上海轴承志--工艺设备篇

     1953年以前，上海轴承生产以手工操作为主。到1960年，逐步实现了半机械化。1970年开始，向半自动、自动化发展。1984年后，不断从国外引进先进设备和工艺技术，使轴承行业生产水平向国际先进水平靠拢。1990年末，上海轴承公司拥有固定资产净值10184.8万元；占地面积40.64万平方米，建筑面积26.31万平方米；金属切削设备2872台，锻压设备414台。一、轴承套圈加工工艺1.锻造加工民国26年（1937年），加工轴承套圈锻坯时，材料采用铁路钢，铁铺代为锻打。毛坯锻造工序为：煤炉加热、剖料→手工锻打成形。民国35年（1946年）后，套圈锻坯加工程序：落料加热、打扁→锤打→冲孔、扩孔。到1953年，锻造工序基本改为：成型模手工锻打→压力机压制→15吨冲床冲孔、扩{TodayHot}孔。1958～1959年，工序改进为：锻坯落料煤炉加热→气泵头敲打→再加热→手工锤打成内、外套圈毛坯→箱式炉退火→甩桶甩除毛刺。1964年，中国滚珠轴承厂自行设计成功热轧扩孔机，将坯料一次加热、连续锻压、扩打成型，从而将手锻工艺改造成为“空气锤→压力机→扩孔机”联线的精密热轧－火成型新工艺，使套圈坯料加工形成生产流水线，坯件合格率由80%提高到99.6%，生产能力由68吨增加到1182吨，耗煤由2.25吨降为0.84吨，节省劳力60%。新工艺由国家一机部予以总结推广。1971～1972年，套圈坯料锻造采用内外套图塔型—火成型辗扩新工艺，以模具塔型挤压的成套生产，替代了单件辗扩生产，工效提高3～4倍，提高了套圈毛坯的加工质量。1973年，锻坯加热采用中频感应加热，减少脱炭层和加工余量。同年，上海红星轴承厂采用内圈冷挤压工艺，成为国内首创，材料利用率由30%提高到45%。1978年，在冷挤压工艺的基础上，采用塔形温挤压新工艺，可同时加工内外圈，解决了中频感应加热和模具处理工艺参数确定等一系列技术难关，材料利用率达53%。1981年，通过鉴定，并获国家经委技术开发优秀成果奖。1981年，研制塔型冷挤压工艺。1983年通过鉴定。1989年，形成塔型冷挤压专线，年生产能力达500万套。1988年，上海轴承锻造厂从美国引进AMP30和WJ750高速镦锻机各1台，使锻加工由劳动密集型向技术密集型转化。2.车削加工解放前，轴承套圈车削加工的设备为老式天轴皮带车床，测量{HotTag}工具为塞规、卡板和钢皮尺，比照进口的轴承样品加工即成。1958年，行业内各厂通过技术革新，以背包车床替代天轴皮带车床。1959年，采用齿轮车床，替代了背包车床，工效提高50%。1967年，以液压车床替代了齿轮车床。1968年，上海红星轴承厂采用小型轴承车加工FX—200专用机床，并改造成单能高效车加工联线机组，提高了套圈车削自动化程度。1970年，上海滚动轴承厂建成4G7002136L轴承套圈车加工线。1987年，上海轴承设备厂根据从日本引进的车加工生产线进行国产化研制，制造出小型球轴承套圈车加工自动线。自动线分内圈线、外圈线2条，由主机程控自动轴承车床及断屑机、提升机、自动料仓、理料机、综合检测仪和自动刻字机等辅机联成全线，实现了车削加工全自动化。自动线可加工最大直径达70毫米，每10秒可生产1只套圈，使上海轴承行业生产套圈的车削工艺达到国际80年代中期的先进水平。3.热处理加工解放前，上海轴承行业对套圈的热处理加工，即退火、淬火、回火，设备工艺较简陋。其中，淬火先后采用过温水淬火、山萘淬火、油淬火几种方式。解放初，秦福兴机器厂生产的套圈常用低碳钢，热处理时，采用挖土坑，上置铁板，并撒些铁屑于板上，套圈放于铁屑之上，然后在板下烧煤进行加热、渗碳的办法。热处理后的工件是否达到硬度，全凭工人的直感经验或用锉刀锉几下来鉴别。这种设备工艺一直沿用到50年代。