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打破美国、德国垄断!中国造成亚洲最大数控旋压机床!助力航空航天制造!

jnlyseo998998 jnlyseo998998 发表于2023-05-02 05:57:06 浏览197 评论0

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大型数控强力旋压机床是军工、航空航天以及核能领域大型薄壁回转体金属结构制造的核心装备,可大大减少或取消零部件的焊接,提高零部件的整体强度和整体性能,可用于空间站壳体、人造卫星壳体、导弹壳体、火箭发动机壳体/燃烧室/喷管、大型火箭燃料贮箱、飞机发动机进气口/喷气系统/转轴、反应堆零件等大尺寸、高精度旋压产品生产制造。

大型数控强力旋压机床是西方国家对中国禁运的产品,以往国内没有此类机床,这种情况长期制约着我国军工和航空航天的发展。

就连正常投资行为,收购国外相关企业,都会遭遇外国的阻挠。之前,德国以国家安全为由,首次阻止了中国企业收购德国机床企业,这家机床企业就是旋压机制造商——莱菲尔德。为此,莱菲尔德主要股东柯富勒对德国反对并购的做法表示批评,认为出于安全政策的顾虑并不适当,该企业在中国的业务都是民用领域。例如,为车轮生产企业提供三旋轮六轴强力旋压机,用于制造锻造铝轮毂。莱菲尔德并没有向中国航空航天军工企业出售用于制造火箭、导弹、军机、武器的机床。德国做出相关决策,有可能是受到美国影响。原因是美国国家航空航天局改变游戏规则计划的先进近净成形技术合作伙伴,就包括了莱菲尔德,美国肯定不想看到自己的技术合作伙伴,被中国收购。

在很多领域,核心技术是买不来的,只有自己开发出大型数控强力旋压机床,才能够将技术牢牢掌握在自己手里。

在国外技术封锁的背景下,中国航空工业集团历时10年研发,终于制造出中国最大的立式数控强力旋压机,该机床最大径向力1000千牛顿,最大成形直径达到2.6米,最大零件高度为4米,填补了中国大型数控强力旋压机床的空白,这台机床交付给了固体火箭发动机制造企业西安航天动力机械厂。

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后来,民营企业博赛又刷新了中国纪录,成功研制出亚洲最大的数控强力旋压机床。原先,广东惠州博赛只做民用的旋压机床,这家企业在旋压机床领域取得了不错的成绩,例如:为三一重工提供数控双轮旋压机用于生产搅拌机漏斗、为宜家提供全自动生产线、为亿利达提供数控旋压机用于制造风机零部件、为雷士照明提供各种规格数控旋压机用于LED生产线等。西安航空基地看到了博赛的发展潜力,于是向博赛解释了大型数控强力旋压机床的国内外发展情况,并发出合作邀请,博赛也意识到了企业在国家关键领域的责任和机遇。最终,广东博赛在西安航空基地成立西安博赛旋压科技有限公司,投资建设大型强力数控旋压中心项目,西安航空基地从资金扶持、能源配套、人才招聘、产学研合作及上下游配套服务等方面给予全方位支持。

在西安航空基地的支持下,西安博赛很快就打破国外垄断和技术壁垒,研制出亚洲最大的3600大型立式多对旋轮强力数控旋压机,该机床是专门为旋压大直径、高强度金属回转体零件而设计制造的,可进行正旋、反旋、错距旋压等各种强力旋压工艺,最大加工直径为3.6米,最大长度达到6米,能够实现六轮同步,最大旋压力量达到600吨,有效解决我国特种旋压制品生产中大尺寸环形件加工能力不足、加工质量低和生产效率不高等难题,博赛还开发出高温合金、钛等有色难熔金属旋压制品的成型工艺。据博赛总工程师周平虎介绍:“通过熔炼、锻造做成的环状零部件毛坯,精密度只能达到5.5级,采用3600立式强力旋压机进行二次加工,精密度就能够达到10级以上,强度可以提高35%以上。”

之后,博赛又研制出亚洲最大的5800卧式双滑台强力数控旋压机,该机床最大加工直径达到5.8米,最大正旋长度为4米,最大反旋长度为6米,轴向最大推力和径向单轴最大推力均可达到120吨,能够生产弧形、半球形、锥形、抛物线形等各类曲母线形状的大尺寸薄壁空心回转体零件,填补了我国在金属旋压重大装备领域的多项技术空白,为我国大型火箭发动机壳体、空间站、军舰的大尺寸、高精度旋压产品生产制造提供有力保障。

长征八号运载火箭的3.35米直径整体箱底就是利用5800卧式双滑台强力数控旋压机制造的。箱底是运载火箭燃料贮箱部件中结构最复杂、制造难度最大、生产周期最长的产品。以往,中国的火箭燃料贮箱箱底都是由多个瓜瓣儿、1个顶盖和1个过渡环“拼焊”而成,每个箱底上都有十多条主焊缝,制造工序十分复杂。焊缝是整个箱底最薄弱的环节,焊缝破坏了材料的连续性,焊接中容易产生气孔、变形、裂纹等缺陷,影响到箱底的可靠性。采用5800卧式强力旋压机制造长征八号的燃料贮箱箱底,一块板材在一个数控程序内、通过一个模具、历经一次装卡,就能够一步整体成形,制造工序少、可靠性高,整个箱底上没有一道焊缝。取消焊缝后,火箭能够减重60公斤,原来一个箱底的生产周期要两三个月,现在15天到20天就能完成制造,不仅降低了制造成本,还大大提高了火箭的载荷能力以及安全性。随后,博赛又为某知名企业制造了3.5米高精度旋压喇叭体,标志着博赛已具备了大型薄壁回转体金属结构件的批量生产能力。

另外,博赛还研制出亚洲最大的卧式大三轮强力旋压机,该机床是针对不同直径的工件,管类、桶类或小锥类零件的强力变薄旋压而专门设计制造的,可以实现正旋,反旋,变径旋,台阶旋等各种旋压工艺方式。据周平虎介绍:“这种机床,我们从国外买的话是难度很高的,基本上是受限制的,不卖给我们军工企业,主要是因为这种机床可以用于制造导弹。”目前,已经有多台博赛的大三轮强力旋压机交付给了国内客户,满足了中国军工企业的需求。

结语

许多核心技术和关键产品,西方国家都对中国严防死守,设置诸多限制,想要突破技术封锁,只能依靠自己。需要有中国航空工业集团这样的国企,攻坚克难、解决“卡脖子”难题;同时,也需要有广东惠州博赛这样的民企,“补短板、强弱项、敢担当、勇作为”,从大局出发,参与重大项目,一方面可以提升企业实力,另一方面能够为国家做出贡献。