中国锻压行业“十三五”发展纲要

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一、 术语与概念???????????????????( ) 二、 锻造行业“十三五”发展纲要???????????( ) 三、 冲压行业“十三五”发展纲要???????????( ) 四、 钣金制作行业“十三五”发展纲要?????????( )

注:本纲要已经中国锻压协会第七届第三次理事会暨第五次常务理事会审议批准发布。

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术语与概念 锻压即金属塑性成形,也称金属压力加工。锻压行业是一个古老而又充满活力的行业。锻压通常指锻造、冲压和钣金制作。

一、 锻造

在加压设备及工(模)具的作用下,使坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形,以获得一定几何尺寸、形状的零件(或毛坯)并改善其性能的加工方法称为锻造。

可以这样理解,锻造就是将金属棒材、线材、板材、铸锭或块金属加热或不加热,在力(能)的作用下成形的一种加工方法。俗称:打铁。锻造属于金属塑性成形,大都是体积成形,是指利用锻造设备上的锤头、砧块或模具,对金属坯料施力产生塑性变形。根据锻件的尺寸和形状、采用的工模具工装结构和锻造设备的不同,锻造分为自由锻和模锻,锻造出来的产品称之为自由锻件和模锻件。

自由锻是用简单、通用性工具,或者在锻造设备上、下砧之间直接对坯料施加外力,使坯料变形,而获得所需的锻件几何形状及内部质量的锻造方法。模锻则是利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法。

一般是将粉状、粒状或纤维状的金属或非金属材料放入成形温度下的模具型腔中,然后加压合模而使其成形并固化的制造方法称为模压成形,又称压制成形或压缩成形,模压成形也可以归类于模锻范畴。

大锻件是相对概念,分大型模锻件、大型自由锻件、大型环形件和大口径厚壁无缝管件。使用8MN以上自由锻液压机或30KN以上自由锻锤生产的自由锻件称为大型自由锻件。使用60MN以上模锻压力机、80MN以上模锻液压机或100KN以上模锻锤生产的模锻件为大型模锻件。大型锻件主要用于电力、冶金、石化、船舶、机车车辆、模具、航空航天、兵器、重型机械和汽车、矿山机械、通用机械等行业和机械。

金属的挤压、镦锻和回转加工成形等属于特种塑性成形,在国内外也列为锻造生产工艺类,生产的产品也被称为锻件。

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金属回转加工成形为仅金属坯回转或仅工具回转或两者都回转,从而使金属坯料变形的塑性加工方法,包括纵轧、斜轧、摆辗、辗环、楔横轧、辊弯(或弯卷)、辊锻和旋压等。成形环件内径Φ500mm以上的为大型环件;挤压管件内径Φ300mm以上壁厚30mm以上的为大口径厚壁管件。

二、 冲压

在加压设备和工(模)具作用下,使金属板料发生塑性变形或分离,从而获得一定几何尺寸、形状的冲压件的加工方法称为冲压。板料冲压主要由下列工序组成:

分离工序(冲裁工序):毛坯或零件的一部分与另一部分分离。包括剪切、落料、修边、冲裁和切口等。

成形工序:毛坯或零件改变形状。包括拉深、胀形、缩口、起伏成形和整形等。

复合工序:该类工序包含冲裁和成形等两种以上工序。主要是通过复合模或连续(级进)模来实现。

装配工序:利用模具将几个单个冲压件装配到一起,比如车门压合、轿车前后盖压合等工序都属于用冲压方法实现装配工序的事例。

三、 钣金制作

钣金制作是用简单、通用性工具,使金属板材、管材和型材发生变形或分离,按照预期要求成为零件或结构件的加工过程称为钣金制作。

钣金制作是一种综合冷成形工艺。钣金包括剪切、冲孔、切割、冲/切复合、折弯、铆接、拼接、滚压、辊压(渐进成形)、翻边、卷边和扭曲等工序;而制作则是指利用设备与工具对型材和管材进行切割、弯曲和打孔等加工,从而获得一定形状零部件的加工过程。钣金制作在中国传统工业体系中被纳入五金件生产工艺的范畴。

