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金開源技術(shù)路線的演進(jìn)（一）

金開源 2020-04-20 | 閱讀：4588

山西金開源實(shí)業(yè)有限公司（簡稱金開源），成立于1996年，其前身山西開源永磁公司于1988年研制并生產(chǎn)了中國第一臺燒結(jié)釹鐵硼專用磁場壓機(jī)以及第一臺釹鐵硼專用等靜壓機(jī)。如今，金開源累計(jì)獲得國家發(fā)明專利及實(shí)用新型專利數(shù)十項(xiàng)，在超高壓增壓裝置、超高壓密封、超高壓精益控制等方面均擁有自己的核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)，是國內(nèi)重要的等靜壓粉體成型解決方案的提供者。這個擁有30多年歷史的老廠一直堅(jiān)定地走著獨(dú)立自主的技術(shù)路線。

1.第一個十年（1988-1998）。

技術(shù)起源

1988年以前，釹鐵硼磁材作為一個產(chǎn)業(yè)，在中國還沒有形成。1988年，山西省機(jī)械局的一位負(fù)責(zé)人找到時(shí)任山西汽車廠總工程師的董中天，詢問汽車廠有沒有興趣做中科院某所磁場壓機(jī)的一個項(xiàng)目。汽車廠承接了制造的任務(wù)，按中科院某所和太原某機(jī)械廠聯(lián)合設(shè)計(jì)的項(xiàng)目圖紙用半年時(shí)間做出了樣機(jī)，但樣機(jī)并沒有通過太原市相關(guān)部門組織的測試。

總工程師董中天不甘心這個項(xiàng)目就此擱置，就又對整個設(shè)備進(jìn)行了重新的設(shè)計(jì)，這次獲得了成功，這就是中國第一臺釹鐵硼磁場壓機(jī)。中科院由此組織了一個鑒定會，在會上，專家組建議董中天單獨(dú)成立一個公司，專做磁性材料專用設(shè)備，這就是金開源公司的前身。

董中天先生

著手設(shè)計(jì)等靜壓機(jī)

后來磁性材料行業(yè)的等靜壓機(jī)的需求也逐漸顯露出來。但當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為等靜壓機(jī)是超高壓設(shè)備，是很恐怖的。董中天找到當(dāng)時(shí)中科院物理所高壓室某主任，希望能幫助設(shè)計(jì)一份等靜壓機(jī)圖紙，但該主任臨時(shí)被調(diào)去波蘭做訪問了，事情無法進(jìn)展了。

再一次地，董中天只能嘗試自己設(shè)計(jì)。當(dāng)時(shí)資料有限，消息閉塞，董中天先生并不知道國內(nèi)和國際上的等靜壓機(jī)到底是什么樣子，所以就只能“閉門造車”式的設(shè)計(jì)了一款等靜壓機(jī)，心里也沒有底到底行不行。沒想到的是，竟然一次實(shí)驗(yàn)成功！由此金開源走上了一條獨(dú)立自主的等靜壓機(jī)技術(shù)路線。

初代機(jī)型

金開源的初代機(jī)型使用了導(dǎo)柱和單滑塊結(jié)構(gòu)，利用油缸把滑塊拉開，導(dǎo)柱升起即可放料，滑塊合上即可加壓。高壓腔位置是固定的，無需像傳統(tǒng)壓機(jī)的高壓腔來回走動，因此占地面積小，操作效率更高。

初代機(jī)型采用的是高壓增壓一體式結(jié)構(gòu)，高壓腔嵌套在增壓油缸內(nèi)部，既盛裝工件，同時(shí)也是增壓器的活塞，高壓腔內(nèi)外徑比就是增壓比。通過液壓站提供的壓力，推動高壓腔向上移動，擠壓內(nèi)部的工作介質(zhì)，就完成了加壓過程。相比當(dāng)時(shí)的等靜壓機(jī)需要用增壓泵運(yùn)動上千次的增壓方法，金開源等靜壓機(jī)的增壓結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性高，而且直接回避了材料磨損、材質(zhì)、制造等技術(shù)難題。由此也獲得了1992年太原市科技進(jìn)步三等獎。

1992年太原市科技進(jìn)步獎

這種等靜壓機(jī)結(jié)構(gòu)在1988到1997年之間被金開源持續(xù)使用，所制的等靜壓機(jī)銷遍全國，一些工廠現(xiàn)在仍有在使用的設(shè)備。但是這種結(jié)構(gòu)漸漸跟不上用戶的需求，高壓腔口徑最多做到150mm，壓強(qiáng)最大也不能超過200Mpa，這對大的制品和更高的壓強(qiáng)來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

銷遍全國的一體式增壓等靜壓機(jī)，活躍市場近10年

技術(shù)更新

董中天先生為了解決這些問題，在1998年推出新的頂置增壓技術(shù)，開始使用對置雙滑塊，頂置增壓油缸，導(dǎo)柱為空心結(jié)構(gòu)，增壓過程在導(dǎo)柱中進(jìn)行，同時(shí)導(dǎo)柱也承擔(dān)開閉高壓腔的功能。這種頂置增壓技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，比一體式增壓方案更受用戶喜愛。但是高壓腔深度也受到限制，增壓比也還不夠理想，同時(shí)由于增壓油缸既要擔(dān)負(fù)增壓功能，又要開閉高壓腔，所以工作時(shí)可靠性不佳。

頂置增壓的等靜壓機(jī)

于是又嘗試將增壓器部分放在高壓腔底部，這時(shí)導(dǎo)柱只需要開閉高壓腔即可。但是這樣高壓腔中的沉淀物會進(jìn)入增壓器造成機(jī)器快速損壞，所以底置增壓技術(shù)在做了幾臺設(shè)備后就被放棄了。

底置增壓方案的示意圖

技術(shù)人員意識到，只要把底置的增壓器倒過來放在機(jī)架后面，就可以消除這個問題，于是在1999年嘗試了這種方案，即后置增壓技術(shù)。結(jié)果令人滿意，高壓腔口徑和深度的限制變小，壓強(qiáng)也可以做到更高，可靠性也更好。由此水平對置滑塊、高壓腔固定、后置增壓，形成了金開源獨(dú)有的技術(shù)路線，這種設(shè)備結(jié)構(gòu)一直延續(xù)到今天的S和U系列等靜壓機(jī)上還在使用。