天津自行車制造工藝技術的發展史略知識

天津自行車制造工藝技術的發展史略

自行車產業的發展是一種社會化大生產的發展形態。隨著國家的工業發展水平的不斷提高，世界上新技術、新材料、新工藝的不斷出現，自行車生產制造的專業工藝技術也在不斷改進和發展，這樣才能促進自行車產品不斷推陳出新，質量性能不斷提升。

天津是我國自行車產業的發源地。天津自行車的整套生產制造技術，特別是關鍵的七大工藝，基本上是在自力更生的五、六十代，由專業技術人員和工人師傅同心同德，艱苦奮斗，集體攻關，不斷改進，才逐步形成和發展起來的，為國家制定自行車專業技術和質量標準化奠定了基礎。

簡略回顧天津自行車七大工藝技術的形成和發展過程，總結歷史經驗，對今后自行車產業的發展和專業技術的提高，有著十分重要的意義。讓我們永遠記住那些為自行車專業技術發展鋪路的先輩們，將他們的成果永載史冊，以激勵后人。

制管工藝

1956以前，制管工藝采用的是將帶材圈拔、手工汽焊管縫、磨銼縫、校直的落后工藝，勞動強度大，效率低，精度及表面質量差。

1956采用電阻焊工藝，改善了勞動環境。1963，自行車廠李文貴、張更生、范士亭、張亞苓、尚德寶、呂建勛等借鑒外地經驗，研制“接觸式高頻電流加熱焊管技術”，解決了輸出變壓器振蕩槽路和輸出槽路間的匹配及高頻輻射等問題，用于生產效果十分突出。40米／分的焊接速度居全國同行業之首，與手工焊接及電阻焊接相比，提高工效幾十倍，焊接強度與母材相同、焊管平直度及表面質量均達到技術要求。1965，自行車二廠高麗榮、朱連州、羅金凱、李桃園等與天津大學合作研制成功“感應式高頻電流加熱焊管技術”。其特點是電極與焊管非接觸加熱，解決了原接觸式高頻焊管焊縫兩側“灼燒”、設備電器元件易損、停機調整頻繁等缺陷，焊接質量提高，操作簡單，并在全國同行業推廣使用。1984，為進一步提高焊管水平，天津自行車廠引進本高速制管生產技術及設備，使成型、焊接、去焊疤、切斷連續成線， 同時采用自動探傷技術，全過程實現自動化，焊接速度達150米／分，提高工效三倍以上。

沖壓工藝

板料沖壓：50代初期，采用小噸位沖床，單機單序，手工操作，其缺，點是效率低、質量差，安全得不到保證。

1957，自行車廠閆春洪、劉玉林、朱學純、張魯生等研制成功單體零件自動送料沖壓模具，經標準化后推廣到其它種類零件的加工中。他們又于1958研制成功復合模具，使原多道加工工序在一套模具上一次完成，開創了天津自行車制造業沖壓加工自動化、復合化的先河。

