廠小志氣大,迎難而上,向大型重載冷軋滾珠絲杠挑戰(zhàn)
浙江得利亞自動化制造有限公司(以下簡稱得利亞),在全球金融危機(jī)沖擊中國市場的時候,就非常明確的確定了自身的發(fā)展方向,即向兩頭發(fā)展( 大型重載化、小型微型化)。第一步先向大型重載化發(fā)展,在已經(jīng)積累了一定的冷軋絲杠制造經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,公司決定研發(fā)大型重載冷軋滾珠絲杠。大型重載冷軋滾珠絲杠是指公稱直徑在80m m以上,整根長度8m以上的絲杠,軋制絲杠和磨制絲杠相比有著先天的優(yōu)勢,特別是大型重載的產(chǎn)品,機(jī)械強(qiáng)度和疲勞壽命比磨削絲杠更高,用冷軋制技術(shù)長度不受限制。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于大型機(jī)械升舉設(shè)備、大型船閘、大型自動門、卷揚(yáng)設(shè)備、鍛造設(shè)備、液壓設(shè)備、繞線設(shè)備、航天軍工等領(lǐng)域。由于制造難度大,工藝復(fù)雜,廢品率高,國內(nèi)目前還沒有廠家進(jìn)入該領(lǐng)域。進(jìn)口國外一套Φ80×10/10m冷軋滾珠絲杠,需要近10萬元人民幣,隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,大型重載滾珠絲杠市場需求越來越大,眼睜睜看著外匯白白被外商賺取,得利亞人心感責(zé)任重大,公司立即下定決心,研發(fā)國內(nèi)第一套Φ80×10/10m冷軋滾珠絲杠,公司專門成立大型絲杠的研發(fā)小組,徐總親自擔(dān)任組長,直接指揮攻關(guān)。
研發(fā)過程中, 在優(yōu)選材料、優(yōu)化參數(shù)、定制軋輥、毛坯磨制、精密軋制、熱處理、拋光等方面攻克了難關(guān),取得了突破,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
第一: 優(yōu)選材料。不同于輕型絲杠和磨制絲杠, 大型重載冷軋絲杠由于在軋制時承受巨大的擠壓力,因此對材質(zhì)有著特別的要求,其材質(zhì)致密性、延伸率、熱處理、收縮率,都有著極為嚴(yán)格的要求,公司先后從國內(nèi)外眾多優(yōu)質(zhì)鋼鐵廠選擇材料樣品,對樣品進(jìn)行對比試驗,主要試驗材料硬度、延伸率、致密性、熱處理收縮率等項目,共檢測試驗鋼材樣品30多種,獲得了第一手寶貴的檢測數(shù)據(jù),最終確定了材料的鋼號。
第二: 優(yōu)選參數(shù)、設(shè)計軋輥。軋制用的滾輪屬于高精度的模具產(chǎn)品,其材質(zhì)和熱處理直接影響軋輥的壽命,生產(chǎn)周期長,價格昂貴,軋輥的精度、齒型、安裝角度、材質(zhì)決定了被軋絲杠的精度,目前國內(nèi)尚不過關(guān)。由于軋制絲杠目前沒有國家標(biāo)準(zhǔn),同行間尺寸有一定的差異,沒有標(biāo)準(zhǔn)可以參照,得利亞公司進(jìn)行了科學(xué)的技術(shù)分析,在充分參照了國內(nèi)國外大量的圖紙、參數(shù)的基礎(chǔ)上, 最終設(shè)計了Φ 8 0 × 1 0軋輥輪的圖紙, 并以此確定D L Y Φ80×10絲杠的中徑尺寸,經(jīng)過計算機(jī)模擬試驗后,交由國外制造廠商定制生產(chǎn)。
第三:毛坯磨制。磨削絲杠以中心孔定位,而軋制絲杠是以精坯外圓定位,因此在滾軋前要對毛壞進(jìn)行磨削加工,得利亞公司克服超重材料所帶來的一系列問題,對磨床導(dǎo)軌進(jìn)行了改裝加固,提高磨床的支撐強(qiáng)度和剛度,最終成功磨制符合尺寸公差要求的精坯。