1967年，东方红轴承厂设计出保护气氛手动淬火炉，替代插入式盐溶炉热处理设备。1969年，东方红轴承厂及西安电炉研究所联合研制成功国内第一台电磁振底式光亮淬火炉，取代了手工淬火操作，实现自动淬火。产量由300只/小时提高到1600只/小时，填补了国内空白。1970年，上海红星轴承厂全部采用电炉退火，利用电子温差计控温，取代反射式燃煤炉的工件加热方式，减少氧化和脱碳，节约了原材料，提高了毛坯质量。1974年，上海轴承行业普遍采用由上海红星轴承厂改革成功的三相级75千瓦埋入式盐溶炉，采用油浸水冷方式进行工件淬火。1980年，中国轴承厂研制成功电磁振底炉，提高了淬火自动化程度，填补了国内空白。1985年，上海红星轴承厂自行研制的全自动振底式淬火机组全线投产，并在行业内推广运用，节电显著，生产能力明显提高，全线仅2人即可操作。1990年，上海红星轴承厂设计和制造成功保护气氛全自动传送式热处理机组，达到80年代中期国际水平。4.磨削加工解放前，轴承套圈磨削加工没有专门磨床，仅在皮带车床上将刀架拆下，加置一磨头及夹具，参照进口轴承样品进行磨制，用塞规测量，凭直感经验加工。1951年，秦福兴机器厂自制成功外圈磨床，提高了外圈磨削质量。1956年，中国滚珠轴承厂自制出成型沟道磨床，替代了原在车床上装磨头磨削滚道的落后工艺。1958年，上海滚动轴承厂自行设计出1.5米磨床，横梁用静压，属国内首创。后又自制成功2.5米磨床，为特大型轴承内外圈的磨削提供了工艺设备。1958～1959年间，完整的套圈磨削加工工艺基本形成，即为：平面磨床磨平面→无心磨床磨外圆→内圆磨床磨内孔→摇摆磨床磨外圈滚道→M210滚道磨床平滚道→3486沟道磨床磨内圈大沟道→档臂磨床磨内圈小沟道→手工抛光、分组。1959年前，轴承套圈滚道表面用砂纸打光，以减少表面粗糙度。1959年，中国滚珠轴承厂采用铜丝刷沾氧铬油膏抛光。1962年，设计成功脚踏抛光车。1966年，东方红轴承厂设计成功国内第一台双辊轮4轴沟道超精研机，每台生产节拍为20秒/只，一人可操作多台，填补了国内空白，开创了轴承套圈加工超精研工艺新阶段。1976～1980年，浦江轴承厂先后研制成功摇摆磨削改装成范成法横轴磨削工艺和3MB3120、3MB3230超精研机加工工艺。1979年，新华轴承厂设计制造了国内第一台推力球轴承3MZ305超精研机，改变了8类型轴承沟通终加工长期沿用抛光的落后状况，填补了国内空白。1982年，上海红星轴承厂、沪南轴承厂和上海轴承研究所联合研制成功M2202全自动内孔磨床及DCK单点测量控制仪，使磨加工精度达到美国CF轴承的70年代初、中期水平，效率比国内同行业高出70%。1985年，中国轴承厂等工厂引进了日本2条磨加工生产自动线。1988年，由上海轴承公司根据中国轴承厂从日本东洋轴承公司引进的低噪音电机球轴承的前、后磨削生产线，消化设计形成小型球轴承磨加工自动线，使磨加工技术工艺水平达到国际80年代中期先进水平。二、钢球加工工艺民国26年～1949年，上海轴承行业生产用配套钢球全部从德国、美国进口。1950～1957年间，靠哈尔滨供应。1958年起，上海开始自制钢球。制造工艺基本沿用苏联30年代模式，即：冲球→锉球→软磨→热处理→硬磨→抛光→选别→涂油包装出厂。生产设备或从苏联进口，或仿苏自制，只能进行封闭式小循环的全工艺线加工，批量小，尺寸误差大，直至60年代初，还停留在低精度钢球制造水平。1964年，行业贯彻国家GB308—64钢球标准，以M8891磨球机替代研磨加工为过渡，进行提高研磨工艺质量的攻关。到1967年，KQ2研磨机、SH750钢球研磨机和3M4630磨球机相继研制成功并投产，从而结束了“代研磨”过渡阶段，钢球精度达到Ⅱ级。1970年，在老设备上进行光球工艺试验开发。