古代瘊子甲对当今锻压厂家的启示

2015-06-22 14:38卢险峰南昌大学
锻造与冲压 2015年5期
关键词:热锻铠甲成形

文/卢险峰·南昌大学

丰艳兰,陈涛,刘嘉·华东交通大学理工学院

古代瘊子甲对当今锻压厂家的启示

文/卢险峰·南昌大学

丰艳兰,陈涛,刘嘉·华东交通大学理工学院

通过解读“瘊子甲”全文,揭示了我国古代瘊子甲冷锻成果的科技内涵;并以此为借鉴,联系当今锻压领域的现实情况,对此进行了一些反思;为我国锻压产业、行业、企业在21世纪的顺利转型升级、持续发展,从思想、技能和良心三个角度提出了思考和行之有效的实践建议。

在人类社会发展过程中,很多历史时期,锻压技术、锻压生产的制品为政治、军事、科学和经济给予了相应的服务,作出了重要的贡献,从而构成了人类文明史的内涵之一。

我国现在涉及到的钣金制作、冲压(板料成形)、锻造特别是其中的冷锻(冷体积成形)等现代冷压(塑性)成形,正是基于古代原始的冷作、冷锤、冷打、冷锻发展起来的。更有甚者,在人类早期使用的某些器物的冷锤作业加工中,实际上已存在属于现今冲压与冷锻组合加工的某些工艺的雏形。

当今中国已开始进入深化改革开放的历史新时期,产业、行业和企业面临转型升级、持续发展的必然阶段与过程。对于锻压企业的转型升级,当然存在有各方面的思考与众多智慧,不同类型产品(如钣金、冲压、热锻、冷锻、汽车、发动机、齿轮、模具及机床设备等)的厂家,思考的对象与具体内容也不尽相同,但应该存在相同的指导原则和同样的目标方向。

基于上述背景,本文从历史的角度认真学习我国古人创新发明铠甲中的冷锻瘊子甲防身器的一项成果,理智细心地领悟其科学的精神与思想、技术与方法,为锻压企业顺利升级发展开拓一种谋略,提供一种参考。

铠甲种种

论及铠甲,古代战士防身的铁甲类金属防身器具,众所周知均是锻压产品。自古以来,人类制造出了很多种铠甲。在如此诸多的古代铠甲中,我国的瘊子甲独树一帜。该发明创造至今仍令国人引以为荣,尤其令锻压工作者和锻压企业倍觉自豪。这不仅是由于瘊子甲具有弹箭不入、十分坚固的主要功效,而且又具有相对柔薄而韧、较宜佩戴的双重功效,其优越性大大超过其他铠甲。究其专业技术上的原因,则是因为瘊子甲为冷锻或整体冷锻成形,而其他铠甲为热锻或未锻成形;冷锻天生具有加工硬化的效果,热锻或未锻当然没有加工硬化的效果;冷锻还更环保,没有或较少产生热锻那些污染环境及损害操作者身体健康的影响因素。

“瘊子甲”记载

我国北宋时代科学家、政治家沈括(1031~1095),在涉及诸多自然科学内容以及社会历史现象的著作《梦溪笔谈》中,有一文“瘊子甲”,仅225个字,非常精准地记载和论述了瘊子甲的性能与特点、工艺和原理、以及制伪手法及对伪劣产品进行了批评。其原文如下:

青堂羌善锻甲,铁色青黑,莹沏可鉴毛发,以麝皮为綇旅之,柔薄而韧。镇戎军有一铁甲,椟藏之,相传以为宝器。韩魏公帅泾原,曾取试之,去之五十步,强弩射之不能入。尝有一矢贯札,乃是中其钻空,为钻空所刮,铁皆反卷,其坚如此。凡锻甲之法,其始甚厚,不用火,冷锻之,比元厚三分减二乃成。其末留箸头许不锻,隐然如瘊子,欲以验未锻时厚薄,如浚河留土简也,谓之‘瘊子甲’。今人多于甲札之背隐起,伪为瘊子。虽置瘊子,但元非精钢,或以火锻之,皆无补于用,徒为外饰而已。

图1 宋代冷锻瘊子甲出土照片

图1为古代北宋时期冷锻瘊子甲的出土照片。从图1中可很清晰地看出其铁甲的形状大小、瘊子的高矮与比例、以及用麝皮为带串札的钻孔。图2为笔者本人新近对“瘊子甲”全面深入解读后而绘制的瘊子甲冷锻件示意图。北宋的西夏朝代为党项拓跋氏所建,首都为兴庆府(今宁夏银川),居民有党项羌、汉、藏、回鹘等族,最盛时辖二十二州,包括今宁夏、陕北、甘肃西北部和内蒙古一部分地区,共历十帝,凡一百九十年。史料证明,瘊子甲及系列产品在北宋时期有广泛的生产、应用,对西夏军、西夏王朝社会起到了重要的作用。