第四: 精密軋制。在試軋制過程中,曾經(jīng)出現(xiàn)了材料軋制后表面裂紋,圓度不均勻(橢圓、三角),溫升劇烈,變形彎曲等問題,公司的技術(shù)人員夜以繼日的進(jìn)行科學(xué)細(xì)致的研究,運(yùn)用金屬塑性變形有關(guān)理論,進(jìn)行周密數(shù)據(jù)測量、計算,充分利用人工時效、消除應(yīng)力問題,采用強(qiáng)力冷卻溫控裝置控制軋制溫升,先后試軋絲杠超過300m,最終掌握了軋制Φ80×10絲杠的基本工參數(shù),經(jīng)過不斷的試驗,工藝參數(shù)進(jìn)一步得到優(yōu)化,絲杠尺寸同一性保持良好,軋制后滾道表面粗糙度R a達(dá)0.05μm,經(jīng)測試3 0 0m m行程內(nèi)行程變動量為0. 0 5 0m m,整體精度達(dá)到滾珠絲杠國家標(biāo)準(zhǔn)T 7 級(300mm公差0.050mm),符合滾軋絲杠的精度要求。
第五:在熱處理上,克服了硬化層深度掌握難,熱處理收縮變形控制難等問題,在軋制時就考慮到了應(yīng)力釋放導(dǎo)致尺寸收縮的問題,進(jìn)行了預(yù)先的軋制尺寸優(yōu)化,確保了產(chǎn)品熱處理后的尺寸穩(wěn)定性。
第六: 螺紋滾道精密拋光。針對超大型絲杠螺旋線長、滾道深、超重、導(dǎo)輪帶動困難的特點(diǎn),得利亞公司對拋光設(shè)備進(jìn)行了必要的改裝和加固,針對滾道深,螺旋線長的問題,特制了拋光輪,拋光過程還出現(xiàn)了拋光圓度偏差的問題,最終通過分析找到原因并予以解決,拋光后滾道表面粗糙度為Ra達(dá)0.07μm,既不過分光滑(無法附著潤滑油膜),適度的表面粗糙度有利于改善鋼球的滾動摩擦特性,又使最后一道工序得以順利解決。
第七: 制造配套滾珠螺母。得利亞公司使用了車銑復(fù)合加工中心和自行設(shè)計專用返向器孔加工專機(jī),采用精密成型車刀精車內(nèi)滾道,確保返向器孔和滾道對中精確度,同時使后期磨削量減少到最低度,使用C NC磨削中心一次裝夾完成滾道和外圓、端面的精密磨削,確保了內(nèi)滾道和螺母定位面的徑跳和端跳,達(dá)到設(shè)計要求,使用專門設(shè)計的金鋼滾輪修整器修整成型砂輪,確保滾道圓弧的同一性,設(shè)計內(nèi)滾道中徑專用的量具,確保產(chǎn)品中徑尺寸的一致性,最終與Φ80×10配套的單螺母和雙螺母達(dá)到設(shè)計要求。
2010年11月1日,浙江得利亞自動化制造有限公司在我國首次研制成功的大型重載冷軋絲杠Φ80×10/10m正式下線,在開發(fā)過程中一共試制了300多米的樣品,歷時達(dá)90余天,投入巨額經(jīng)費(fèi),最終研制成功。經(jīng)檢測整體精度達(dá)到滾珠絲杠副國家標(biāo)準(zhǔn)T7級,HR C洛氏硬度61.5度,硬化層厚度4m m,滾道表面粗糙度R a為0.07μm。第一套產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)給某用戶,從目前使用反饋情況來看,質(zhì)量是穩(wěn)定的。
為中國民族工業(yè)爭氣,為國爭光
近年,我國滾動功能部件行業(yè)中的佼佼者——浙江得利亞,在研發(fā)大型重載滾珠絲杠方面(直徑≥Φ80,長度是8m以上), 取得重大成就,并部分取代進(jìn)口。其工藝方法是采用10米CNC螺紋磨床和CNC旋風(fēng)銑床(8m,10m),而得利亞公司先行一步研制成功的大型重載滾珠絲杠是采用冷滾軋成形技術(shù),這是我國最先用綠色節(jié)能環(huán)保制造技術(shù)獨(dú)立研制成功生產(chǎn)大型重載滾珠絲杠。精度雖然不如磨削的高,但在結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)相同的條件下它的機(jī)械強(qiáng)度、壽命都高于磨削絲杠, 有其廣闊的市場空間。這一新產(chǎn)品填補(bǔ)了國產(chǎn)大型重載滾珠絲杠副的空白,這是我國用綠色制造技術(shù)研發(fā)的大型重載冷軋滾珠絲杠在制造技術(shù)上的重大突破。
