60000转/分高速风动磨头,随后又提高到100000转/分,解决了油嘴磨座面和重大生产关键问题。

1968年,上海柴油机厂油喷油器体自动线和曲拐法兰车削自动线投产,并采用了机械手输送。1973年,投产了2号油上体自动线,机体铸件披锋整毛自动线,以及由15台组合机床组成的12V135柴油机机体加工生产流水线。油分厂组织设计的油凸轮轴淬火前加工自动线、加工精密偶件的中央立柱式多工位机床。大马力车间为12V180柴油机设计的加工摇臂座附合式八工位四转工作台机床、机体卧式单面三轴镗床、滚轮体双面卧式钻床等,均先后在70年代末投用。

1980年8月,上海柴油机厂投资949万元的新柴油机车间建成,进一步调整改进了工艺路线,采用先进的步进式输送小车组成装配生产线,在装配、试车、装箱工段之间,采用积放式推杆悬链输送柴油机,实现了柴油机运输自动化,为提高产品质量和产量创造了有利条件。1981年,新曲拐粗加工毛坯成批上料全自动线投产。

“六五”和“七五”期间,随着P7和卡特彼勒柴油机制造技术的引进和大规模技术改造的进行,上海柴油机厂于1984年开始,从奥地利FM公司引进了生产P7的关键仪器和设备600余台;从美国引进了制造3300B柴油机的包括机体、汽缸盖、主轴承盖、曲轴、连杆、凸轮轴、缸套等7条主要零件生产线在内的118台(套)二手设备;从FM公司引进了油嘴生产线;还分别从美国、瑞典、联邦德国等引进了用于生产精密偶件的喷孔电火花加工机床、中孔座面磨床、强力无心磨床、数控高精度外圆磨床等7台关键加工设备。从国外购进的这些设备中,二手设备就有4大项250余台套,其中包括有10多米高的高压微震多触头造型线(SPO线)。135柴油机制造的设备工艺,经过40余年的发展,已从原来的无工艺文件、无工艺装备的手工操作阶段发展到了工艺先进、设备先进、机械化和自动化程度高的生产新阶段。

上海重型矿山机械公司固定资产情况表

年份

固定资产投资额(万元)

固定资产原值(万元)

固定资产净值(万元)

金属切削设备量(台)

锻压设备量(台)

占地面积

(平方米)

建筑面积

(平方米)

1949

0

91

67.6

367

7

22861

13196

1952

0

114.1

85

456

18

29755

15157

1957

32.8

282.2

262.2

734

22

63598

23706

1962

111

2648.6

2125.9

1061

57

201856

88519

1965

77.2

3067.98

2227.7

1005

57

242921

108920

1970

73.4

4015.73

2523.59

1261

61

301373

142857

1975

299.6

8501.48

5443.01

1927

135

431604

212830

1980

207.8

11794.55

7071.03

1925

133

562541

272258

1985

1262.8

14646.5

7916

1961

139

577002

276467

1990

1776.2

19527.8

12586.9

1701

139

585109

353922

说明:按1990年公司下属工厂推算

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