聽(tīng)說(shuō)北京科技大學(xué)有一個(gè)“神奇的研究室”,由這里研發(fā)、企業(yè)投產(chǎn)的軸類、球類零件品種多達(dá)500余種,產(chǎn)量超過(guò)500萬(wàn)噸,在全國(guó)27個(gè)省份推廣高效綠色零件軋制生產(chǎn)線300多條,其中18條已出口到美國(guó)、俄羅斯、日本、土耳其等國(guó)。
作為長(zhǎng)期從事零件軋制成形技術(shù)(斜軋與楔橫軋)的研究、開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作的主要開(kāi)創(chuàng)人,中國(guó)工程院院士、國(guó)家高效零件軋制研究與推廣中心主任、北京科技大學(xué)教授胡正寰一直奮斗在教學(xué)科研工作的第一線,不斷探索零件軋制技術(shù)的新應(yīng)用領(lǐng)域。
技術(shù)革新,領(lǐng)先國(guó)際
零件軋制技術(shù)是一種機(jī)器軸類、球類等零件成形新工藝、新技術(shù),是冶金軋制技術(shù)與機(jī)械軋制技術(shù)的交叉創(chuàng)新發(fā)展。與傳統(tǒng)的鍛造、切削方法相比,具有生產(chǎn)率高、材料利用率高、零件性能好等特點(diǎn)。是什么機(jī)緣讓胡正寰投入一生的熱情投入此項(xiàng)技術(shù)的不斷探索中?
1952年,新中國(guó)成立不久,百?gòu)U待興,當(dāng)時(shí)國(guó)家最缺的是兩樣?xùn)|西:一個(gè)是糧食,一個(gè)是鋼鐵。那年胡正寰高中畢業(yè),懷揣實(shí)現(xiàn)鋼鐵強(qiáng)國(guó)的夢(mèng)想,18歲的他考取了剛成立的北京鋼鐵工業(yè)學(xué)院,成為北科大首屆學(xué)子,一名光榮的“鋼小伙”。
1958年,留校工作不滿兩年的胡正寰,在一次翻閱國(guó)外文獻(xiàn)資料的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)其中記載了一種用軋制的方法生產(chǎn)鋼球的新工藝。與傳統(tǒng)的鍛造方法相比,它具有生產(chǎn)率高10多倍、生產(chǎn)環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn)。那一刻,他腦子里只有一個(gè)念頭:“這項(xiàng)‘革命性’的工藝,既是機(jī)器零件生產(chǎn)變革,也使冶金軋制技術(shù)從只能生產(chǎn)等截面的板管型材變革到還可以生產(chǎn)變截面的零件!”
在學(xué)校的大力支持下,胡正寰團(tuán)隊(duì)滿懷激情,提出了“大干一百天,國(guó)慶把禮獻(xiàn)”的宣言。他們?nèi)找箠^戰(zhàn),加班加點(diǎn),僅用40天就完成了實(shí)驗(yàn)軋機(jī)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì),隨后學(xué)校工廠突擊生產(chǎn),60天左右加工出軋機(jī)。機(jī)器安裝好后,通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和調(diào)試,1958年國(guó)慶節(jié)前終于“撲通撲通”軋出一些鋼球。研制成功了!
從1958年在實(shí)驗(yàn)室成功軋制出鋼球,到1974年研制成功我國(guó)第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)制造的大型斜軋鋼球軋機(jī);從1973年開(kāi)始研發(fā)楔橫軋軸類零件,到1979年研究成功我國(guó)第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)、制造的兩輥式楔橫軋機(jī),再到1989年運(yùn)用楔橫軋技術(shù)進(jìn)行鋼材深加工。當(dāng)1991年10月1日,中央電視臺(tái)《新聞聯(lián)播》中擲地有聲地向世界宣告:“中國(guó)軸類零件軋制技術(shù)居于世界先進(jìn)地位!”胡正寰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一步步繪就科技創(chuàng)新的藍(lán)圖,使我國(guó)成為世界上少數(shù)掌握此項(xiàng)高新技術(shù)的國(guó)家之一。
“吃盡苦頭,傷透腦筋”
海闊憑魚(yú)躍,天高任鳥(niǎo)飛。在胡正寰看來(lái),科技創(chuàng)新是無(wú)止境的。胡正寰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷探索新的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,在全自動(dòng)短流程斜軋鋼球生產(chǎn)線、發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸精密楔橫軋成形、室溫斜軋磷銅球新工藝、楔橫軋載重汽車后橋空心軸頭等方面實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)突破,不斷推廣成果轉(zhuǎn)化。例如國(guó)際首創(chuàng)的楔橫軋凸輪軸成形技術(shù),已在我國(guó)全部大型柴油機(jī)廠應(yīng)用,年產(chǎn)約700萬(wàn)根,每年可實(shí)現(xiàn)節(jié)材2萬(wàn)多噸。
高新科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力是一個(gè)艱苦的過(guò)程。艱難困苦,玉汝于成。從實(shí)驗(yàn)室研究、到工業(yè)性試驗(yàn),再到工業(yè)生產(chǎn),胡正寰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后解決了軋機(jī)孔型設(shè)計(jì)與制造、軋機(jī)的設(shè)計(jì)與制造、工藝參數(shù)與流程的確定、質(zhì)量檢測(cè)等一系列難題,研發(fā)并成功推廣斜軋技術(shù)歷時(shí)15年,楔橫軋技術(shù)用時(shí)6年。而這60多年來(lái),他一直致力于零件軋制技術(shù)的成果推廣和轉(zhuǎn)化工作,幾多辛酸、更多歡喜!
