天津自行车制造工艺技术的发展史略

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天津自行车制造工艺技术的发展史略

自行车产业的发展是一种社会化大生产的发展形态。随着国家的工业发展水平的不断提高，世界上新技术、新材料、新工艺的不断出现，自行车生产制造的专业工艺技术也在不断改进和发展，这样才能促进自行车产品不断推陈出新，质量性能不断提升。

天津是我国自行车产业的发源地。天津自行车的整套生产制造技术，特别是关键的七大工艺，基本上是在自力更生的五、六十年代，由专业技术人员和工人师傅同心同德，艰苦奋斗，集体攻关，不断改进，才逐步形成和发展起来的，为国家制定自行车专业技术和质量标准化奠定了基础。

简略回顾天津自行车七大工艺技术的形成和发展过程，总结历史经验，对今后自行车产业的发展和专业技术的提高，有着十分重要的意义。让我们永远记住那些为自行车专业技术发展铺路的先辈们，将他们的成果永载史册，以激励后人。

制管工艺

1956年以前，制管工艺采用的是将带材圈拔、手工汽焊管缝、磨锉缝、校直的落后工艺，劳动强度大，效率低，精度及表面质量差。

1956年采用电阻焊工艺，改善了劳动环境。1963年，自行车厂李文贵、张更生、范士亭、张亚苓、尚德宝、吕建勋等借鉴外地经验，研制“接触式高频电流加热焊管技术”，解决了输出变压器振荡槽路和输出槽路间的匹配及高频辐射等问题，用于生产效果十分突出。40米／分的焊接速度居全国同行业之首，与手工焊接及电阻焊接相比，提高工效几十倍，焊接强度与母材相同、焊管平直度及表面质量均达到技术要求。1965年，自行车二厂高丽荣、朱连州、罗金凯、李桃园等与天津大学合作研制成功“感应式高频电流加热焊管技术”。其特点是电极与焊管非接触加热，解决了原接触式高频焊管焊缝两侧“灼烧”、设备电器元件易损、停机调整频繁等缺陷，焊接质量提高，操作简单，并在全国同行业推广使用。1984年，为进一步提高焊管水平，天津自行车厂引进日本高速制管生产技术及设备，使成型、焊接、去焊疤、切断连续成线， 同时采用自动探伤技术，全过程实现自动化，焊接速度达150米／分，提高工效三倍以上。

冲压工艺

板料冲压：50年代初期，采用小吨位冲床，单机单序，手工操作，其缺，点是效率低、质量差，安全得不到保证。

1957年，自行车厂闫春洪、刘玉林、朱学纯、张鲁生等研制成功单体零件自动送料冲压模具，经标准化后推广到其它种类零件的加工中。他们又于1958年研制成功复合模具，使原多道加工工序在一套模具上一次完成，开创了天津自行车制造业冲压加工自动化、复合化的先河。

1965年，天津市自行车链条厂王学田，将链条内、外片的下料由每次一片改为三片，1971年他们又将其改为八片，使功效显著提高。

1974年，链条厂吴世富等设计制成链条滚子四合一成型设备及模具，工艺技术居全国领先水平。

接头挤压：1979年，自行车厂张华、张印、徐寅生、袁九五、张鲁生、郑庭瑶、薛贻永等借鉴国外技术研制成功“中接头橡胶挤压工艺”。利用橡胶芯棒在模具型腔中将一段圆管一次挤压成凸型管接头件，取代了腊模铸和热压加工工艺。此项工艺简单、精度及表面质量高，工效突出，操作简便，操作环境好。以后将该工艺推广应用到车架前管及车把接头等管接头件的加工中，获得良好的效果。1980年，获轻工业部科技进步二等奖。棒料冲压：自行车轴类及碗类毛坯加工过去采用加热锻压成型(或棒料车削)的加工方法，一直沿用至60年代初期。1964年，天津市第二自行车零件厂组成由郝宝琪为组长的13人技术革新小组，开始研究B型中轴棍冷墩技术,并在1968年研制成功全国第一台卧式中轴冷增机．该设备采用液压和电气联合控制、自动送料装置并辅以硬质合金模具，淘汰了原冲模挤压加工方法，提高工效5倍，直至九十年代仍居全国同行业之首。1970年，天津市第一自行车零件厂研制前、后轴档多工位冷墩技术及装备，节约了材料50％，工效提高了10倍以上。1972年，天津自行车钢珠厂王世昌、杜学贤等在全国同行业中率先研制成功自行车小直径钢珠毛坯斜轧技术。1990年，王世昌、李世刚又与北京科技大学合作制成钢珠轧辊数控磨床，使斜轧技术进一步完善，轧制1／8英寸球坯速度达到1800粒份以上，在轧辊设计和制造技术方面居全国同行业之首。

自90年代初，天津市第二自行车零件厂历经王福田、马惠兰、赵宗潭、田津生、武文河、王龙、杨学俭等两代工程技术人员的努力，将B型中轴碗的加工工艺由起初的红焖后车削工艺，及后来冷挤压加精挤压两个工艺过程，改造成目前的无切削精密挤压工艺，产品精度显著提高，材料降耗34％、工效提高3倍，工艺水平居全国之冠。

