零件軋制產(chǎn)業(yè)化的“神奇實驗室”

聽說北京科技大學(xué)有一個“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500余種，產(chǎn)量超過500萬噸，在全國27個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、俄羅斯、日本、土耳其等國。

作為長期從事零件軋制成形技術(shù)（斜軋與楔橫軋）的研究、開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作的主要開創(chuàng)人，中國工程院院士、國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)先國際

零件軋制技術(shù)是一種機器軸類、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。是什么機緣讓胡正寰投入一生的熱情投入此項技術(shù)的不斷探索中？

1952年，新中國成立不久，百廢待興，當(dāng)時國家最缺的是兩樣?xùn)|西：一個是糧食，一個是鋼鐵。那年胡正寰高中畢業(yè)，懷揣實現(xiàn)鋼鐵強國的夢想，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，在一次翻閱國外文獻資料的過程中，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。那一刻，他腦子里只有一個念頭：“這項‘革命性’的工藝，既是機器零件生產(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，胡正寰團隊滿懷激情，提出了“大干一百天，國慶把禮獻”的宣言。他們?nèi)找箠^戰(zhàn)，加班加點，僅用40天就完成了實驗軋機的圖紙設(shè)計，隨后學(xué)校工廠突擊生產(chǎn)，60天左右加工出軋機。機器安裝好后，通過反復(fù)試驗和調(diào)試，1958年國慶節(jié)前終于“撲通撲通”軋出一些鋼球。研制成功了！

從1958年在實驗室成功軋制出鋼球，到1974年研制成功我國第一臺自行設(shè)計制造的大型斜軋鋼球軋機；從1973年開始研發(fā)楔橫軋軸類零件，到1979年研究成功我國第一臺自行設(shè)計、制造的兩輥式楔橫軋機，再到1989年運用楔橫軋技術(shù)進行鋼材深加工。當(dāng)1991年10月1日，中央電視臺《新聞聯(lián)播》中擲地有聲地向世界宣告：“中國軸類零件軋制技術(shù)居于世界先進地位！”胡正寰帶領(lǐng)團隊一步步繪就科技創(chuàng)新的藍圖，使我國成為世界上少數(shù)掌握此項高新技術(shù)的國家之一。

“吃盡苦頭，傷透腦筋”

海闊憑魚躍，天高任鳥飛。在胡正寰看來，科技創(chuàng)新是無止境的。胡正寰帶領(lǐng)團隊不斷探索新的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，在全自動短流程斜軋鋼球生產(chǎn)線、發(fā)動機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現(xiàn)重大技術(shù)突破，不斷推廣成果轉(zhuǎn)化。例如國際首創(chuàng)的楔橫軋凸輪軸成形技術(shù)，已在我國全部大型柴油機廠應(yīng)用，年產(chǎn)約700萬根，每年可實現(xiàn)節(jié)材2萬多噸。

高新科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力是一個艱苦的過程。艱難困苦，玉汝于成。從實驗室研究、到工業(yè)性試驗，再到工業(yè)生產(chǎn)，胡正寰帶領(lǐng)團隊先后解決了軋機孔型設(shè)計與制造、軋機的設(shè)計與制造、工藝參數(shù)與流程的確定、質(zhì)量檢測等一系列難題，研發(fā)并成功推廣斜軋技術(shù)歷時15年，楔橫軋技術(shù)用時6年。而這60多年來，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：“實驗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，卻是兩個截然不同的含義。”回憶到成果轉(zhuǎn)化初期，在實驗室軋機上進行小批量生產(chǎn)時，總數(shù)不到10萬粒鋼球，僅設(shè)備上的大小事故就十幾起，螺絲斷過、軸承碎過、軸扭曲過，連機器都傾翻過：“真是吃盡苦頭、傷透腦筋！”

采訪中，胡正寰多次說道：“將先進的零件制造技術(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，但每一次進步和成功都會為國家創(chuàng)造巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，多辛苦都值得！”

來到胡正寰的辦公室，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，介紹起來如數(shù)家珍。這些都是他的“寶貝”，是他帶領(lǐng)團隊師生多年不斷實踐、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、助力國民經(jīng)濟生產(chǎn)的“軍功章”。這些成果已成功應(yīng)用于汽車、拖拉機、發(fā)動機等領(lǐng)域，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

成果轉(zhuǎn)化，井井有方

多年來，胡正寰團隊研發(fā)的高效綠色的零件軋制技術(shù)實現(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)量不斷超越國際同類水平，國內(nèi)外大型企業(yè)爭相購買。如在汽車制造業(yè)上，應(yīng)用于中國紅旗轎車的輸入、輸出軸產(chǎn)品，其質(zhì)量超過了德國大眾生產(chǎn)廠的生產(chǎn)工藝，美國福特汽車廠到中國大量采購由楔橫軋技術(shù)生產(chǎn)的汽車發(fā)動機凸輪軸等。

這些成功的背后，胡正寰認為是得益于一套科學(xué)的科技轉(zhuǎn)化“三有”推廣技術(shù)機制，即有推廣班子、有研發(fā)基地、有設(shè)備定點制造廠。

一是有一個配套互補的推廣班子。至少需要四個群體的工作人員，有致力于軋機和模具設(shè)計科技創(chuàng)新的研究人員，有負責(zé)生產(chǎn)現(xiàn)場調(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。具有強烈的創(chuàng)新意識和工匠精神是班子成員最為核心的共識。

二是有技術(shù)研發(fā)試驗基地。目前團隊擁有由5臺零件軋機、10臺專用模具加工機床（其中7臺高水平數(shù)控機床）的近2000平方米的軋制試驗基地?；刂饕l(fā)揮三個功能：一是設(shè)計并制造各種新產(chǎn)品所需的模具；二是將加工好的模具在試驗軋機上試軋，直至模具定型，極大縮短用戶調(diào)試生產(chǎn)時間；三是為研究生教學(xué)、工藝培訓(xùn)提供實踐平臺。

三是有專業(yè)化的軋機生產(chǎn)廠，實行定點制造。在多年理論與實踐基礎(chǔ)上，目前團隊已經(jīng)設(shè)計出工藝性好、結(jié)構(gòu)合理、使用方便、符合國情的楔橫軋及斜軋系列設(shè)備，并被列為國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。推廣中心與定點企業(yè)長期合作，為用戶提供性能優(yōu)良、品種多樣的軋機?！叭小睓C制使科研轉(zhuǎn)化生產(chǎn)在質(zhì)量、數(shù)量及時間上都得到了保證。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；時間也從以前的2—3年縮短為3—9個月，真正實現(xiàn)了各大企業(yè)需求的“又好又快”的實效。

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，始終堅守在高校教學(xué)科研一線。

《中國教育報》2019年12月16日第7版