图2 瘊子甲冷锻件示意图

对锻压企业的启示与思考

⑴当今中国进入深入改革开放的新时代,锻压产业、行业、企业面临一个转型升级、持续发展的大课题。在思考此大课题时,首当其冲必须要考虑的是企业的社会生存,这就要求改变那种“办企业就是为了经济效益”,或“开工厂就必须赚钱”的简单片面的思维。对照古代的历史经验,可以验证这一观点。在古代瘊子甲的研发制造,首先是为了防身,然后又为悠长的西夏乃至宋代社会文明起了很大作用,同时也给羌族锻甲工带来了经济效益。

基于此,锻压企业首先应该考虑的是,如何在服务社会、不破坏社会环境、不损害他人利益的前提下,获取经济利益。也就是说企业的转型升级、企业的产品(包括工艺、模具及设备)设计,其前提原则必须按照“社会效益第一,技术性能第二,经济利益第三”的排序来进行。

⑵在思考此大课题的多种方向方法中,企业家要有针对性地学习和传承古代瘊子甲在当时领先世界的成果事例,领悟其特质,获取灵感,立下鸿鹄之志,就一定能继续创造出21世纪的新产品、新工艺和新原理。例如,仅在涉及我国汽车的生产中就有太多的地方需要变革与创造。

我国汽车产销量已连续多年跃居世界第一,从1992年的几百万辆,到2013年已超2000万辆,20年间提升了一个数量级;其中轿车的产销量也从几十万辆上升到了千万辆,20年间提高了两个数量级。汽车质量却算不上国际上乘的品质,轿车中冷锻件的重量,外国每台达到45~50kg,我国虽也有提高,但仍为每台6~7kg的水平,仍小一个数量级。可见,努力増加汽车轿车中冷锻件的比重,与积极开发新能源汽车等,应该具有同等重要的意义和价值。因此,当今锻压企业应以古人为榜样,立志把我国从汽车大国变为汽车强国,着手从锻压工艺、模具和设备上创新,研发出新产品。

⑶一直以来,人们对“瘊子甲”一文反映的创新成果津津乐道,还有不少文献对它的科学性给予了高度的赞扬。可见,古代冷锻瘊子甲的成果中,具有丰富的科技成分、多种科技创新,非常值得当代锻压企业长期学习和借鉴。

对于如何学习,比如就防身器类产品而言,企业可以想想,是否还有其他新钢种或其他新金属材料或金属与树脂的复合材料?是否可以设计出完全崭新又便于穿戴的新型防身衣或防身膜或防身液?是否可研发出新的类似冷摆辗或冷轧制的新型成形机器?

⑷迄今为止,大多文献没有介绍‘瘊子甲’全文,或很多人没有细读原文,一般都将其第三段给忽略了。其第三段中记载了古代瘊子甲的假冒伪劣产品,并揭露了山寨瘊子甲的一些方法,这对于处于转型升级的锻压企业来说,是一个十分尖锐且具有针对性的问题,丝毫没有理由不对照进行反思。

山寨瘊子甲的制作方法主要有以下4点:

(1)类似瘊子甲结构的整体成形件,会用一块板与四个瘊子块焊接或螺钉连接而成。

(2)产品设计规定要用优质冷轧钢板(棒)的,会随意用普通热轧钢板(棒)代替。

(3)零件必须用冷锻成形,却有意或无意用热锻成形或温锻加工蒙混过关。

(4)工件螺纹最好采用辗压(滚丝或搓丝),却被用切削(车丝)代替。

这种反思存在很大的现实意义,当今不少企业不求持续发展,急功近利、以次充优、重数量轻质量的现象并非少见。现今某些民营企业尤其是小微企业会存在一千年前类似山寨瘊子甲的、低级的制伪(劣)乱象。

结束语

善长古为今用的方法,以古代冷锻瘊子甲的创新精神和成果为榜样,以“瘊子甲”一文为指导,秉持以下3点,树立创新思想、培植创新技能、坚守创新良心,定会有助企业顺利转型并持续稳定发展。

⑴思想。树立创新思想意识,积极探寻创造前所未有或有新用途的产品或工艺与设备,并设定创新评价标准与目标,按社会效益、科技意义、经济利益排序不颠倒次序,才会是真正意义上的创新。

⑵技能。制造真正创新产品,要有科学的技能指导和运用。为此,不仅仅是引进国外先进的技术装备,更应该吸引高级人才、培养高中级技术人才,才会有属于自己科技知识产权的创新。

⑶良心。发扬中华民族优秀传统,传承华夏祖先的聪明才智,摒弃那种做有违背良心的山寨货和假冒伪劣产品,决不能做“伪劣瘊子”的瘊子甲,才会做出有利于民族、国家、人民、企业的创新。

[1]卢险峰.古代冷压技术典型制作.精密成形工程,2012(1)

[2]辞海.上海,上海辞书出版社,1999

[3](北宋)沈括.梦溪笔谈.北京,中央民族大学出版社,2002

[4]卢险峰.“瘊子甲”科学价值之新探.第十二届全国冲压学术年会论文集.秦皇岛,2014年8月27日

[5]卢险峰.优化设计导引.北京,化学工业出版社,2010

卢险峰,教授,博士生导师,专业研究方向为,材料精密冷压成形、最优化理论工程应用。主要学术职务有中国机械工程学会高级会员、中国机械工程学会塑性工程分会终身会员、中国锻压协会“头脑风暴”专家库专家、江西省模具工业协会理事会顾问等。

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