金切工艺

1958年，天津自行车厂李琪祖、陈义庆等制成单机传动专用车削设备，淘汰了“天轴”式传动车削机组。同年，张振邦、袁九五、张鲁生、荆玉堂等对单机传动专用车削设备进行标准化改进，并于1959年9月旧研制成首批样机，取名“5991”机床。该机床按国际通用标准设计，并对机头夹具、刃具及工艺装备进行了标准化、通用化改进，统一了机床及工艺装备设计图纸、产品工艺卡、工艺守则等技术文件标准，从而缩短了生产技术准备周期，开创了专用工艺装备和技术文件通用化、标准化的先例，为金切加工向多刀多刃、单机自动化、单机生产线方式发展奠定了基础。

1968年，自行车厂李琪祖、刘东华提出研制曲柄金切自动生产线的课题，并与姜炳松、鲍洪文、于小平等历经6年时间三次改进完善， 于1974年研制成功第三条曲柄金切自动生产线。其技术特点是：采用静压进给传动、独创的随行及固定夹具、电子程序控制等新技术，使产品合格率提高近四倍，加工质量及工效均居国内外最好水平。该项目于1980年获轻工业部科技进步二等奖。1988年，天津自行车飞轮厂闫健将自行设计的单片机应用于飞轮芯加工自动机床的控制，使工件粗糙度降低4-8级，领先于全国

同类专用设备，获天津市1988年优秀计算机应用奖。

焊接工艺

1952年，自行车厂汪轶堂借鉴前苏联经验，提出在自行车车架、前叉的组合焊接上应用盐浴浸焊技术的课题。之后他与张更生、李宝善等共同研制成功车架盐浴浸焊工艺，于1956年在全国率先投产使用，淘汰了沿用20余年的手工乙炔焊和手工炉灶铜焊工艺，提高工效10倍以上，改善了产品质量和劳动条件。由于此工艺优越，适于大批量生产，几十年来始终是我国自行车车架、前叉组合焊接的主要工艺。

1963年，天津自行车二厂首先将盐浴炉电极改为埋入式，节电近20％。1982年，天津自行车厂付承信、赵洪林、王志英等在全国首创“车把自动钨极氩弧焊工艺”，其特点是焊缝美观、焊波细密、减少三道工序，工艺成本降低6％。1983年，天津自行车厂张更生、高彤、付承信等研制成功“车架自动多嘴火焰加热钎焊工艺”，解决了盐浴浸焊工艺焊口“返锈”问题，适于多品种、小批量生产。

1986年，天津自行车二厂李琪祖经考察后决定引进原联邦德国“SPRICK”工厂成套设备。 1987年4月，由张更生率技术人员赴德签约并引进了“SPRICK”工厂焊接等数条关键的生产线及软件。其中，焊接加工全部采用机械手自动操作。经对引进技术及设备消化吸收、翻版制造了包括机械手全自动气体保护焊在内的125台(条)设备，于1988 年在我国率先批量生产无接头自行车，使我国轻便类、运动类自行车升级换代，向国际水平迈进一步，610、660毫米两个系列的产品荣获国家银质奖。全自动气体保护焊接技术在我国的推广使用，为90年代初全国性的山地车的兴起做了技术上的准备。“SPRICK”引进技术及设备的消化吸收项目荣获天津市科技进步二等奖。

热处理工艺

自行车零部件的渗碳工艺长期以来采用手工将工件及木炭粉装入容器并置入反射炉加热的方式，工艺落后劳动条件低下。1957年，天津自行车厂顾靖钟等以氰化纳为渗碳剂开始了液体渗碳的尝试，提高了热处理工艺水平，工效、质量均明显提高。

60-70年代末期，天津自行车行业还分别采用过以煤油、甲醇、氨气等为渗碳介质的气体渗碳工艺，也获得成功。1967年，天津自行车钢珠厂刘道生、王世昌、宋建功、马志芳、陈寿全等先后参与成功的实施了钢珠气体渗碳工艺。1990年，王世昌、马志芳、尹树萱等又对气体渗碳工艺进行了改进，采用低温渗碳，高温淬火的方法，使热处理时间和耗电量下降了30％， 稳定了产品质量。1981年，天津自行车厂翁家深、陈开义、赵维新与天津电炉厂、天津热处理研究所合作研制成功“滴注式可控气氛碳氮共渗新工艺”，用于轴类件表面化学处理。采用煤油、甲醇、氨气作为共渗介质，取代了剧毒的盐浴氰化工艺，每年减少氰化纳、氯化钡等有毒化学药品用量88吨，耗电下降45％，产品合格率提高6％。同时，也为轻纺行业去除盐浴氰化的热处理工艺找到了一条理想的途径。80年代以来，天津自行车链条厂、脚蹬厂、飞轮厂分别引进了国外先进的热处理设备，天津的自行车零件热处理工艺达到国内先进水平。