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锻造行业“十三五”发展纲要

中国锻压协会 2015年8月

一、 “十二五”期间行业发展

“十二五”期间,我国在锻造设备与技术方面进行了一些科学研究和技术攻关,取得了一些成果,一批先进的塑性成形技术得到应用与发展。在应用基础技术、关键工艺技术、模具技术和装备技术等方面都取得了进步。同时对促进相关领域和行业的技术进步和生产发展也做出了贡献。“十二五”期间万吨以上的自由锻造液压机和模锻压力机数量一再增加,世界最大的自由锻造液压机、模锻液压机、多向模锻液压机、等温锻造液压机和挤压机等设备完成建设,使我国大锻件(自由锻件和模锻件)锻造能力大幅度增加。锻造及锻造模具材料规格品种得到了丰富,又有一些材料和产品与进口相当,替代了进口。一些既懂现代技术又懂经营之道的企业家,以及既有现代意识又有高科技产品使用技能的专业人才也不断出现在锻造行业中。锻造行业企业主接班有序顺利进行。与“十一五”期间相比,锻造产品国际化速度加快,锻造企业参与国际竞争的能力持续加强。锻件总产量位居世界第一,表1是锻压协会统计和推算的锻造行业年产量。

表1 2010-2014年锻造行业产量和企业数量统计(产量:万吨) 项目 总产量 模锻件总量 其中:汽车 自由锻件总量 其中:环件 重要企业数 2010年 1022.40 690.00 480.00 260.00 72.40 500 2011年 1068.10 669.30 460.00 315.80 83.00 460 143000 2012年 908.80 568.80 404.60 340.00 74.7.00 460 143000 2013年 1001.50 642.90 464.50 358.60 72.20 460 143000 2014年 1081.22 679.45 478.43 401.77 84.43 460 143000 重要企业人员总数 200000 本产量统计没有包括钢球、标准件以及手术器件等非功能性锻件。功能性锻件指经精加工(也有不加工)后装配与各种机械设备中完成一定功能或起一定作用的锻造件。 4 / 67

“十二五”期间,开始具有了航空、航天等高端装备制造业大型模锻件及精密环形锻件的生产能力。一批高温合金、钛合金、耐热不锈钢等高端材料开始进行锻造成形并交付使用。钛合金空心轴颈、超高强度空心轴等温锻件成功研制。大型高温合金长轴锻造成形和结构钢长轴获得新突破,锻件最长尺寸达2.2米,轴径与长度之比大于1:25。高温合金盘叶整体锻造、钛合金盘叶整体锻造成功研制。成功生产出投影面积5.5m2的钛合金整体框、长度近5m的钛合金垂尾梁锻件、长度近6m的大型铝合金整体模锻件和重2吨的超高强度起落架模锻件等行业急需的大型模锻件。航空发动机关键叶片研制成功,这一综合制造技术要求极高的产品质量达到了国际先进水平。大高径比薄壁高筒型件精密辗轧技术获得成功,解决了国内航空航天领域需要的难变形材料成形的技术瓶颈。航空高端锻件产品开始走出国门。特别需要指出的是航空和医疗用等温锻造技术得到突破,不但能生产各种中小型的等温锻件,也可以生产较大的等温锻件,再经可靠性、稳定性和经济性方面的努力,将基本满足航空航天和医疗行业发展的需要。 在大型自由锻件方面:生产了300~600MW亚临界、超临界机组和百万千瓦级超超临界机组锻件。具有了“二代加”和“三代”百万千瓦级核电设备锻件制造能力。具备大型新材料锻钢支承辊制造能力。经过“十二五”的努力,大部分大锻件进口关税优惠政策已经取消,大口径厚壁无缝钢管出台了国家反倾销政策,这些都标志着我国大锻件制造能力已经基本可以满足国内需要。

在核电、军工产品和国内外重大项目中,特种材料封头冷/热成形有限元模拟分析方面取得成绩,积累了一定的技术和生产经验。国核示范和华龙一号核电用封头、航母用封头和美国陶氏项目高标准用不锈钢封头等典型封头产品国内已完成了制造并投入使用。

“十二五”期间,完成了300MW氢水冷护环的试制。完成了高铬转子的试制;以700℃以上超超临界发电机组用镍基合金转子为代表的新材料研发取得令人鼓舞的成绩。水电锻件全套国产化供应已经完全实现。

