隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)向現(xiàn)代化、高速化方向發(fā)展,交通運(yùn)輸工具的輕量化要求日趨強(qiáng)烈,以鋁代鋼的呼聲越來越大,特別是輕量化程度要求高的飛機(jī)、航天器、鐵道車輛、地下鐵道、高速列車、貨運(yùn)車、汽車、艦艇、船舶、火炮、坦克以及機(jī)械設(shè)備等重要受力部件和結(jié)構(gòu)件,近幾年來大量使用鋁及鋁合金鍛件和模鍛件以替代原來的鋼結(jié)構(gòu)件,如飛機(jī)結(jié)構(gòu)件幾乎全部采用鋁合金模鍛件;汽車(特別是重型汽車和大中型客車)輪轂、保險(xiǎn)杠、底座大梁;坦克的負(fù)重輪;炮臺(tái)機(jī)架;直升機(jī)的動(dòng)環(huán)和不動(dòng)環(huán);火車的氣缸和活塞裙;木工機(jī)械機(jī)身;紡織機(jī)械的機(jī)座、軌道和絞線盤等等都已應(yīng)用鋁合金模鍛件來制造。而且,這些趨勢(shì)正在大幅度增長(zhǎng),甚至某些鋁合金鑄件也開始采用鋁合金模鍛件來代替。
市場(chǎng)需求及應(yīng)用前景分析
由以上分析,鋁及鋁合金鍛件的主要用于要求輕量化程度大的工業(yè)部門,根據(jù)當(dāng)前各國(guó)的應(yīng)用情況,主要的市場(chǎng)分布如下。
(1)航空(飛機(jī))鍛件:飛機(jī)上的鍛件占飛機(jī)材料重量的70%左右,如起落架、框架、肋條、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、動(dòng)環(huán)和不動(dòng)環(huán)等,一架飛機(jī)上所用的鍛件上千種,其中除了少數(shù)高溫部件使用高溫合金和鈦合金鍛件外,絕大部分已鋁化,如美國(guó)波音公司,年產(chǎn)飛機(jī)上千架,年需消耗鋁合金鍛件數(shù)萬噸。我國(guó)殲擊機(jī)等軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)也在飛速發(fā)展,特別是大飛機(jī)項(xiàng)目的啟動(dòng)及航母等大項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)施,需要消耗的鋁鍛件也會(huì)逐年增加。
(2)航天鍛件:航天器上的鍛件主要是鍛環(huán)、輪圈、翼梁和機(jī)座等,絕大部分為鋁鍛件,只要少數(shù)鈦鍛件。宇宙飛船、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等的發(fā)展對(duì)鋁鍛件的需求日益俱增。如近年來,我國(guó)研制的超遠(yuǎn)程導(dǎo)彈用AL-Li合金殼體鍛件,每件重達(dá)300多公斤,價(jià)值幾十萬元。Φ1.5~Φ6mm的各類鋁合金鍛環(huán)的用量也越來越大。
(3)兵器工業(yè):如坦克、裝甲車、運(yùn)兵車、戰(zhàn)車、火箭彈、炮架、軍艦等常規(guī)武器上使用鋁合金鍛件作為承力件的數(shù)量大大增加,基本代替了鋼鍛件。特別是鋁合金坦克負(fù)重輪等重要鍛件已成了兵器器械輕量化、現(xiàn)代化的重要材料。
(4)汽車是使用鋁合金鍛件最有前途的行業(yè),也是鋁鍛件的最大用戶。主要作為輪轂(特別重型汽車和大中型客車)、保險(xiǎn)杠、底座大梁和其它一些小型鋁鍛件,其中鋁輪轂是使用量最大的鋁鍛件,主要用于大客車、卡車和重型汽車上。近年來,在中小型汽車、摩托車和高級(jí)轎車上也開始使用。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上幾年來鋁輪轂的用量的年增長(zhǎng)速度達(dá)20%以上,目前的使用量達(dá)數(shù)十億個(gè)。
我國(guó)剛剛起步,但一汽、二汽等大型汽車企業(yè)正在開始研發(fā),隨著汽車產(chǎn)量的增加(2010年我國(guó)汽車產(chǎn)量預(yù)計(jì)達(dá)到1500萬輛/年,世界汽車產(chǎn)量可能突破7000萬輛/年),鋁輪轂和其它鋁鍛件的用量將會(huì)得到驚人的發(fā)展。目前工業(yè)上常用的汽車了鋁合金車輪的制造方法主要有鑄造法和鍛造法兩種。鑄造法又分為重力鑄造和壓力鑄造法。鑄造法生產(chǎn)的車輪產(chǎn)品的組織致密度和均勻性較差,力學(xué)性能亦較低。制造的精度(厚度)也較差,后續(xù)加工量大,不能滿足高可靠性的輕量化乘用車性能要求,而且無法滿足商用車的車輪的耐沖擊和疲勞壽命及承載能力的要求。