油漆工艺

前处理工艺

1966年以前，先后采用过酸洗后人工打磨、低温磷化、中温磷化等人工或半机械化加工方式。

1966年，天津自行车厂蔡松年、李景云等试验用中性乳化剂取代氢氧化纳除油，成功地将除油、除锈二道工序合为一道工序，工时缩短了五倍。油漆前处理工艺取得了突破性进展，迅速在全国同行业推广，沿用至今。

1988年，天津自行车二厂引进原联邦德国设备，在国内自行车行业首次用干法喷丸处理代替传统的湿法前处理工艺，彻底解决了传统工艺对环境的污染问题。

涂漆工艺

1964年，天津自行车厂汪轶堂、张更生赵福林、李文责、刘亚兴、姜国利、袁士芳等人员组成的攻关组与天津油漆厂、天津化工研究院等单位合作，通过对进口设备的改装、静电导用油漆及烘干装置的研制， 于1965年在全国首先试验成功静电喷漆工艺，解决了手工浇漆、浸漆、喷涂等传统工艺所固有的油漆利用率低、漆膜表面厚薄不匀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，使油漆工艺自动化成为可能。

1969年，天津自行车厂蔡松年、宗世铃袁士芳、张更生等人员参与研发在底漆工艺中首先采用水溶性电泳漆替代溶剂性油漆。其特点为：漆膜坚固、均匀，工效提高曾经为飞鸽自行车作出贡献的老一辈自行车人10倍以上，彻底解决了溶剂性油漆的火灾隐患。

"80年代，天津自行车厂、天津自行车二厂又相继引进了日本、原联邦德国的“Ω”静电喷涂、粉末喷涂等先进设备，天津自行车涂漆技术水平得到进一步提高。

烘干工艺

50年代以前，采用燃煤炉烘干工艺；50年代中期，革新为小电炉烘干工艺；1957年，研制成功大型热风循环烤漆炉。

1960年，进一步研制成功通过式热风循环炉，初步实现了烤漆工艺机械化。1965年，为与静电喷漆配套，天津自行车厂张更生、赵福林等研制成功碳化硅板远红外通过式烘干炉，并于1966年建成静电喷涂红外线烘干生产线，实现了机械化连续生产。烘干时间减少了1倍以上，劳动环境进一步改善。由于烘干时红外线辐射被钢铁吸收转变为热能，因此漆膜由内向外烘干，解决了在此之前困扰自行车油漆烘干工序多年的“外焦里嫩”难题，烘干技术取得突破性进步，并被全国同行业至今广泛采用。

电镀工艺

工艺设备

50年代以前，自行车电镀工艺生产长期处于手工分序单槽操作的落后状态，工人长期在酸雾、碱雾等有害气体中生产操作，极易患职业病。

1958年，天津自行车厂李祺祖等研制成功我国第一条单镀种机械式电镀自动生产线，将除油、酸洗、镀合金等十几道工序连接成环形一次完成，实现了机械化连续生产，生产效率成倍提高，电镀质量稳定，根本改善了劳动环境。

60年代中期至70年代初，天津自行车车圈厂、天津自行车车铃厂、天津自行车第一零件厂又相继研制成功程控行车式电镀自动线，使天津自行车制造业基本实现了电镀生产机械化、自动化。参加此项研制工作的先后有：王兴德、迟连章、赵国太等人员。随着全光亮镀镍工艺的采用，天津自行车电镀全自动化生产工艺始终处在全国领先水平。

1974年，天津自行车厂李琪祖等研制成功液压全机架升降式环形全自动多镀种电镀生产线，将几十道工序排列在U型生产线上，一次完成加工。生产线全长约50米，每3060秒一个节拍，生产能力达到30万辆/年以上， 电镀合格率98％以上。在自动线上还配备了过滤机及空气搅拌器等辅助设备，其技术先进性达到国际著名自行车生产厂家的水平。

镀层结构

1956年以前，自行车的防护装饰性电镀长期采用铜铜镍铬的镀层结构。由于我国镍资源缺乏，第一个五年计划期间(1953年1957年)又遇西方国家经济封锁，镍板更为紧缺。1956年，受机械工业部委托，天津自行车厂孔兆华、李恩符、刘洪发、韩颖叔等人组合在全国率先研试成功用铜镍合金替代镍镀层的“合金代镍”新工艺，解决了全国自行车制造业镍源不足的困难。1973年1974年，天津自行车厂齐仲华、王世良、宁培德等实验成功全光亮镀镍先进工艺，以一步法镀铜/镍/铬方法取代了镀合金/抛光/镀铬工艺，免去了抛光工序，开创了电镀技术发展的新局面。

电源设备

60年代以前，电镀使用的直流电源全部为直流发电机，其噪声、体积、能耗均大，且金属粉尘多。1960年以后，部分企业采用硒整流器、硅整流器代替了直流发电机，70年代以后逐步使用体积小、耗电低、无噪声的可控硅整流器，保证了先进的工艺及生产设备功能的充分发挥。

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