1965，天津市自行車鏈條廠王學田，將鏈條內、外片的下料由每次一片改為三片，1971他們又將其改為八片，使功效顯著提高。

1974，鏈條廠吳世富等設計制成鏈條滾子四合一成型設備及模具，工藝技術居全國領先水平。

接頭擠壓：1979，自行車廠張華、張印、徐寅生、袁九五、張魯生、鄭庭瑤、薛貽永等借鑒國外技術研制成功“中接頭橡膠擠壓工藝”。利用橡膠芯棒在模具型腔中將一段圓管一次擠壓成凸型管接頭件，取代了臘模鑄和熱壓加工工藝。此項工藝簡單、精度及表面質量高，工效突出，操作簡便，操作環境好。以后將該工藝推廣應用到車架前管及車把接頭等管接頭件的加工中，獲得良好的效果。1980，獲輕工業部科技進步二等獎。棒料沖壓：自行車軸類及碗類毛坯加工過去采用加熱鍛壓成型(或棒料車削)的加工方法，一直沿用至60代初期。1964，天津市第二自行車零件廠組成由郝寶琪為組長的13人技術革新小組，開始研究B型中軸棍冷墩技術,并在1968研制成功全國第一臺臥式中軸冷增機．該設備采用液壓和電氣聯合控制、自動送料裝置并輔以硬質合金模具，淘汰了原沖模擠壓加工方法，提高工效5倍，直至九十代仍居全國同行業之首。1970，天津市第一自行車零件廠研制前、后軸檔多工位冷墩技術及裝備，節約了材料50％，工效提高了10倍以上。1972，天津自行車鋼珠廠王世昌、杜學賢等在全國同行業中率先研制成功自行車小直徑鋼珠毛坯斜軋技術。1990，王世昌、李世剛又與北京科技大學合作制成鋼珠軋輥數控磨床，使斜軋技術進一步完善，軋制1／8英寸球坯速度達到1800粒份以上，在軋輥設計和制造技術方面居全國同行業之首。

自90代初，天津市第二自行車零件廠歷經王福田、馬惠蘭、趙宗潭、田津生、武文河、王龍、楊學儉等兩代工程技術人員的努力，將B型中軸碗的加工工藝由起初的紅燜后車削工藝，及后來冷擠壓加精擠壓兩個工藝過程，改造成目前的無切削精密擠壓工藝，產品精度顯著提高，材料降耗34％、工效提高3倍，工藝水平居全國之冠。

金切工藝

1958，天津自行車廠李琪祖、陳義慶等制成單機傳動專用車削設備，淘汰了“天軸”式傳動車削機組。同，張振邦、袁九五、張魯生、荊玉堂等對單機傳動專用車削設備進行標準化改進，并于19599舊研制成首批樣機，取名“5991”機床。該機床按國際通用標準設計，并對機頭夾具、刃具及工藝裝備進行了標準化、通用化改進，統一了機床及工藝裝備設計圖紙、產品工藝卡、工藝守則等技術文件標準，從而縮短了生產技術準備周期，開創了專用工藝裝備和技術文件通用化、標準化的先例，為金切加工向多刀多刃、單機自動化、單機生產線方式發展奠定了基礎。

1968，自行車廠李琪祖、劉東華提出研制曲柄金切自動生產線的課題，并與姜炳松、鮑洪文、于小平等歷經6時間三次改進完善， 于1974研制成功第三條曲柄金切自動生產線。其技術特點是：采用靜壓進給傳動、獨創的隨行及固定夾具、電子程序控制等新技術，使產品合格率提高近四倍，加工質量及工效均居國內外最好水平。該項目于1980獲輕工業部科技進步二等獎。1988，天津自行車飛輪廠閆健將自行設計的單片機應用于飛輪芯加工自動機床的控制，使工件粗糙度降低4-8級，領先于全國

同類專用設備，獲天津市1988優秀計算機應用獎。

焊接工藝

1952，自行車廠汪軼堂借鑒前蘇聯經驗，提出在自行車車架、前叉的組合焊接上應用鹽浴浸焊技術的課題。之后他與張更生、李寶善等共同研制成功車架鹽浴浸焊工藝，于1956在全國率先投產使用，淘汰了沿用20余的手工乙炔焊和手工爐灶銅焊工藝，提高工效10倍以上，改善了產品質量和勞動條件。由于此工藝優越，適于大批量生產，幾十來始終是我國自行車車架、前叉組合焊接的主要工藝。

1963，天津自行車二廠首先將鹽浴爐電極改為埋入式，節電近20％。1982，天津自行車廠付承信、趙洪林、王志英等在全國首創“車把自動鎢極氬弧焊工藝”，其特點是焊縫美觀、焊波細密、減少三道工序，工藝成本降低6％。1983，天津自行車廠張更生、高彤、付承信等研制成功“車架自動多嘴火焰加熱釬焊工藝”，解決了鹽浴浸焊工藝焊口“返銹”問題，適于多品種、小批量生產。