得利亞公司僅僅是一個民營小企業(yè),在投入大量人力,物力,財力后,新產(chǎn)品終于研制成功,用他們的實(shí)踐證明:外國人能做到的,中國人照樣能做到,還會做的更好!不能“眼睜睜地看著外匯白白被外商賺取”,只要下定決心,用科學(xué)的態(tài)度攻關(guān),就一定能成功,就一定能替代進(jìn)口,為民族工業(yè)爭氣,為國爭光。得利亞在“ 十.二五” 期間將繼續(xù)沿著科學(xué)發(fā)展觀的路,乘勝前進(jìn),從金屬塑性變性理論、金屬材料與熱處理、軋輥的國產(chǎn)化與優(yōu)化設(shè)計等方面入手,繼續(xù)攻關(guān),從Made inChina 邁向Created in China,使大型重載冷軋滾珠絲杠在精度、可靠性等方面更上一層樓,趕超國際先進(jìn)水平。
D L Y冷軋滾珠絲杠及大型重載新產(chǎn)品正向機(jī)電產(chǎn)品大市場邁進(jìn)隨著國家裝備制造業(yè)的快速發(fā)展,冷軋絲杠的市場需求量越來越大,其高效率的傳動優(yōu)勢正在逐漸的發(fā)揮,得利亞生產(chǎn)的中小型及大導(dǎo)程冷軋絲杠產(chǎn)品正逐步在中小型數(shù)控設(shè)備、木工雕刻設(shè)備、專用機(jī)床、激光雕刻設(shè)備、汽車、機(jī)車車輛、醫(yī)療器械、包裝印刷機(jī)械、自動化制造裝置等領(lǐng)域推廣應(yīng)用,并發(fā)揮巨大作用。而大型重載產(chǎn)品則在大型(龍門)機(jī)床、工業(yè)自動化裝置、冶煉設(shè)備、國防軍工、水電設(shè)備等領(lǐng)域正逐步推廣應(yīng)用,并將發(fā)揮巨大的作用,線性傳動功能部件是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),可以肯定,未來冷軋絲滾珠絲杠軋制杠的市場將是巨大的,將是裝備制造業(yè)的最基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。
例如,某工具制造廠的專用銑床通過改裝使用得利亞公司生產(chǎn)的2505冷軋滾珠絲杠,比傳統(tǒng)梯形絲杠壽命提高4倍,其啟動扭矩僅為原來梯形絲杠的1/4,大大提高了生產(chǎn)效率,節(jié)約生產(chǎn)成本。某機(jī)械修造廠使用冷軋絲杠和線性導(dǎo)軌制造簡易數(shù)控專用機(jī)床, 結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低廉,使用壽命長。某電纜廠使用得利亞公司新產(chǎn)品Φ80×10大型冷軋滾珠絲杠,用于繞線設(shè)備,其傳輕快、順暢、低噪音高壽命的特性得到淋漓盡致的發(fā)揮,某公司大型卷揚(yáng)機(jī)使用該產(chǎn)品替代原來的梯形絲杠,工效提升明顯,某機(jī)床廠使用該產(chǎn)品用于龍門銑床的傳動部件,使用壽命大大提高,某水電站使用該產(chǎn)品用于匣門開合,工作效率提升顯著,壽命大大延長。
在低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保時代,得利亞人正滿懷信心,向綠色制造的縱深發(fā)展,為我國低碳產(chǎn)業(yè)做更大的貢獻(xiàn)!■