节能技术介绍

山东润通机械制造有限公司

35万台变速箱齿轮项目简介

一、公司基本情况介绍

山东润通机械制造有限公司位于新泰市新汶工业园区，成立于2006年，注册资本3500万元，是一家集铸造、锻造、齿轮加工为一体的综合性有限责任公司，专业研发、制造中重型卡车变速箱齿轮、车桥减速器齿轮、差速器齿轮, 现有员工650人，其中大专以上科技人员127人，大专以上学历研发人员37人。2012年总资产3.29亿元，资产负债率43%，银行信用等级AA+，2012年实现营业收入1.35亿元，利润总额1388万元，上缴税金932万元。公司通过7年的发展，产品远销法国、德国、意大利等国家，在国内形成中国重汽、东风集团、安徽安凯车桥、北汽福田、北方奔驰等稳定客户群，已成为了山东省技术最雄厚、规模最大的汽车齿轮生产基地，进入全国齿轮制造企业的前五名，产品国内市场覆盖山东、山西、河北、安徽、湖北、内蒙古等省市。

二、项目背景

山东润通机械制造有限公司年产35万台变速箱项目的主要产品是中重型商用车7-9档手动变速器和10档以上自动变速器，其中齿轮是变速器中最重要的传动部件，其齿型的传统加工方式为滚、铣、磨、插、剃等机械切削工艺，工序多，精度难以保证。齿型的精密锻造成型是一项少或无切削加工工艺，具有高效、优质、低耗、节能的特点。精密成型技术的发展对提高一个国家的工业竞争力具有重大影响，美国把精密成型技术列为国家优先发展目标，我国也把精密成型技术列入“十二五”优先发展领域，因此研究和推广精密成型技术对发展我国的装备制造业具有重大意义。但是齿轮空间形状非常复杂，在锻造成型中材料变形抗力高，工作载荷大，金属流动十分复杂，齿形型腔角隅充填能力锐减，模具处于极限工作状态，易磨损，寿命低，从而影响推广应用，本项目既是针对上述锻造问题，研究探索一种适用而有效的齿轮精密锻造工艺方法。

三、项目主要内容

变速器齿轮的精密锻造成型技术是指通过加热至钢材相变点以上锻压（热锻）或室温下精密锻造（冷挤压）直接获得完整齿形，以生产尽量接近零件最终形状的产品（Near net shape），甚至是完全提供成品零件（net shape）为目标的工艺方法。在工业发达国家得以高速发展并发挥重要作用，已成为提高产品竞争力的主要途径。

1、热锻：热锻主要用于齿型非常复杂的锥齿精密成型。

2、冷挤压：主要用于齿型相对简单的直齿精密成型。

四、项目主要节能指标

其特点是：1、减少设备，降低能耗。2、提高材料利用率。3、提高生产效率。改善齿轮的组织和性能，精锻使金属三向受压，晶粒及组织变细，致密度提高，微观缺陷减少；金属流线沿齿形连续分布，提高了齿轮的机械性能。2、精度能够达到精密级公差，余量标准，不需或只需少

量精加工就可以进行热处理或直接使用，提高了材料利用率及生产效率，降低了生产成本。3、提高齿轮强度20%以上；抗冲击强度提高15%；抗弯曲疲劳寿命提高20%。4、生产效率提高1倍以上；材料利用率提高40%左右，批量生产成本降低30%以上。5、热处理变形减少30%。

五、项目主要创新点

1.冷锻可实现齿加工的无切削或少切削，材料利用率可提高40%，材料利用率由切削加工的50-60%提高至90%以上；

2.冷锻齿形、金属线沿齿形分布，轮齿强度提高20%，齿面抗冲击强度提高15%，抗弯曲疲劳寿命提高20%；

3.冷锻效率高，一台液压机可替代8-10台滚齿机，生产效率提高1倍以上，批量生产成本降低35%以上；

4.采用数字化智能设计系统，提高设计精度，节约成本。

六、项目研究方法与技术路线

冷锻（冷挤压）是根据金属塑性变形原理，利用大吨位液压机和齿形模具，施加相当大的压力，在一定速度下，将金属压入成型模腔中，使金属产生塑性变形，变成所需要的形状，尺寸及一定性能的零件。

冷锻技术按照工艺过程及设备大致分为锻件设计，工艺设计，模具设计，模具制造，坯料润滑，冷锻设备，自动化装置以及后处理等。

七、市场需求及产业化情况

中国汽车工业协会统计，2012年1 ~10月全国汽车产量为1572.01万辆，预计2013年我国汽车总需求量将达到2000万辆，其中重型卡车需求量为65万辆，仅锻件需求在100万吨以上，同期国外生产一台轿车采用冷锻件在60kg以上，其中齿轮总量为20kg以上，而国内轿车冷锻齿轮总量不足10kg，重型卡车正在推广使用冷锻齿轮，因此仅汽车工业冷锻齿轮的年需求量将在40万吨以上，而且冷锻齿轮强度抗疲劳寿命远优于切削齿轮，对于需要高强度齿轮的风电、航空航天、新能源等领域也具有广阔的市场前景。

八、现有工作基础

本公司自2008年开始进行齿轮热锻精密成型技术的研究推广，现已达到年产热锻齿轮2万套1000吨的生产规模，已进入全国精锻齿轮企业的前三名，通过五年多的发展，在精密锻造技术上取得了一定的技术积累，在此基础上顺应塑性成型技术发展的潮流，切入冷锻精密成型领域，目前已完成安装1200吨、800吨液压机各1台，马扎克数控车床2台，日本进口沙迪克慢走丝机床1台，进口抛光机1台，进口格里森磨齿机1台，数控雕铣机1台，相应的工艺验证正在有条不紊进行。

九、项目合作单位支持条件

六、项目预期经济效益分析

经过各项经济分析表明，本项目具有较强的财务盈利能力和一定的抗风险能力；内部收益率、投资回收期、总投资收益率、资本金净利润率四项财务评价指标均优于行业基准值，项目经济效益良好。本项目一期竣工后，当年可实现销售收入3亿元，实现税金1200万元，实现利润2400万元。本项目的建设实施，可带动泰安工业的发展，并带动上下游企业生产附加值增加，将对泰安市工业目标的实现作出贡献。项目实施能够增加当地部分居民的收入来源，在一定程度上进一步提高部分当地居民的收入水平，企业员工可扩大当地的消费能力，能够引导提高当地居民的消费意识，改变传统消费结构。

本项目建成后将就地解决部分劳动力需求关系，接纳本地劳动力将是首选方案，从生产成本考虑，当地劳动力成本要比来自外部劳动力成本低，因此项目将为当地劳动力就业做出较大的贡献，同时提高当地的整体文化和受教育水平。项目实施可提供1600人就业，对降低失业率、社会稳定和城市化进程具有积极正面影响。

本项目建成后提高了公司产品的技术水平，从而提高了公司竞争力。但从产业地区的布局和产品（品种）档次、供应所占市场份额来看，该项目的实施又不会构成行业垄断的情况。同时，本项目的实施，将为泰安市汽车零部件产业直接做出贡献，并带动上下游企业生产附加值增加，必将为泰安市工业目标的实现做出贡献。