1986，天津自行車二廠李琪祖經考察后決定引進原聯邦德國“SPRICK”工廠成套設備。 19874，由張更生率技術人員赴德簽約并引進了“SPRICK”工廠焊接等數條關鍵的生產線及軟件。其中，焊接加工全部采用機械手自動操作。經對引進技術及設備消化吸收、翻版制造了包括機械手全自動氣體保護焊在內的125臺(條)設備，于1988 在我國率先批量生產無接頭自行車，使我國輕便類、運動類自行車升級換代，向國際水平邁進一步，610、660毫米兩個系列的產品榮獲國家銀質獎。全自動氣體保護焊接技術在我國的推廣使用，為90代初全國性的山地車的興起做了技術上的準備?！癝PRICK”引進技術及設備的消化吸收項目榮獲天津市科技進步二等獎。

熱處理工藝

自行車零部件的滲碳工藝長期以來采用手工將工件及木炭粉裝入容器并置入反射爐加熱的方式，工藝落后勞動條件低下。1957，天津自行車廠顧靖鐘等以氰化納為滲碳劑開始了液體滲碳的嘗試，提高了熱處理工藝水平，工效、質量均明顯提高。

60-70代末期，天津自行車行業還分別采用過以煤油、甲醇、氨氣等為滲碳介質的氣體滲碳工藝，也獲得成功。1967，天津自行車鋼珠廠劉道生、王世昌、宋建功、馬志芳、陳壽全等先后參與成功的實施了鋼珠氣體滲碳工藝。1990，王世昌、馬志芳、尹樹萱等又對氣體滲碳工藝進行了改進，采用低溫滲碳，高溫淬火的方法，使熱處理時間和耗電量下降了30％， 穩定了產品質量。1981，天津自行車廠翁家深、陳開義、趙維新與天津電爐廠、天津熱處理研究所合作研制成功“滴注式可控氣氛碳氮共滲新工藝”，用于軸類件表面化學處理。采用煤油、甲醇、氨氣作為共滲介質，取代了劇毒的鹽浴氰化工藝，每減少氰化納、氯化鋇等有毒化學藥品用量88噸，耗電下降45％，產品合格率提高6％。同時，也為輕紡行業去除鹽浴氰化的熱處理工藝找到了一條理想的途徑。80代以來，天津自行車鏈條廠、腳蹬廠、飛輪廠分別引進了國外先進的熱處理設備，天津的自行車零件熱處理工藝達到國內先進水平。

油漆工藝

前處理工藝

1966以前，先后采用過酸洗后人工打磨、低溫磷化、中溫磷化等人工或半機械化加工方式。

1966，天津自行車廠蔡松、李景云等試驗用中性乳化劑取代氫氧化納除油，成功地將除油、除銹二道工序合為一道工序，工時縮短了五倍。油漆前處理工藝取得了突破性進展，迅速在全國同行業推廣，沿用至今。

1988，天津自行車二廠引進原聯邦德國設備，在國內自行車行業首次用干法噴丸處理代替傳統的濕法前處理工藝，徹底解決了傳統工藝對環境的污染問題。

涂漆工藝

1964，天津自行車廠汪軼堂、張更生趙福林、李文責、劉亞興、姜國利、袁士芳等人員組成的攻關組與天津油漆廠、天津化工研究院等單位合作，通過對進口設備的改裝、靜電導用油漆及烘干裝置的研制， 于1965在全國首先試驗成功靜電噴漆工藝，解決了手工澆漆、浸漆、噴涂等傳統工藝所固有的油漆利用率低、漆膜表面厚薄不勻且有流痕及操作工人慢性苯中毒等弊端，上漆率由30％提高到90％以上，使油漆工藝自動化成為可能。

