日前，我国拥有完全自主知识产权、达到国际先进技术水平的全球大型自由锻造设备“王国”的“巨婴”——165MN自由锻造油压机，由中国重型机械研究院携手上海重型机器有限公司、上海交通大学、重庆大学等多方专家，共同研发制造成功，并将于2008年5月在上海重型机器有限公司正式投人使用。该设备的成功研制，标志着我国大型锻压装备和大型锻件制造工艺达到世界先进水平，我国将在国际上享有该领域的话语权。

自由锻造装备大型化“瓶颈”亟待突破

    进入21世纪，我国工业装备与制造业迅猛发展，大型核电、机械制造、国防用品等行业对大型合金和特种合金锻件的要求越来越高，包括锻件的需求数量和锻件的单件重量、内在质量。然而我国在大型自由锻造装备和锻造工艺技术方面发展相对滞后，无法满足经济发展对高质量的大型自由锻件的需求，阻碍了我国经济的发展和综合国力的提升。

传统的自由锻造液压机分为水压机和油压机两种。早期的大型自由锻造液压机，由于国产液压技术与产品达不到生产要求，一般都属于水压机范畴，采用水泵一蓄势站的传动方式。目前，世界上最大的水压机是150MN，我国现在使用的5台万吨级自由锻造液压机全部为水压机。相对而言，自由锻造油压机采用泵直接传动方式控制，具有以下优点：锻造时压下量大、压下速度平稳可控，锻件变形节奏更加容易控制，从而使锻件质量得到了明显的提高；对大型自由锻件进行精确控制，实现少切削或无切削，提高了材料的利用率；控制系统可靠，生产运行节能，投资成本较低，维护使用便利。因此，油压机代表了大型自由锻造装备的发展方向。而建设新型的具有现代控制技术的自由锻造油压机生产线，符合国际上自由锻造液压机的发展趋势，也能满足国内自由锻件生产向大型化、数控化、高精度化和专业化发展的需要，还可降低运行中的成本成本，提高效率。这必将提高我国自由锻造生产水平，对我国国民经济发展起到积极的推动作用。

    我国《“十一五”重大技术装备和重大产业技术发展专项规划》明确提出：装备设计、制造部门要围绕国家重点建设工程，组织实施重大技术装备研制专项，研制开发一批重大关键技术装备，提升我国装备研制开发水平，突破技术瓶颈制约，开发并掌握一批关键、共性技术，提高产业的核心竞争力和持续发展能力。“装备中国”的政策导向，为我国自主研发生产大型自由锻造液压机创造了有利条件。

“产、学、研、用”结合攻克国产化难题

尽快改变我国大型自由锻造装备落后的现状，研制、开发出我国的大型自由锻造油压机，以打破发达国家在这一领域的垄断局面，具有重大的战略意义。中国重型机械研究院多年来在锻压装备开发研究、设计制造方面积累了雄厚的科研实力与技术沉淀，还建立了我国金属挤压／锻造国家重点实验室。在这些优势的基础上，该院采取“产、学、研、用”相结合的模式，利用有关制造企业在大型装备加工制造及生产应用方面的丰富经验和雄厚实力，结合各高等院校、科研院所的综合开发实力，全面与国内专家合作，积极开展共性技术、关键核心技术以及成套集成技术的研发工作，自主创新、联手研制开发全球吨位最大、技术含量先进并具有完全自主知识产权的165MN大型自由锻造油压机。

    开发、制造165MN自由锻造油压机困难重重，涉及到材料学、钢水冶炼、机电一体化控制技术等多学科的协作攻关。从液压机参数的制定、结构的选型与设计、有限元模拟分析与结构优化、液压与电气控制系统的设计与分析，到大型铸锻件的材料成分与性能、加工及热处理工艺，以及设备运输、安装、调试，都存在着很大的挑战。中国重型机械研究院把这一项目作为重头戏来唱，由院领导亲自挂帅，实行多专业协作成立联合攻关组。主体结构设计组就全预应力框架结构优化、大型铸锻件的有限元模拟分析等问题，日以继夜地研究探讨；液压系统设计组则就高压油泵站的设置方式、控制系统的原理设计等进行深入的研究；有关操作机的结构设计与控制、电气控制系统的工作原理、大型铸锻件的制造工艺的研究探讨，更是层层深入，精益求精。50多名专家教授和科技工作者在进行了大量的科技调研、技术论证、主要参数的制定等工作，并邀请权威专家进行方案论证后，拿出了最终方案。正是这种多方携手合作，取众家之“长”的做法促进了我国具有自主知识产权的大型自由锻造装备研制成功，也为我国大型装备国产化取得成功探索出一种新模式。

    此次研制成功的165MN自由锻造油压机，最大的特点是采用油泵直接驱动的全液压系统的技术方案。该机采用三梁四柱三缸上传动全预应力框架结构，动梁采用四面平面导向，工作台宽达5000mm，压机左右内歼档7500mm，例合高度8000mm。液压系统采用油泵直接传动的阀控技术，系统最高压力为35MPa，压机行程控制精度达±1．5mm，设备总高度为24675mm，地面以上高度为18000mm，最大零件重量为360t。压机配有2500kN／6300kN有轨全液压操作机、顶出器和回转升降台等辅助设备，大大提高了设备自动化程度。电控系统以可编程序控制器为主控器，以工控机为人机监控界面，组建现场控制网络，实现压机系统的自动控制、自动诊断，并与操作机实现联动控制。与此同时，中国重型机械研究院积极采用世界先进的技术和元件，并根据我国实际情况，从大型铸锻件的材料选择、冶炼等方面着手，攻克了多项重大关键技术，获得10项国家发明专利和实用新型专利。

    165MN大型自由锻造油压机预计于2008年5月安装调试完毕，进入试生产阶段，届时我国自由锻件可以达到单件最大600t的生产能力。国产大型自由锻造油压机的投产，将满足国民经济发展对各种大型自由锻件的需要，并为我国大型锻压装备和大型锻件产品的出口奠定坚实的基础，促进国民经济发展，增强国防实力。