核电锻件的锻造工艺有了明显改进,有效提高了钢锭利用率。如蒸发器过渡锥形体、压力容器整体顶盖等质量达到了世界先进水平。核电核岛大锻件方面,已具有成套提供“二代加”和“三代”核岛反应堆压力容器、蒸汽发生器、补水箱和稳压器锻件的能力。提供了世界首套AP1000核电主管道锻件,已形成批量

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供应AP1000、ACP1000和CAP1400等第三代核电成套主管道大锻件的能力。在制造1100MW核电半速发电机转子的基础上,2014年采用650t钢锭完成了CAP1400核电半速发电机转子的试制。百吨核级不锈钢锻件制造工艺不断优化,开裂与晶粒度问题得到有效控制。

组合曲拐采用下注锭锻造成形,钢锭利用率接近70%。除价格因素外,国内完全具备制造组合曲轴的生产技术和能力。特别是具备国际先进的全纤维曲轴独特的锻造成形技术和设备,完全满足了国内全纤维曲轴的需求,并有了进入国际市场参与竞争的能力。

在大型加氢压力容器产品制造方面满足了国内容器设备制造需求,容器材质包括有2.25Cr-1Mo-0.25V、2.25Cr-1Mo 、1.25Cr-0.5Mo-Si、 15CrMoR、 16Mn(HIC)和 SA516-Gr70(HIC)等,目前已经形成规模生产。最典型例子是为扬子石化双超反应器特大型锻件,生产制造了锻件直径φ6350、长度7400mm超大型超高压芯筒等极限尺寸锻件。冶金设备用锻件方面,除用户喜好、价格和交货期因素外,全面实现大锻件的全套国产化供应。

国内可以完全利用拉拔技术和垂直挤压技术自行制造超临界和超超临界火电和核电用大口径厚壁无缝钢管。就这一项每年为国家节约数亿美元外汇,也大大拉低了电站建设成本。经过“十二五”期间的努力,我国已经可以应用大型多向模锻设备批量生产高压三通和阀体等锻件,为石油和化工设备的制造奠定了坚实的技术基础。

国内已经完全具有了挤压生产各种铝型材和合金铜材的生产技术,特别是模具技术取得了重大突破,无论是理论研究还是生产实践都已经处于国际领先水平,为我国高铁和家用空调等技术与产品发展做出了贡献。

锻造行业开展的中间试验平台的搭建使得物理模拟实验方法与手段日益丰富,不断向同材质小尺寸方向发展。

中小型精密成形锻件方面也取得了很大进步,一些典型产品逐步获得海外市场的青睐,具备了与国外专业锻造厂竞争的能力,很多锻造企业已进入国际知名品牌的汽车供应链体系,部分产品出口国外,并且能供应核心部件。目前产品已经远销到欧洲、北美、南美、日本、韩国、印度和泰国等国家。出口利润水平高于国内,能使企业的经营质量向良性方向发展。特别是中国锻造企业生产的一些

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汽车零部件不但质量高,而且在国际市场上已处于领先水平,价格和质量占有绝对的优势地位。

风电主轴和环件生产技术发展迅速,国内可以生产直接9米以上的大型环件的同时,也可以生产各种变截面(异型)环件。产品质量得到了大幅度的提升,不但实现了国内的完全自给,也大批量地打入国际市场,完全适应了国内外风电机组发展的步伐。

“十二五”期间,突破了大规格粉末高温合金挤压棒材外观完整性和细晶组织控制技术,研制出直径大于Ф260mm的FGH96合金挤压棒材,棒材晶粒度达到ASTM11级。研制了多项航空发动机用新材料(如Ti2AlNb、TC18;GH230等),并掌握了热加工特性及工艺参数。

“十二五”期间,原材料的内在质量和外观质量得到提升,出现高、中、低端档次分布的局面,让锻造企业有更多的选择空间。非调质钢的应用进一步扩展,某些锻造企业的非调质钢锻件比例已达70%以上。例如:珠光体+铁素体非调质钢锻造曲轴已大批量生产,涨断连杆也已批量应用。贝氏体非调质钢汽车前轴也开始大批量应用。

P91和P92钢可以稳定生产,为生产大口径厚壁无缝钢管做出了巨大贡献。 国内企业建成了世界一流的耐磨钢球锻造用钢生产线,为我国各种钢球生产奠定了基础。

一些锻造企业开展的材料制造与包括锻造工艺在内的工艺一体化研究取得重大进展,获得良好的经济效益。H13钢材料冶炼浇铸和锻造与热处理工艺的一体化制造处理技术获得国家专利,用其制造的塑料模具寿命得到巨大的提升。

