彈簧行業(yè)在“八五”、“九五”期間發(fā)展是比較快的,尤其是上海、天津、廣州、山東、長春、重慶等地區(qū)發(fā)展較快,其他地區(qū)也有不同程度的發(fā)展,總的來說比其他行業(yè)要好一些。從現(xiàn)在的形勢看,汽車、摩托車、助動車、內(nèi)燃機、電氣、儀器等還要發(fā)展,這些行業(yè)的發(fā)展將會帶動彈簧行業(yè)的發(fā)展。
a. 設計:
目前,廣泛應用的彈簧應力和剛度計算公式是初等材料力學推導出來的,若無一定的實際經(jīng)驗,很難設計和制造出高精密度的彈簧。隨著設計應力的提高,以往的經(jīng)驗很多已不適用。近年來,對FEM(有限元法)設計法的研究的較多,一部分已進入實用化階段。為了構(gòu)造材料的數(shù)據(jù)基礎,應加強金屬材料的力學基礎理論研究;為了在設計階段能準確預測疲勞壽命和松弛性,作為選擇材料與應力關系的數(shù)據(jù)基礎,必須掌握FEM技術。
b. 原材料:
碳素和合金材料質(zhì)量差,品種少,規(guī)格不全。出廠原材料未剝皮和探傷,表面和內(nèi)部缺陷嚴重,抗拉強度波動大(可達10-20N),影響彈簧質(zhì)量和企業(yè)效益。原材料已影響我國彈簧行業(yè)的發(fā)展,需要提高質(zhì)量,發(fā)展品種,創(chuàng)出名牌,滿足行業(yè)需要,替代進口。彈簧材料除繼續(xù)從化學成分方面解決外,主要解決降低非金屬夾雜物和控制表面質(zhì)量及尺寸精度。對于彈簧材料的主要要求是:在高強度下工作的彈簧應有高的疲勞壽命和良好的抗松弛性,根據(jù)不同的用途,應具有耐腐蝕性、非磁性、導電性、耐磨性、耐熱性等。
c. 產(chǎn)品
我國彈簧產(chǎn)品品種不全,多為生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單、易于成形、用量大的一些低技術含量產(chǎn)品,而對結(jié)構(gòu)復雜的高精尖技術產(chǎn)品卻只有少數(shù)廠家有能力生產(chǎn),且產(chǎn)量遠遠不足以滿足市場需求。產(chǎn)品性能方面與國外同類產(chǎn)品也有一定差距,如彈簧的負荷精度、垂直度精度等方面都有不少的差距,集中反應在性能不穩(wěn)定,有些重要質(zhì)量指標離散性大,使用壽命不穩(wěn)定。特別是當主機要求彈簧在高速、高應力工況下工作時,矛盾更為突出。今后彈簧的發(fā)展方向應是:高強度、高壽命、輕量化、小型化、異形件、組合件。加強對彈簧新產(chǎn)品的開發(fā),加大新產(chǎn)品的研究力度,繼續(xù)擴大彈簧產(chǎn)品的品種規(guī)格。
d. 技術
制造技術直接影響彈簧質(zhì)量并影響彈簧設計。目前,我國彈簧行業(yè)技術人員比例過低,工人技術水平偏低?!笆濉逼陂g企業(yè)應更大幅度地增加技術人員比例和數(shù)量,加強工人上崗培訓,提高工人技術水平,加強科研人員力量。
e. 機械設備
我國彈簧行業(yè)的多數(shù)廠家所用的設備都比較落后,尤其是國營老企業(yè)現(xiàn)象更為嚴重。特別是檢測設備和檢測試驗設備,目前國內(nèi)產(chǎn)品精度達不到且品種不全,尚不能滿足需求,主要從國外進口。目前,機械彈簧的加工設備和彈簧加工生產(chǎn)線是走向NC、CNC化的深度和廣度發(fā)展。
2. 國外科技目前水平及發(fā)展趨勢
國外工業(yè)發(fā)達國家當前科技水平大大領先于我國,如美國、日本等。他們的原材料、產(chǎn)品、設備、工藝等方面都超前于我國目前的水平,尤其是設備更領先于我國達十多年。因為美國、日本這些國家,其汽車工業(yè)高度發(fā)達,僅一家公司的產(chǎn)量就超過我國的總產(chǎn)量。他們?yōu)樽约旱钠嚺涮资袌鰳O其廣闊。并且在今后他們的科技水平的發(fā)展還會加快,產(chǎn)品更趨于尖端科技化,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。
就日本而言,其彈簧材料質(zhì)量逐年提高,彈簧質(zhì)量問題達幅度減少。近十幾年來,因材料產(chǎn)生的質(zhì)量問題已很少見。主要是由于加工過程中造成的損傷,尺寸不良或熱處理而影響彈簧質(zhì)量。日本彈簧廠家把如何加強生產(chǎn)管理,進行技術革新,降低成本擺在重要位置,對于給汽車或汽車部件配套的彈簧廠,基本上每年對每種批量生產(chǎn)的產(chǎn)品都收到客戶一至兩此降低成本的要求,甚至更多,對此他們必須積極配合,努力降低成本。
在生產(chǎn)管理方面,日本企業(yè)目前的生產(chǎn)計劃的安排,以根據(jù)訂貨情況及市場信息來確定生產(chǎn)計劃最為普遍。生產(chǎn)計劃的數(shù)據(jù)來源有兩部分,一部分是客戶的訂單或內(nèi)部數(shù)據(jù),一部分是營銷人員根據(jù)客戶需求的連續(xù)性及市場信息對未來兩個月的銷售情況進行預測的數(shù)據(jù)。具有關資料估計,日本彈簧行業(yè)的半成品及成品的在庫量約為0.5~1個月的銷售量。
日本目前的NC、CNC彈簧加工設備和檢測設備應用發(fā)展很快,不論企業(yè)規(guī)模大小,NC機的采用都很普遍。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,配備監(jiān)測傳感器及偶然錯誤防止裝備也被日本企業(yè)普遍采用。
日本彈簧界約有50%的企業(yè)在研究開發(fā)方面投入了力量,設有研究開發(fā)部門的企業(yè)也有四成以上。日本彈簧技術研究會的活動也對提高日本彈簧業(yè)界的全體技術水平起了很大的作用。
為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,日本彈簧企業(yè)在質(zhì)量管理、檢測方面配備了較強的人員力量,一般占全體人員的4%-10%。在質(zhì)量問題方面,廠內(nèi)批量不合格品率平均約在1%左右。產(chǎn)品經(jīng)本廠檢驗剔除不合格品后送出廠,據(jù)有關資料統(tǒng)計,日本彈簧全行業(yè)批量不合格率平均為0.4%。