而用鍛造法生產(chǎn)的鋁合金汽車車輪的力學(xué)性能良好,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,重量輕(壁厚薄),抗沖擊能力高,防腐蝕性能和抗疲勞強(qiáng)度優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),可以滿足商用車車輪的要求,因此,逐漸成為汽車,特別是高級(jí)轎車和大型、重型、豪華型客車與貨車用車輪的首選配件,有逐漸替代鑄造鋁合金車輪的趨勢(shì)。如美國(guó)鋁業(yè)公司用80MN鍛壓水壓機(jī)生產(chǎn)的6061T6汽車輪轂,其晶粒變形流向與受力方向一致,強(qiáng)度與韌性及疲勞強(qiáng)度均大大高于鑄造合金車輪,而重量則減少20%,伸長(zhǎng)率可達(dá)12%~16%。而且具有相當(dāng)高的吸震與承壓能力,承受沖擊能力強(qiáng)。
此外,鍛鋁車輪的致密度高,無疏松、針孔,表面無氣孔,具有良好的表面處理性能。涂層均勻一致,結(jié)合力高,色彩調(diào)和美觀。鍛鋁車輪有很好的機(jī)械加工性能。由此可見,鍛造鋁車輪具有重量輕、比強(qiáng)度高、韌性和抗疲勞性與抗腐蝕性優(yōu)良,導(dǎo)熱性好,易于機(jī)械加工,圓形度好,抗沖擊,使用安全,便于維修,使用成本低,節(jié)能、環(huán)保、美觀耐用等特點(diǎn),是汽車車輪等交通運(yùn)輸轉(zhuǎn)動(dòng)部件的理想材料,有廣闊的應(yīng)用前景。
(5)能源動(dòng)力工業(yè)上,鋁鍛件會(huì)逐漸代替某些鋼鍛件制作機(jī)架、護(hù)環(huán)、動(dòng)環(huán)和不動(dòng)環(huán)以及煤炭運(yùn)輸車輪、液化天然氣法蘭盤、核電站燃料架等,一般都是大中型鍛件。
(6)船舶和艦艇上使用鋁鍛件作為機(jī)架、動(dòng)環(huán)和不動(dòng)環(huán)、炮臺(tái)架等。
(7)在機(jī)械制造業(yè)上,目前主要用于制作木工機(jī)械、紡織機(jī)械等中的機(jī)架、滑塊、連桿及絞線盤等,僅紡織機(jī)用絞線盤鋁鍛件,我國(guó)每年就需要數(shù)萬件,重1500多噸。
(8)模具工業(yè)上用鋁合金鍛件制作橡膠模具,鞋模具及其它輕工模具。
(9)在運(yùn)輸機(jī)械、火車機(jī)車工業(yè)上,鋁合金鍛件大量用作氣缸、活塞裙帶等。僅國(guó)內(nèi)每年消耗的4032合金的氣缸和活塞裙等鍛件達(dá)數(shù)萬件。
(10)其它方面,如電子通訊、家用電器、文體器材等方面也開始使用鋁鍛件替代鋼、銅等材料的鍛件。
隨著汽車輕量化及新能源汽車對(duì)鋁合金的需求不斷增加,羅威斯型材機(jī)在汽車行業(yè)加工也占據(jù)著重要的地位。汽車行李架、保險(xiǎn)杠、腳踏板、天窗導(dǎo)軌、裝飾條等加工以及新能源汽車電池托盤也都可以采用羅威斯設(shè)備進(jìn)行深加工。
1、該機(jī)床主軸采用進(jìn)口BT40直聯(lián)式機(jī)械主軸,轉(zhuǎn)速高達(dá)12000rpm;其外徑外徑150mm,在重切削負(fù)荷下能精確速度控制和峰值性能;主軸采用封閉式液體恒溫控制系統(tǒng),可確保連續(xù)24小時(shí)高速正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、機(jī)床控制系統(tǒng)采用最新FANUC Oi-MODEL F 雙通道控制系統(tǒng)??梢暂p松實(shí)現(xiàn)一臺(tái)操作面板控制兩個(gè)加工機(jī)頭;兩個(gè)機(jī)頭可以分別控制,加工不同工件互不干擾;也可以同時(shí)加工一個(gè)工件,縮短零件加工周期。
3、自動(dòng)換刀系統(tǒng)采用進(jìn)口刀臂式刀庫(kù),相鄰換刀只需1.5秒,大大提高自動(dòng)換刀效率。
4、工作臺(tái)鑄造而成,穩(wěn)定性好, 采用冷卻噴霧系統(tǒng),可對(duì)刀具進(jìn)行冷卻處理。
5、Y軸跨度大,達(dá)到600mm,使整體機(jī)床更加穩(wěn)定可靠
