15式轻型坦克生产车间曝光,太先进了,3D打印、机器人焊接

2020-10-15 通宝 5

近日,CCTV 7频道国防军事栏目详细报道了中国兵器内蒙古一机集团的坦克制造工厂,从视频画面来看,我国自用的15式轻型坦克、99A主战坦克,以及外贸的VT系列坦克(VT-4、VT-5等),都是在这里制造。其中,出现画面最多的,就是15式轻型坦克。

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下面我们就来看一下,15式轻型坦克是如何制造出来的。

零件微米级:

15式轻型坦克装甲车看上去很威武,但是它的内部却非常精密和细腻,比如传动系统的传动齿轮,其精度达到了微米级,误差要比一根头发丝还要小。零件的加工需要精确设计,精准生产,再到最后的精品制造,而一辆坦克将由几万到十几万个精密度达到微米级的零部件组装而成。

3D打印技术:

15式轻型坦克从制造初期就把3D打印融入到了制造中,很多科研产品的零部件,会用3D打印把它先打印出来,然后进行结构的一个验证。有可能会出现什么问题,在试制之前就把它能够发现,并且解决掉。所有验证工作结束之后,成千上万个零部件才进入加工生产阶段。

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智能化生产:

从毛坯到精密完成,要经历数道工序。先用普通机床进行一个粗加工,生产出大致的形状,然后需要智能化的机械设备进行更高层次的精准生产。比如,数控机床对齿轮进行加工,边加工边喷射一种特殊的油料,它的作用是增加润滑性,同时使整个设备来降温,加工精度能够达到微米级。

据中国兵器内蒙古一机集团数控机床技师杨成杰介绍,现在的加工不只是简单的手工编程,还需要建立数字化模型,去控制机床加工更复杂的产品的形状。

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机器人加工:

在很长的一段时间里,内蒙古一机所有的零部件都是依靠工人操作普通机床加工生产的,但是利用先进技术提升自己的生产能力,始终都是他们为之努力的方向。如今,生产线已经自动化,并投入了机器人生产,一个机器人负责一个加工单元,可以代替以前五六个人的工作。

点焊构建车体结构:

坦克的金属外壳,使用的是特种装甲钢,在被运到焊接车间前,先要经过重型锻压机的“千锤百炼”,进一步提升装甲钢板密度,最终在数千摄氏度的高温火焰枪下,被切割成制造车体所需的巨大零件。接下来,这些特种装甲钢将在焊接车间通过特别的焊接工艺焊接而成。一辆坦克是由上百块大小不一的钢板组成的,那么要进行焊接的第一步,就是要通过点焊来构建一个大致的车体结构。

据中国兵器工业集团首席焊接大师卢仁峰介绍,特种装甲钢,它的流动性很差,熔滴过渡形式也跟其他的黑色金属不相同,包括焊接材料也是特殊的,所以说焊接难度是非常大的。每一个环节从下料到最后的组成,特别是焊接工艺,必须经过多次的实践。

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机器人焊接,大幅提升全面焊接速度:

点焊构建一个非常稳定的车体结构,在完成之后,就可以吊运到下一个环节,进行进一步的加工。在这里,全面焊接工作要交给机器人来做。它虽然体形庞大,但负责的却是非常精细的工作,焊接一个车体,在过去需要多人手工焊接,费时费力而且容易出错,但现在的厂房里,可以看到非常多的智能化的焊接机器人。机械臂是可以三维转动的,非常灵活,不仅提升了生产的速度,而且大幅提升了产品的品质。

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炮塔焊接技术:

15式坦克的炮塔几何形状特别复杂,而且焊缝大多都是异型焊缝,现在通过工艺的进步和装配的改进,上了半自动焊接,然后又加上全自动焊接,这样不仅提高了生产率,更是提升了整体炮塔的质量。楔形焊接炮塔技术,它的一大优势就在于,可以对重点部件进行一个特别加工,灵活增强它的防护能力,除此之外它另外一个优点就在于,它是有棱有角有平面的,可以方便布置先进的复合装甲,同时在它的表面,还有很多像小疙瘩一样的凸起,这就是一个个的螺栓位,有了它们,就可以方便附加装甲的安装了。

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挂胶履带橡胶配方:

挂胶履带,看起来普通,但它的制造工艺难度其实非常高。

研制挂胶履带,第一个难点就是挂胶的配方,按照国外工厂的技术指标,橡胶块的使用寿命要达到行驶4000公里。

据中国兵器内蒙古一机集团副总工程师刘顺发介绍,当时做了几十次,有几十个配方,这跟配中药一样,难配,配完一个配方,生产出来,试验台上去试验,最后试到认为满意了,才往生产线上用。

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履带板制造难题:

要在履带的金属板体底下铸造一个槽,这样才能把胶块插到槽里,起到缓冲作用,这就要改变原来的履带板铸造工艺。当时,国外采用的热固化树脂砂壳型铸造工艺,然而我们并不掌握。据据中国兵器内蒙古一机集团副总工程师刘顺发介绍,一机厂没有壳型铸造生产线,于是用熔模铸造来代替树脂砂的壳型铸造,从而使得我国成为首个用熔模铸造的国家,而且用槽做出来的精度更高。

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坦克总装:

坦克的总装可以分为炮塔装配、车体装配和整体装配。

15式坦克已经实现了“装测一体化”,在一个综合试验台上,可以同时实现安装和测试,比如炮塔的整体旋转,主炮的俯仰,遥控武器站都可以在这里进行测试,就像已经安装在坦克上一样。此外,坦克的动力检测也将在总装车间完成,比如坦克动力单元的调试间,可以检测坦克心脏的各个性能,而且里面还可以对于多个动力包进行检测,提前发现问题,在生产线上做出调整,确保坦克不会患上“先天性心脏病”。

总装的最后一步就是将车体与炮塔合拢,它并不是简单的拼接,而需要经过总装师傅们一系列非常精密的操作,要把车体的电缆和炮塔的电缆完全拼接起来,才能够完成最后的整体总装。

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试车班试验:

总装完成之后,需要交给试车班,开到试验场,进行底盘的行驶试验(包括起伏坡测试、爬坡测试、涉水测试等),还有上装的武器试验(射击测试),考核车辆底盘动力和传动的匹配问题,火炮或者是机枪的顺畅性,同时也对整车的冲击震动进行一定的考核。坦克试车员担负着坦克生产中最后的重要使命。