国内钢厂已开始按照国外先进标准,包括按照国外企业标准冶炼汽车用钢,但由于冶炼技术不完善或不成熟,如国产汽车齿轮钢等仍然未全面替代进口。另外,国内钢厂未全面开发专供冷、温锻造用的专用钢材。

在火电、核电新材料产品上有了重大突破。冶炼方面,新增水冷模铸锭设备,优化钢锭凝固工艺,提高铸锭质量。冶炼高纯净度钢取得进步,特别是钢中氧、硫含量大幅度降低。锻造中运用高温扩散均质化技术,有效消除偏析,提高了产品的力学性能,特别是一重和二重等企业在600吨位级钢锭及锻件生产上取得重

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大进展。80吨以下钢锭,可以采用下注,有效提高了钢锭利用率。真空冶炼、下注锭的氢含量≤1.2PPm。

模锻、挤压和拉拔用玻璃润滑剂等润滑材料得到了快速发展,基本可以解决当前中大型锻件、挤压和拉拔件的生产需要。

冷精锻工艺。将分流锻造技术应用于闭式(闭塞)冷精锻,不仅使冷精锻成形力大为降低,而且对毛坯下料精度的要求也明显放松,使以闭式精锻成形为主要变形方式的冷精锻工艺的应用取得突破性进展。以轿车变速器行星齿轮和半轴齿轮(均为直锥齿轮)为例,我国轿车和部分商用车变速器直锥齿轮生产企业已广泛采用闭式冷精锻工艺生产,成为继日本和欧洲之后,锻造基本取代了传统的切削加工工艺的唯一国家,总体技术达到了国外先进水平。其中,直锥齿轮修形技术为国内外首创。

此外,汽车中小型同步器齿环,摩托车端面爪盘和档位齿轮等应用量大的齿轮类零件也都普遍采用小飞边冷精锻工艺生产。

多工位冷挤压工艺取得进展。冷挤压成形的制件(包括精化毛坯和成品零件)尺寸精度可达7级,表面粗糙度可达Ra1.6-0.4?m,冷挤压的强化作用使制件的力学性能大为提高。

热精锻工艺发展迅速。小型锻件实现无飞边闭式模锻。典型零件有齿轮坯及爪极整体凹模闭式精锻,管接头等枝叉类锻件实现了可分凹模无飞边闭式模锻,同时也应用此工艺生产汽车中高压管接头和油气输送管道上的三通、四通、弯头及变径二通管接头。中小型锻件小飞边精锻技术获得推广,虽然模锻成形力会有一定的增加,但其飞边金属损耗可节约2/3,有效地提高了锻件的材料利用率,并节省了加热能耗。

温锻综合体现了热锻和冷锻的基本优点,成为近十余年来主要的发展方向之一。“十二五”期间,我国温锻工艺的研发取得突破性进展,其代表性成果有大模数大直径直锥齿轮温锻、轿车等速万向节关键零件多工位温锻(温挤压)得到广泛应用。值得提到的是,随着温度和材料组织控制技术的提升,温锻温度在不断提升,有的温锻温度达到850℃或更高,从而大大减少了温锻的阻力,扩展了温锻零件重量范围。

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多工位温/热锻—冷精整复合工艺受到行业青睐。它综合了温/热、冷锻工艺的优点而避免其主要缺点,适合于各种金属材料,以及轮廊尺寸较大而结构复杂零件的精锻成形。其典型应用实例有汽车变速器结合齿轮中空分流热锻—冷精整成形、汽车变速器直锥齿轮热锻—冷精整成形和等速万向节关键零件温锻—冷精整成形。

高强度铝合金零件流动控制成形技术应用取得成功。高强度铝合金具有的优点使其成为国内外汽车、飞机和航空航天飞行器和高铁列车零部件轻量化制造的首选轻金属材料。国内外普遍采用等温锻工艺来生产。在高强铝合金零件流动控制成形研究方面,所取得的代表性成果有轿车安全气囊气体发生器关键零件减压式流动控制成形、轿车无噪声空调压缩机2014铝合金涡旋盘阻尼式流动控制成形。这些技术上填补了国内空白。在实现铝合金锻造成形技术进步的同时,镁合金以及其它轻量化合金的成形技术也在得到开发重视和应用。