胡正寰經(jīng)常告訴他的學(xué)生們:“實(shí)驗(yàn)室即使出百分之一的好球就預(yù)示成功,而工業(yè)生產(chǎn)即使出百分之一的壞球也屬失敗。雖然都是百分之一,卻是兩個(gè)截然不同的含義。”回憶到成果轉(zhuǎn)化初期,在實(shí)驗(yàn)室軋機(jī)上進(jìn)行小批量生產(chǎn)時(shí),總數(shù)不到10萬(wàn)粒鋼球,僅設(shè)備上的大小事故就十幾起,螺絲斷過(guò)、軸承碎過(guò)、軸扭曲過(guò),連機(jī)器都傾翻過(guò):“真是吃盡苦頭、傷透腦筋!”
采訪中,胡正寰多次說(shuō)道:“將先進(jìn)的零件制造技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力是我的畢生追求??蒲谐晒D(zhuǎn)化之路雖然艱辛,但每一次進(jìn)步和成功都會(huì)為國(guó)家創(chuàng)造巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,多辛苦都值得!”
來(lái)到胡正寰的辦公室,我們看到內(nèi)有一面展示墻:一排排直徑從8毫米到165毫米,長(zhǎng)度20毫米到120毫米不等的各種尺寸的軸類、球類樣品。他每一件都非常熟悉,介紹起來(lái)如數(shù)家珍。這些都是他的“寶貝”,是他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)師生多年不斷實(shí)踐、親手調(diào)試、軋制成形的高質(zhì)量樣品,是將科技成功轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力、助力國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的“軍功章”。這些成果已成功應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
成果轉(zhuǎn)化,井井有方
多年來(lái),胡正寰團(tuán)隊(duì)研發(fā)的高效綠色的零件軋制技術(shù)實(shí)現(xiàn)著向生產(chǎn)力的更好轉(zhuǎn)化,研發(fā)的軸類、球類產(chǎn)品質(zhì)量不斷超越國(guó)際同類水平,國(guó)內(nèi)外大型企業(yè)爭(zhēng)相購(gòu)買。如在汽車制造業(yè)上,應(yīng)用于中國(guó)紅旗轎車的輸入、輸出軸產(chǎn)品,其質(zhì)量超過(guò)了德國(guó)大眾生產(chǎn)廠的生產(chǎn)工藝,美國(guó)福特汽車廠到中國(guó)大量采購(gòu)由楔橫軋技術(shù)生產(chǎn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸等。
這些成功的背后,胡正寰認(rèn)為是得益于一套科學(xué)的科技轉(zhuǎn)化“三有”推廣技術(shù)機(jī)制,即有推廣班子、有研發(fā)基地、有設(shè)備定點(diǎn)制造廠。
一是有一個(gè)配套互補(bǔ)的推廣班子。至少需要四個(gè)群體的工作人員,有致力于軋機(jī)和模具設(shè)計(jì)科技創(chuàng)新的研究人員,有負(fù)責(zé)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試設(shè)備和工藝調(diào)整的工程人員,有從事模具制造、設(shè)備調(diào)試等學(xué)?;睾推髽I(yè)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工作的技術(shù)工人,還有從事基礎(chǔ)研究和前瞻性研究的博士生、碩士生。具有強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)和工匠精神是班子成員最為核心的共識(shí)。
二是有技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)基地。目前團(tuán)隊(duì)擁有由5臺(tái)零件軋機(jī)、10臺(tái)專用模具加工機(jī)床(其中7臺(tái)高水平數(shù)控機(jī)床)的近2000平方米的軋制試驗(yàn)基地?;刂饕l(fā)揮三個(gè)功能:一是設(shè)計(jì)并制造各種新產(chǎn)品所需的模具;二是將加工好的模具在試驗(yàn)軋機(jī)上試軋,直至模具定型,極大縮短用戶調(diào)試生產(chǎn)時(shí)間;三是為研究生教學(xué)、工藝培訓(xùn)提供實(shí)踐平臺(tái)。
三是有專業(yè)化的軋機(jī)生產(chǎn)廠,實(shí)行定點(diǎn)制造。在多年理論與實(shí)踐基礎(chǔ)上,目前團(tuán)隊(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)出工藝性好、結(jié)構(gòu)合理、使用方便、符合國(guó)情的楔橫軋及斜軋系列設(shè)備,并被列為國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。推廣中心與定點(diǎn)企業(yè)長(zhǎng)期合作,為用戶提供性能優(yōu)良、品種多樣的軋機(jī)。“三有”機(jī)制使科研轉(zhuǎn)化生產(chǎn)在質(zhì)量、數(shù)量及時(shí)間上都得到了保證。目前零件軋制技術(shù)推廣一條成功一條,每年平均推廣8—12條生產(chǎn)線;時(shí)間也從以前的2—3年縮短為3—9個(gè)月,真正實(shí)現(xiàn)了各大企業(yè)需求的“又好又快”的實(shí)效。
博觀而約取,厚積而薄發(fā)。雖已85歲高齡,胡正寰仍精神矍鑠、干勁十足,始終堅(jiān)守在高校教學(xué)科研一線。
《中國(guó)教育報(bào)》2019年12月16日第7版
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