一、項目簡介高精度冷拔(bá)精密鋼管是(shì)一種新型高技術節能產品。近年來,采(cǎi)用本項技術生產的精密鋼管已廣泛地應用於國(guó)內(nèi)液壓、氣動(dòng)缸(gāng),煤炭井下支架(支(zhī)柱),石油泵管,千斤頂等製造領域。高精度(dù)冷拔精密鋼管的推廣應用對節約鋼材,提高加工工效,節約能(néng)源,減(jiǎn)少液壓缸、氣缸加工(gōng)設備投資有重要(yào)意義。該項技術於1991年11月通(tōng)過冶金部(bù)、安徽省科(kē)委(wěi)組織的專家鑒定,1992年12月通過(guò)江蘇省科委(wěi)組織的專家鑒定。該(gāi)項技術被國家科委列入以(93)國科發(fā)成字500號文下(xià)達的《國家科(kē)技成果重點推廣計劃》項目指南中,編號為I4-1-4-21。二、產品特點所謂高精度冷拔管是(shì)指(zhǐ)內、外(wài)徑尺寸精度(公差範(fàn)圍)嚴格,內外(wài)表麵光潔(jié)度、圓度、直度良好,壁厚均勻的(de)精密鋼管。該產品經稍加珩磨(mó)後,可直接用作液壓、氣動缸缸體管。而(ér)傳統(tǒng)的液壓、氣動缸缸體管的生產工藝,是用熱軋無縫鋼(gāng)管,采(cǎi)用鏜孔──滾壓聯合的(de)切削工藝,生產過程(chéng)中,大量金屬被切成切屑浪費了,同時還消耗大量電能。隨著我國工業技術的(de)發展,液壓缸技術得到廣泛的應用(yòng),據不完全統計,全國每(měi)年(nián)需要各種規格的液壓缸體約(yuē)380萬米,沿用老的工藝技術生產液壓缸體,已很難適應生產發展的需要。采用新技術、冷拔方式生產(chǎn)高(gāo)精度冷拔管──液壓缸(gāng)體與傳統的切削工藝比較,具有以下特點: (1)生產效率高:用傳(chuán)統的方(fāng)法生產一根(gēn)內徑420毫米,12米長的缸筒需154小時,用冷拔方法生產隻需(xū)4分鍾。 (2)正品率高:由於鏜孔(kǒng)的滾壓頭兼起(qǐ)導向作用,在切削過程中,毛坯管由於自重產生撓度,致使(shǐ)滾壓頭和鏜刀走偏,造成廢品。正品率隻能(néng)達到60%左右,而用冷拔方法生產,正品率可達95%以上。 (3)金屬利用率高:用(yòng)傳統的鏜孔方法製造缸體,金屬利用率隻有50-70%。用拉拔(bá)方法(fǎ)生產時,金屬不但不(bú)被切削成鐵末,反而可以得到(dào)30%的延伸,金(jīn)屬利用率可達95%。 (4)能改善成品管金屬的(de)機械(xiè)性能:用拉拔方法生產,使毛坯得到30%以上的(de)塑性變形,由於加工硬化而使(shǐ)成品管(guǎn)金屬的強度限大為(wéi)提高(gāo)。一般在成品管內層強度限提高(gāo)達60%。高精度冷拔管是(shì)用無縫熱軋鋼管、直(zhí)縫焊管為坯料,經過化學處理後(hòu)在專用冷拔機上(shàng),通過(guò)特(tè)種變形原理設計的模具進行拉拔,生產出高精度(dù)管(guǎn)。其尺寸精度達H10~H8,直線度達0.35~0.5mm/m,表麵(miàn)粗糙度(dù)達Ra1.6-0.4。生產工藝流程如下:進料——外(wài)觀檢查——機械清理——機(jī)械清理——退火——矯直——管頭加工(gōng)——酸洗——中和——水 洗——鱗 化——皂 化——拉 拔——檢 查——切定尺——珩 磨——端部加工——矯 直——總裝——試壓——裝 箱三、技術指標該技術所生產的高精度冷拔管的主要技術指標已達到或部分超過(guò)國家標準(zhǔn)GB8713--88和國際標準ISO4394/I-1980(E) 的要求。詳見下表: 主要技術指標與(yǔ)標準對照表項目 實際達到 GB8713-88 ISO4394/I 內徑(jìng)尺寸公差 H8 H9 H10 H8 H9 H10 H8 H9 H10 直 線(xiàn) 度(dù) 0.3/1000 A: 0.3/1000 A: 0.5/1000 B:1/1000 B:1/1000 C: 1.5/1000 C: 1.5/1000 壁厚偏差 ±5%壁厚 ±10%壁厚 ±10%壁厚圓度 0.04 無規定 無規(guī)定四、產品開(kāi)發(fā)采用“高精度冷拔鋼管(guǎn)技術”冷拔後的精(jīng)密鋼管可直接用作氣動缸筒(煙台、青島、肇慶等國(guó)內氣動元件廠已大量使用)。