特种锻造。它包括辊锻、楔横轧、摆辗、等温锻造、环形件辗扩(也称辗轧)和曲轴镦锻等多种工艺。辊锻、楔横轧和摆辗早已成熟并得到较为广泛的应用,近年来主要针对一些难度较大的锻件扩大其应用范围。“十二五”期间,取得的重大进展和代表性成果主要有大型环形件精密辗扩和大型曲轴全纤维镦锻成形,以及楔横轧精确制坯、成形凸轮轴和各类球类零件,其工艺、模具技术和设备都处于国际领先水平。

航空、航天、航海及核动力用高温合金高端产品的开发取得进展,锻造技术的创新对高温合金高端产品的开发具有关键性作用。创新的核心是将锻造的热加工窗口控制在一个十分狹窄的温度范围内,既可以突破难变形超合金的锻造瓶颈,又可以实现超细晶锻造。创新的“软包套”保温自由锻技术、“软包套”保温DA模锻技术以及“软包套”保温+瞬时感应加热的DA模锻技术等缺的了实践应用的成功。其中“软包套”保温+瞬时感应加热的DA模锻技术可以与欧美创造的热模锻和等温锻技术相媲美,但我们的生产成本可显著降低。这些技术的不断成熟为我国高温合金、钛合金等特种金属锻造技术的进步做出了重要贡献。 等温锻造技术获得了长足的发展。该技术的应用大大降低难变形金属材料的变形抗力。改善了材料流动性,能够生产形状复杂、加工余量小、精度高的模锻件。

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“十二五”期间,借鉴引进技术后,国内锻造工艺水平和国产锻造设备技术水平有跨越式提高。近年来国内汽车等速万向节和汽车齿轮的精密成形生产完全达到国外同行业相等水平;模具高速铣加工和锻造自动化等先进技术进入推广和普及阶段。

“十二五”期间,培养出规模化的专业化生产工厂,如天润曲轴、太平洋精锻、森威等速万向节和无锡航亚等专业供应商。市场往区域化、专业化和合理化方向发展。

在工艺研发方面,通过企业中建立国家级工程研究中心,对制造所需的材料、热加工工艺方面普遍采用了数值模拟技术与各种材料试验分析方法,为制造工艺提供技术支撑。

大锻件胎模锻技术得到很大发展,特别是在生产核电用壳体锻件方面得到了很好的应用。挤压、辗环等技术取得重大进展,在润滑技术、模具设计、制造和使用技术方面取得重要成果。

“十二五”期间,我国大型锻造设备快速增加,建成了世界最大的800 MN

模锻压机和195 MN自由锻造油压机,万吨级以上的自由锻造油压机相继投入使用。锻造设备的控制技术也在进步,现代化的锻造车间已经出现在锻造企业,国内开始陆续建设全自动锻造生产线。

大型锻造设备数量迅速增加,具备了大型锻件锻造的主机条件。(300MN- 800MN)重型模锻液压机的建立和航空整体锻件制造能力的迅速提升,已能够满足我国军、民各种型号的大型整体航空锻件的成形需求;通过预应力钢丝缠绕正交预应力结构,突破了重型挤压和多向模锻承载液压机结构设计的难题,目前已完成了360MN和600MN挤压机制造和中小吨位(40MN/64MN-90MN/126MN)多向模锻液压机的研制。重型多向模锻液压机的设计已完成,解决了这一精密、绿色模锻技术装备的瓶颈问题,为多向模锻技术的推广奠定了基础。

近几年,为了实现钛合金材料的超塑性成形,我国先后研发成功了超塑性成形液压机,系列有63 MN、100 MN和200 MN液压机,其恒速压制、恒应变压制和动态调平压制指标达到国际最好水平。同时开发了大型航空材料锻件超塑性成形工艺,使大型航空模锻件质量达到国际先进水平。目前250 MN超塑性液压机

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制造项目已经启动,必将加速我国钛产品转化的能力和钛产业的发展。表2是锻压协会统计的国内大型压力机数量。