1978年，自行设计制造成功M4830光球机。采用钢球加工“一光到底”工艺，以“镦球→光球”工序取代旧工艺线中的“锉球→软磨”工序，生产效率提高近4倍。1977年，贯彻国家GB308—77钢球标准，针对钢球波纹度对钢球精度影响，及与钢球动态性能关系，着手大循环精研工艺试验。1980年，在软磨和硬磨2道工序上“以水代油”，采用水剂研磨和水剂精研工艺，以软串工艺取代软研工艺。1985年，引进日本钢球超声波清洗机、钢球单粒测振仪等技术设备。同时进行1级钢球大循环工艺制造技术课题攻关，研制出QVVY系列钢球涡流自动检查仪、保护气氛RG45—9B淬火炉、钢球强化处理机等一系列先进设备。以压缩留量、大循环水剂研磨和水剂精研工艺，完成了“以研代抛”新工艺，钢球质量达到ISO标准要求。其中，中、小型钢球振动值达到日本NTN钢球水平。1986年7月～1989年，进行G5级精密钢球制造工艺关键技术攻关。改变工序机群制生产组织形式，形成钢球高速冷镦和热处理生产流水线，即热处理后表面硬化处理→粗磨→精磨→超精研生产流水线。1990年，钢球生产全部推进新技术设备工艺，即：高速冷镦机冷镦成型→光球机一次性光球→砂轮自动修整器磨球→保护气氛热处理淬火→钢球表面强化机强化处理→大循环水剂研磨、精研和超精研→超声波清洗机清洗→自动计数涂油、分包机涂油包装。三、滚子加工工艺滚子基本加工工艺是：毛坯成型→热处理→粗精磨削→挑选分组→涂油包装出厂。1970年，采用车床车削毛坯成型工艺。1972年，采用冲床压制毛坯成型工艺。1973年，采用冷镦机冷镦成型工艺。同年，自制成功双端面自动进料机，在滚子平面磨削工序中，采取“软送硬退”进料工艺，替代手工进料，减轻了劳动强度。1980年12月，研制成功RZ型轴承滚子热处理自动线，适用于直径11×11至直径25×25尺寸段短圆柱滚子，由加热→淬火→回火→清洗等工序组成。加热采用连续式机械振底式电炉，回火采用履带式输送机辅助。加热介质是空气，回火介质是油。振底炉淬火工艺采用后省电、增产，与盐溶炉淬火相比，用电由100千瓦降为75千瓦，一次淬火产量由100千克提高为200千克。1983年，采用3M6312无芯式滚子外径超精研机。在磨制工序中，对直径20以下圆柱滚子外径实行超精研工艺，改善滚子表面质量，降低了轴承噪音。1984年，上海轴承滚子厂革新成功球基面自动进料装置，利用电磁力控制进料信号，使滚子能自动准确进料，减少因滚子卡住隔离盘而使隔离盘断齿的损失。1986年，改革直径20×20滚子磨削工艺，将原热处理硬磨部分磨削量置于热处理前进行软磨，生产效率提高，每年节约费用6～7万元，质量同时提高。1987年，在3M6312无芯式滚子外径超精研机上加装简单装置，使超精加工时的噪音由80dB降至55dB，改善了工作环境。1988年，对无锡WXF—126滚子分选机进行微机改造，保证了直径10以下Ⅲ级圆柱滚子直径的自动挑选组，生产效率比手工提高1倍。1989年，浦江轴承厂从国外引进消化吸收3类型双列调心球面滚子轴承（对称球面滚子型）制造技术关键设备，其中从意大利引进DTF—D1、120/45RB/TR滚子球面磨床3台，加工采用全自动上下料、切入式磨削、电脑自动控料、自动测量。从联邦德国引进滚子串光机1台。1990年，上海轴承滚子厂在Ⅱ级滚子攻关中形成磨加工生产线，由3台无芯磨床、2台球基面磨床、1台双端面磨床和1台超精研机组成，攻关后的滚子质量、精度明显提高。四、滚针加工工艺1969年前，滚针通用加工工艺为：甩直机将钢丝盘料甩直→冷镦机切断落料→平、圆头滚针用仪表车床（俗称“拉拉车”）车削端面，尖头滚针用冷挤压机轧制尖头→盐溶炉热处理→无芯磨床上用砂轮粗磨→无芯磨床上用橡胶砂精磨→人工或分选机选别分组→手工包装出厂。