6、主軸電機(jī)和控制電機(jī)采用進(jìn)口高品質(zhì)交流伺服電機(jī)、滾珠絲杠、線性滑軌及電氣配件,,確保設(shè)備具有較高的加工精度:X軸±0.05mm,Y/Z軸±0.01mm。
7、一次裝夾可以完成鉆、銑、倒、剛性攻絲、鏜等加工工序?qū)崿F(xiàn)多功能加工。
8、設(shè)有防護(hù)裝置,完全保護(hù)操作者的人身安全。
9、此機(jī)型為定制化機(jī)型,整體型機(jī)身,增加了機(jī)床的穩(wěn)定性;X軸行程為12米再加上雙控制主軸由此大大增加了加工范圍、提高效率,在同行業(yè)屬領(lǐng)先水平。
FANUC Oi-MODEL F 簡(jiǎn)介:
FANUC Oi-MODEL F是擁有最先進(jìn)伺服技術(shù)的納米CNC控制系統(tǒng)。其具有高速、高精度加工有效的AI輪廓控制,高速、高精度的伺服HRV控制,高加速、快響應(yīng)的主軸HRV控制和用于高速、高精度加工的快速伺服調(diào)整FANUC SERVO GUIDE的功能;此系統(tǒng)進(jìn)一步增加了控制軸數(shù),可對(duì)應(yīng)不同配置的機(jī)床,支持各種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò),能將電腦的便利性應(yīng)用到CNC上的FANUC平臺(tái);具有強(qiáng)大的PMC功能和雙撿安全的防護(hù)功能,強(qiáng)力支持啟動(dòng)調(diào)試CNC系統(tǒng)的各種調(diào)整功能;具有更高運(yùn)轉(zhuǎn)率、高可靠性和維護(hù)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。
產(chǎn)品適用性
此款機(jī)床特別適合汽車、軌道交通等行業(yè)材料的加工應(yīng)用。目前此類加工有著向批量大、材料超長(zhǎng)、超寬,加工周期需求短的特點(diǎn)發(fā)展。對(duì)于許多這樣諸如此類需求,雙主軸加工中心機(jī)可以最接近地在“幾難”之間取得平衡。此款機(jī)床幾乎可以提供單主軸機(jī)床雙倍的生產(chǎn)率,而占地面積卻僅僅稍微比后者多一點(diǎn),同時(shí)又滿足了給定的生產(chǎn)速度要求,所需要的操作員數(shù)量也較少,由此不僅降低設(shè)備投資、人工成本還極大降低維護(hù)成本,具有更高的效率性價(jià)比。
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PA-2500 |
PA-4500 |
PA-6500 |
可選 |
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行 程 |
X軸行程 |
2500mm |
4500mm |
6500mm |
2500mm-30000mm |
Y軸行程 |
500mm |
600mm |
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Z軸行程 |
500mm |
600mm |
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主 軸 |
主軸轉(zhuǎn)速 |
12000mm |
8000mm-15000mm |
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主軸錐孔 |
BT40 |
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刀 庫(kù) |
刀庫(kù)容量 |
24PCS |
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主軸驅(qū)動(dòng)馬達(dá) |
7.5kw |
11kw |
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臺(tái)面 |
T型槽/氣動(dòng)夾具 |
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冷卻系統(tǒng) |
霧化冷卻/噴水冷卻 |
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系統(tǒng) |
FANUC |
SYNTEC
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