根據液壓缸的特(tè)殊要求,可配套(tào)國產珩磨機(jī)除去冷拔管(guǎn)的磷化層和提高精度(dù),珩磨量一(yī)般隻有(yǒu)0.2mm。這種管材被徐州工程機械集團徐州液壓件廠大批量采用生產液壓缸(1998年用了1000多噸)並隨其主機打(dǎ)入國際市場。采用本項技術開發成功的石油泵(1200mm硬活塞,6300mm行程)筒管,取代了同類進口管,被大港油田大港石油機械廠(850噸/1998年)用於(yú)從美(měi)國引進技(jì)術和關鍵設備建成的API整筒抽油泵生產線,其產品達到ASTM-A513-84a標準。自1989年開始,采用本項技(jì)術的企業已先後向國內煤炭機械廠大批量提供了(le)高精度冷拔27SiMn鋼管。五、本項技術的應用前景 1)宏觀市場鋼管是經濟建設中重要(yào)的原材料之一,素有工業“血管(guǎn)”之稱。精密鋼管廣(guǎng)泛地被用作機械工業(yè)用管(主(zhǔ)要是液(yè)壓與氣動缸體管(guǎn)、液壓輸油管、汽車傳動軸管和半軸套管、軸(zhóu)承(chéng)鋼管、皮帶傳送托輥管、印染輥管等)、石油地質工業(yè)用管(油泵管、鑽探管、油管(guǎn)、套(tào)管、鑽杆等)、化工用管(guǎn)(石油裂化管、化肥(féi)用高壓管、化工設(shè)備及管道用管)、電站鍋爐和熱交換器管等。隨著我國經濟建設的(de)不斷發展和技術的不斷進步、精密(mì)鋼(gāng)管的應用範圍會不(bú)斷擴大、需求量也會越來越大。據內部資料,德(dé)國曼內斯曼生產的冷拔精密管材在(zài)其國內售價在4萬元人民幣/噸(dūn),因此(cǐ)在解(jiě)決好坯管材質、規格、質量情況下,開(kāi)拓精密鋼管國際市場,出口創匯的潛力很大。從原料市場來看,我國已基本形成東北鞍(ān)鋼,西北包頭,華北天津,華東上海,西南成都和(hé)中南衡陽的六大無縫鋼管生產基地。我國直縫焊管機組已近1600套(tào),1986年以來引進了(le)200多套(tào),φ219mm以上的大中口徑直縫焊管機組已有(yǒu)18套,其中廣(guǎng)東番禹焊管(guǎn)廠φ320機組,張家口寧遠鋼廠的φ114機組,徐州光環(huán)公司中的φ219機組,寶雞鋼管廠的(de)φ426機組,錦(jǐn)西鋼管廠(chǎng)的φ508機組等,可以生產油井管、輸送管、機械(xiè)用管(guǎn)等高檔次(cì)產品,將是生產DOM機械用管可靠的焊管坯供應商。目前我國還沒(méi)有專業化(huà)的精密鋼管生產廠,我們可借鑒國際鋼管企業的一些建廠模式和經驗。日本是一個鋼管出口大國(guó),其鋼管質量居世界(jiè)首位。日本六大鋼鐵公(gōng)司中有四個(新日本鋼鐵、住友金屬工業、日本鋼管(NKK)和川崎鋼鐵)都生產鋼管。日本丸(wán)一鋼管公司是一個比較(jiào)大的,但不能自供原料的鋼管公司,年產118.8萬t鋼管,產品有鍍鋅管、異型管、機械用管、標準輸氣輸水管等。位於(yú)大阪的原田(tián)鋼管公(gōng)司年產1.2萬(wàn)t液壓(yā)缸(gāng)筒(tǒng)等精密鋼管,主要生產手段是冷(lěng)拔。總(zǒng)部位於大阪的片倉鋼管公司建有世界最(zuì)大的(de)700噸冷拔機,在大阪、廣島和東京都建有(yǒu)精密鋼管生產廠,年(nián)產4.92萬(wàn)t精密鋼管。 2)行業需求(1)工程液壓機械:如液壓汽車吊、挖(wā)掘(jué)機、推土機、叉車等。(2)煤礦井(jǐng)下液壓支架:目前全國生產井下液壓支架的企業有48家,高精度(dù)冷拔管的總需求量約為120萬米。(3)水電站閘門啟閉機、模板機,特別是長江三峽工程在今後十年的需求很(hěn)大。(4)建築機械:高空作業升降機械,一(yī)般建築的(de)施工修繕也離不開液壓機械。(5)石油地質管:全國各油田(tián)每年需抽油泵3萬台以上,年消耗高精度管20—40多萬米、此外還可用本項技術精整各類鑽杆。(6)兵器工業:軍工部門現在用旋(xuán)壓方(fāng)法加工槍炮管,旋壓方法(fǎ)生產率低而成本高,用冷拔方法生產則更為合(hé)適。(7)軸承行(háng)業(yè):目前滾(gǔn)動軸承座圈的生產,以圓鋼為原料,切片後(hòu)經衝(chōng)壓製成(chéng)。