1969年，试制成功滚针端面自动切削机床，使平、圆头滚针两端头部车加工实现了自动化。车削工序为：电磁振动料斗进料→机械手取料夹紧→成型刀车削端头成型→卸料。车削全过程由机械凸轮自动控制，两端头调头车削加工由振动料斗内的认头装置自动认头并上夹具，认头可靠率达99%，工作总效率比原仪表车床车削提高2倍以上。1972年，学习洛阳、广东两地经验，制造出少无切削加工设备尖头滚针轧机辗轮，采用连续同向旋转挤压变形→切削→整形的滚轧工艺，加工产量达800支/分钟，工效比车削提高18倍，材料节约5%。1973年，针对滚针制成品手工分选劳动强度大、生产效率低状况，改制成功滚针长度选别机。生产工序为：2只斗双向进料→1对带有平面锥度的轮子旋转分选。生产效率由人工选别10000支/人·天，提高到35000支/人·天。1985年7月，滚针软窜新工艺研制成功。在加工钢丝材料接近加工尺寸要求的前提下：断料→无芯磨床磨削。工序减少，替代了车削工艺，工效提高7倍，材料利用率提高5%。1986年2月，高速落料机试制成功，提高了滚针毛坯落料工效。工序为：钢丝盘料甩直→1对夹持罗拉送料、挡块定长→高速旋转、切刀切料。工效比冷镦机切断落料速度快8倍以上，班产达42万件，加工平正，长度散差小，适于直径1.5～3滚针毛坯落料。1988年，滚针半成品热处理由盐溶炉改用履带式淬火沪；直径1.5滚针分选采用小无芯磨床上直接自动分选控制装置，进一步保证了滚计制造的质量和工效。五、保持器加工工艺民国26年初，泰福兴五金号生产的中国第一套1308轴承，所配套的保持器，以铁皮为原材料，用手工锤打成型，以塞规、卡板、钢皮尺为测量具，以硝酸钾发蓝。这一加工工艺方式延用到40年代。之后，以冲床冲制方式取代手工锤打方式。1959年，中国滚珠轴承厂采用苏联技术设计冲压模具，开始制作农用轴承保持器。1964年，0类型轴承浪型保持器采用铆合模铆钉连接，属国内首创。1966年，生产6类型轴承保持器，采用胶布为材料。1967年，东方红轴承厂与上海绝缘材料厂联合研制出卷压胶布管为加工原材料，保证了胶布保持器质量。1970年，东方红轴承厂开始生产塑料保持器，选用聚甲醛、尼龙66、聚枫、聚四氟乙烯等材料生产高速轴承塑料保持器。1972年起，解放轴承厂（现上海滚针轴承厂）生产K型、I型、M型铁保持器，采用20＃无缝钢管，用锯床落断成1米长钢管，上普通车床车削内外径、端面、倒角、成型、割落，再用16吨（或25吨、40吨）冲床冲孔。I型、M型铁保持器在冲孔后加工即完成；K型还需在普通车床上，用刀架上的滚轮压内外槽，继而送电炉加热发黑。1974年，新海保持器厂开始生产铜、铝质保持器。到1982年，相继自制出保持器兜孔铣床（手动）、液压半自动保持器兜孔铣床及X240保持架半自动铣床，使保持架兜孔加工进入半自动化阶段。1980年，上海轴承配件厂开始生产浪型保持器。生产工序为：双击冷镦机裁料、落料→谷糠串光→冲床成型→碎皮串光→冲床整型→碎皮串光→冲床冲孔→上油包装。1982年，上海滚动轴承厂设计成功HDX—A轴承保持器兜孔铣床和HDX—A微机控制兜孔保持器铣床，达到国内先进水平。1986年，上海新海保持器厂接受由浦江轴承厂转入的胶木保持器产品加工。工艺为：坯料低温浸油→车削钻孔→成品高温浸油处理。在实践加工中，材料伸缩大，质量不稳定。1987年10月，工艺程序改变为：坯料高温浸油→车削钻孔→低温浸油处理。工艺程序的变更，达到了保证加工质量的要求。同年，上海滚动轴承厂采用ZL102铝保持器压铸工艺，废品率从39.6%下降到15%。当年节约费用12468元。1988年12月，上海滚动轴承厂在生产特大型轴承产品时，革新成功斜切割机线架，使加工保持器冲孔模由钳加工改为线切割，提高了生产效率和质量。 

建筑材料价直辖市建筑材料价广东省建筑材料价