1969，天津自行車廠蔡松、宗世鈴袁士芳、張更生等人員參與研發在底漆工藝中首先采用水溶性電泳漆替代溶劑性油漆。其特點為：漆膜堅固、均勻，工效提高曾經為飛鴿自行車作出貢獻的老一輩自行車人10倍以上，徹底解決了溶劑性油漆的火災隱患。

"80代，天津自行車廠、天津自行車二廠又相繼引進了本、原聯邦德國的“Ω”靜電噴涂、粉末噴涂等先進設備，天津自行車涂漆技術水平得到進一步提高。

烘干工藝

50代以前，采用燃煤爐烘干工藝；50代中期，革新為小電爐烘干工藝；1957，研制成功大型熱風循環烤漆爐。

1960，進一步研制成功通過式熱風循環爐，初步實現了烤漆工藝機械化。1965，為與靜電噴漆配套，天津自行車廠張更生、趙福林等研制成功碳化硅板遠紅外通過式烘干爐，并于1966建成靜電噴涂紅外線烘干生產線，實現了機械化連續生產。烘干時間減少了1倍以上，勞動環境進一步改善。由于烘干時紅外線輻射被鋼鐵吸收轉變為熱能，因此漆膜由內向外烘干，解決了在此之前困擾自行車油漆烘干工序多的“外焦里嫩”難題，烘干技術取得突破性進步，并被全國同行業至今廣泛采用。

電鍍工藝

工藝設備

50代以前，自行車電鍍工藝生產長期處于手工分序單槽操作的落后狀態，工人長期在酸霧、堿霧等有害氣體中生產操作，極易患職業病。

1958，天津自行車廠李祺祖等研制成功我國第一條單鍍種機械式電鍍自動生產線，將除油、酸洗、鍍合金等十幾道工序連接成環形一次完成，實現了機械化連續生產，生產效率成倍提高，電鍍質量穩定，根本改善了勞動環境。

60代中期至70代初，天津自行車車圈廠、天津自行車車鈴廠、天津自行車第一零件廠又相繼研制成功程控行車式電鍍自動線，使天津自行車制造業基本實現了電鍍生產機械化、自動化。參加此項研制工作的先后有：王興德、遲連章、趙國太等人員。隨著全光亮鍍鎳工藝的采用，天津自行車電鍍全自動化生產工藝始終處在全國領先水平。

1974，天津自行車廠李琪祖等研制成功液壓全機架升降式環形全自動多鍍種電鍍生產線，將幾十道工序排列在U型生產線上，一次完成加工。生產線全長約50米，每3060秒一個節拍，生產能力達到30萬輛/以上， 電鍍合格率98％以上。在自動線上還配備了過濾機及空氣攪拌器等輔助設備，其技術先進性達到國際著名自行車生產廠家的水平。

鍍層結構

1956以前，自行車的防護裝飾性電鍍長期采用銅銅鎳鉻的鍍層結構。由于我國鎳資源缺乏，第一個五計劃期間(19531957)又遇西方國家經濟封鎖，鎳板更為緊缺。1956，受機械工業部委托，天津自行車廠孔兆華、李恩符、劉洪發、韓穎叔等人組合在全國率先研試成功用銅鎳合金替代鎳鍍層的“合金代鎳”新工藝，解決了全國自行車制造業鎳源不足的困難。19731974，天津自行車廠齊仲華、王世良、寧培德等實驗成功全光亮鍍鎳先進工藝，以一步法鍍銅/鎳/鉻方法取代了鍍合金/拋光/鍍鉻工藝，免去了拋光工序，開創了電鍍技術發展的新局面。

電源設備

60代以前，電鍍使用的直流電源全部為直流發電機，其噪聲、體積、能耗均大，且金屬粉塵多。1960以后，部分企業采用硒整流器、硅整流器代替了直流發電機，70代以后逐步使用體積小、耗電低、無噪聲的可控硅整流器，保證了先進的工藝及生產設備功能的充分發揮。