大軸承座圈還將實心棒料掏空來製(zhì)作,金屬利用率不到40%,迫切需要高精度、軸(zhóu)承鋼厚壁管材。(8)汽車工業:95年傳動軸(zhóu)用精密管6000噸,半軸套管1萬噸和各種輸油管(guǎn)等。(9)航空工業:鋁合金飛機(jī)起落架管和(hé)厚壁鋼管等。(10)千斤頂行業:我國千斤頂製造有相當實力(lì),出口創匯前景(jǐng)可觀。各生產企業目前千斤頂缸多采用實(shí)心棒料加工(gōng),生產效益低,材料浪費高,對高精度(dù)冷拔管需求迫切。 (11)其他(tā)領域:各種(zhǒng)印(yìn)染輥、輥道托輥用管、不鏽鋼管、鋁管、銅管、異型管及內外複合管等等均可采用本(běn)項技術生產(chǎn)。五、經濟效益分析 1)、成功範(fàn)例高精度冷拔生產精(jīng)密鋼管技術在八十年代末才在(zài)國內推廣應用,采用(yòng)這項技(jì)術(shù)的企業多都取得(dé)了較好的效益。以江蘇(sū)無錫某鄉鎮企業為例,該企業在1992年采用(yòng)這項技術,投資(zī)650萬元建立了高(gāo)精度冷拔鋼管廠,員工60人(多為農民(mín)合同工),截止到1999年底已獲(huò)得稅(shuì)後利潤2400萬元,固定資產已達1300萬元。 2)、原料和成品管價格(gé)國內(nèi)無縫鋼管價格在4200~5200元/噸,直縫焊管價(jià)格在2900~3600元(yuán)/噸。高精度冷拔主要產品:液壓、氣(qì)動缸體管,DOM管,汽車(chē)、拖拉機、摩托車用小口徑精密鋼管,煤炭井下支柱管,石油(yóu)地質用管,根據品種規格(gé);價格在9000~1300元/噸。 3)、投資回報分析以建造二台拔機(jī)、生產綱領為4000噸冷拔精密管能力的生(shēng)產線概算,項目總投資額約1000萬元人民幣。以建造一台拔機、生產綱領為2000噸(dūn)冷拔精密管能力的生產線概算(suàn),項(xiàng)目總投資額約850萬元人民幣。按(àn)毛坯管5000元/噸、成品管售價平均按9500元/噸計算(suàn)。按方(fāng)案(àn)(1)建兩台拔機,達產後年產4000噸冷(lěng)拔精密管,銷售收入3800萬元,實(shí)現(xiàn)利潤640萬元(保(bǎo)守地按一噸1600元利潤計算)。投資回收期為2.5年(從投資年份計算)。按方案(2)建一台拔機,達產後年產2000噸冷拔精密管,銷售收入1900萬元,實現利潤320萬元,投資回收期為3年(從投(tóu)資年份計算)。 4)、生產規模,人員和(hé)廠房(以建造一台300噸冷拔機的生產線為例) A、生產綱(gāng)領以一台300噸高精度冷拔生產線建成投產,工藝穩定,規格齊(qí)全後,年產成(chéng)品管Φ63~Φ300mm、最長12米的精密管材2000噸,約5萬米(mǐ)。 B、設備組成高精(jīng)度液壓冷拔機,退火熱處理裝置,坯管化(huà)學處(chù)理設備,矯直設備,模具及加工設備,測試設備,起重運(yùn)輸設備(bèi),電力係統等(děng)。設備投資約:750萬(wàn)元(yuán)。其中300噸高精度冷拔機造價:345萬(wàn)元,該設備全液壓(yā)驅動、實(shí)現PLC自動控製,裝機容量270KW。退火電爐:65萬元。珩磨機:48萬元。 C、人員組成生產人員39人,工藝技術(shù)人員5人,管理人員3人,銷售人員7人,輔助人員6人,合計60人 D、廠房麵積(jī) 2052M2(18×114M2)的生(shēng)產(chǎn)車間;車間一端建設324M2(6×18×3)附房作為綜合辦公室(shì)。另外再建立500M2毛坯料的存放工棚。六、合作方式 1、技術轉讓及合同服務費(fèi)一般55~75萬(wàn)元。 2、交鑰匙工程(高精(jīng)度液壓冷拔機(jī)設計製造,輔助設備的選型)費用為650~750萬(wàn)元。合作合同生效後,8-10個月內完成工廠規劃、流程設計、設備製造(zào)和廠房建設。二(èr)個月內完成設備安裝、調試。合(hé)作方式:七、獲獎情(qíng)況 1995年獲(huò)得冶(yě)金部科學技術進步獎(jiǎng)(三等)。 1996年獲得北京市科學技術進步獎(二等)。 1997年列入國家“八五”科技成果匯編。