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校直設(shè)備的發(fā)展概況

校直技術(shù)產(chǎn)生的確切時間尚未找到準(zhǔn)確的文字記載。但從文物發(fā)掘中看到我國春秋戰(zhàn)國時期寶劍的平直度可以使人想象到當(dāng)時手工校直和平整技術(shù)已經(jīng)達(dá)到很高水平。在我國古代人的生活與生產(chǎn)中使用的物品與工具,小自針錐、大到鐵杵都要求用校直技術(shù)來完成成品的制造。手工校直與平整工藝所用的設(shè)備與工具是極簡單的,如平錘、砧臺等。對大型工件手工校直常借助高溫加熱進(jìn)行。古代人在校直及整形的實(shí)踐中認(rèn)識到物質(zhì)的反彈特性,確立了“校直必須過正”的哲理,用之于改造社會也有指導(dǎo)意義。由于中國社會的特殊條件,好多技術(shù)停留在手工狀態(tài),18世紀(jì)末葉到19世紀(jì)初葉,歐洲進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)革命,逐步實(shí)現(xiàn)了用蒸汽動力代替人力,機(jī)械化生產(chǎn)代替了手工作坊。19世紀(jì)30年代冶鐵技術(shù)發(fā)展起來,當(dāng)時英國的生鐵產(chǎn)量已由7萬噸增長到19萬噸。增加了2.7倍。19世紀(jì)50年代開辟了煉鋼技術(shù)發(fā)展的新紀(jì)元。隨著平爐煉鋼技術(shù)的發(fā)明,鋼產(chǎn)量增長迅速。到19世紀(jì)末時,鋼產(chǎn)量增加50多倍。鋼材產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的比重也顯著增加。這時已經(jīng)出現(xiàn)了鍛造機(jī)械、軋鋼機(jī)械和校直機(jī)械。進(jìn)入20世紀(jì),以電力驅(qū)動代替蒸汽動力為標(biāo)志,推動了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。英國在1905年制造的輥式板材矯直機(jī)大概是我國見到的最早的一臺校直機(jī)。20世紀(jì)初已經(jīng)有校直圓材的二輥式矯直機(jī)。到1914年英國發(fā)明212型五輥式,解決了鋼管校直問題,同時提高了棒材校直速度。20世紀(jì)20年代日本已經(jīng)制造多斜輥矯直機(jī),20世紀(jì)30年代中期發(fā)明了 222型六輥式校直機(jī),顯著提高了管材校直質(zhì)量。20世紀(jì)60年代中期,為了解決大直徑管材的校直問題,美國薩頓公司研制成功313型七輥式矯直機(jī)(KTC型校直機(jī))。20世紀(jì)30~40年代國外技術(shù)發(fā)達(dá)國家的型材校直機(jī)及板材校直機(jī)也得到迅速發(fā)展,而且相繼進(jìn)入到中國的鋼鐵工業(yè)及金屬制品業(yè)。新中國成立前在太原、鞍山、大冶、天津及上海等地的一些工廠里可以見到德、英、日等國家制造的校直機(jī)。與此同時還出現(xiàn)了拉伸校直機(jī),20世紀(jì)50年代蘇聯(lián)的校直機(jī)大量進(jìn)入到中國。同時,世界上隨著電子技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)進(jìn)步速度加快,校直機(jī)的品種、規(guī)格、結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)都得到不斷的發(fā)展與完善。20世紀(jì)70年代我國改革開放以后接觸到大量的國外設(shè)計研制成果。有小到φ1.6mm金屬絲校直機(jī)和大到φ600mm管材校直機(jī)。有速度達(dá)到300m/min的高速校直機(jī)和精度達(dá)到0.038mm/m的高精度校直機(jī)。同時也引進(jìn)許多先進(jìn)的校直設(shè)備。如英國的布朗克斯矯直機(jī);德國的凱瑟琳校直機(jī)、德馬克校直機(jī)連續(xù)拉彎校直機(jī)及高精度壓力校直機(jī);日本的薄板校直機(jī)等。值得自豪的是我國科技界一直在努力提高自己的科研設(shè)計和創(chuàng)新能力。從20世紀(jì)50年代起就有劉天明提出的雙曲線輥形設(shè)計的精確計算法及《鋼材的校直與校直力》中提出的校直曲率方程式。60-80年代在輥形理論方面有許多學(xué)者進(jìn)行了深入的研究并取得了十分可喜的成果,還召開了全國性的輥形理論討論會;產(chǎn)生了等曲率反彎輥形計算法。與此同時,以西安重型機(jī)械研究所為代表的科研單位何以太原重型機(jī)器廠為代表的設(shè)計制造部門完成了大量的矯直機(jī)設(shè)計研制工作。不僅為我國生產(chǎn)提供了設(shè)備保證,還培養(yǎng)了一大批設(shè)計研究人員。進(jìn)入90年代我國在趕超世界先進(jìn)水平方面又邁出了一大步,一些新研制的校直機(jī)獲得了國家的發(fā)明專利;一些新成果獲得了市、省及部級科技成果進(jìn)步獎;有的獲得了國家發(fā)明獎。近年來我國在反彎輥形七斜輥校直機(jī),多斜輥薄壁轉(zhuǎn)轂式校直機(jī),平行輥異輥距校直機(jī)及校直液壓自動切料機(jī)等研制方面相繼取得成功。在校直高強(qiáng)度合金鋼方面也已獲得很好的校直質(zhì)量。其校后的殘留撓度為0.2-0.5mm/m。此外,從20世紀(jì)60年代以后拉伸與拉彎校直設(shè)備得到很大發(fā)展,對管材生產(chǎn)起到重要作用。

在傳統(tǒng)工藝中,多數(shù)廠家選用手動壓力機(jī),較之量難以控制,效率低下,難以滿足校直要求;而自動校直是一種先進(jìn)的生產(chǎn)制造工藝,近年來隨著我國工業(yè)整體技術(shù)水平和技術(shù)要求的提高,該工藝被越來越廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電機(jī)等行業(yè)中。合肥工業(yè)大學(xué)與合肥壓力機(jī)械廠合作,在廣泛地市場調(diào)研及與國外產(chǎn)品的性能水平對比基礎(chǔ)上聯(lián)合攻關(guān),經(jīng)過一年多的努力,研究成功******校直力為100KN的單柱精密校直液壓機(jī),1991年1月在合肥通過部級鑒定。該機(jī)的研制成功提高了我國型材精密校直工藝裝備的水平。用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、紡織機(jī)械等行業(yè),對軸類、管類、棒料零件進(jìn)行精密校直,可減少加工余量,提高制件精度和生產(chǎn)效率。

近十年來,德國、意大利、日本等國家發(fā)展了手動伺服控制精密校直液壓機(jī),其應(yīng)用比較普遍,全自動精密校直液壓機(jī)也已發(fā)展完善,總的發(fā)展趨勢如下:

1、系列完整、品種規(guī)格齊全

2、行程精度高、檢測、顯示手段完善、校直工件質(zhì)量好

3、附件齊全,校直工藝范圍擴(kuò)大

4、向數(shù)控化、柔性化、自動化方向發(fā)展。