“十二五”期间,以大型筒体锻件成形机、重型巨载操作机为代表的新设备研制与应用取得成功,进一步提升了大型自由锻锻件质量与生产效率,降低了制造成本。

表2 国内大型压力机数量统计

压力机名称 万吨以上自由锻液压机 万吨以上模锻液压机 万吨以上模锻机械压力机 数量(台) 25 15 21 压力机名称 等温锻液压机 万吨多向模锻液压机 数量(台) 9 7 (不含停建和规划中项目) 锻造生产向专业化发展有了明显进步,许多专业化生产线已经形成。国内已经可以完全制造大型万吨级以上的热模锻压力机曲轴和前梁锻造生产线。也可以提供中小型热模锻自动线,但稳定性和可靠性仍然是一个制约发展的瓶颈。国内锻造行业目前装备的大部分先进全自动模锻生产线几乎全部进口。

目前国内能成熟生产的现代模锻设备主要集中在4000以下电动或离合器式螺旋压力机和125KJ以下全液压模锻锤。

国产电动螺旋压力机产品,系列从160吨到2500吨,经过逐步完善,在替代高耗能、精度差的摩擦螺旋压力机过程中起到了重要作用。4000吨系列电动螺旋压力机实现研发、样机生产和鉴定。装备制造企业已开始为用户提供从锻造工艺、配套设备、模具开发乃至自动化连线,并生产出合格产品的全套解决方案的交钥匙工程服务。

国债资金支持的数控全液压模锻锤项目,使锻锤类设备在节能降耗、绿色环保、数控化方面取得了巨大突破,大大提升了国内装备水平,已出口到美国、日本、东南亚国家和欧盟等十几个国家。数控全液压模锻锤的性价比优势明显,在替代落后设备方面有较大的空间。

“十二五”以来,用电液动力头改造蒸空锻锤继续进行,取得新的进展,已经完成了全部的改造任务。经改造后的设备能耗降低80%以上,为国家环保、节

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能,降低排放做出了贡献。目前世界上许多国家特别是俄罗斯还在大量使用蒸汽锤。

国内模锻液压机和挤压机基本可以满足国内需要,已经可以生产出锻造制坯需要的极高速(每秒数米速度)液压机,速度和位移精度控制达到国际水平。

“十二五”期间,我国进一步完善了中大型辗环机制造技术,尽管可靠性和稳定性需要改进,但基本实现了国产化。

锻造模具普遍采用加工中心(CAM)加工,真空炉热处理,使模具精度和表面质量有了明显提高。部分企业应用激光热处理、表面热处理等技术,大幅度提高了模具寿命。某些企业的统计表明,一些零件的模具寿命由原来的几百件~几千件,提升至2万~3万件,有的甚至提高到5万件以上。模具寿命的提高使生产辅助时间大幅缩短,锻造成本大幅降低。

自由锻液压机生产能基本满足国内需要,与之配套的装取料和操作机也有发展。但在可靠性和自动化与数字化控制方面与国外设备仍存在很大差距。

在行业有识之士、中国锻压协会及其它行业组织的呼吁下,锻造行业人才工作有了一些进步,但没有实质性的改观。大部分企业认识到人才的重要性,开始做一些人才的培养和再教育工作。当然也有一小部分企业也建立起了一套自创人才工作方法,来吸引和培养人才。一手抓内部培养,一手抓外部引进。可喜的是,锻造行业大部分企业由原来的单纯挖人开始有了培养人才的思想和行动,这是“十二五”期间的一个重大进步。

劳动工人本地化也是一个重大的人才工作进步,一方面,实行引进来留下来;另一方面,积极就地招聘。一些企业到流动工集中地打出非常具有吸引力的回家乡务工口号,从而满足劳动力需求。

“十二五”期间,地方政府利用政府采购模式、企业利用请进来讲学模式、送出去学习培训模式等来开展人才提升工作,值得肯定。

值得指出的是,经过多年的技术引进吸收和技术攻关,大锻件锻造技术水平有了长足的发展,培养和锻炼了大批相关人才。基本形成了大锻件材料和产品开发需要的各类人才。建立起了研发、转化、执行和基层创新的各方面人才队伍体系。

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锻造仿真模拟技术开始在模锻、自由锻和辗环等锻造工艺领域使用,有效的提高了锻件合格率,降低了物理实验的成本。有实力的企业应用Q-FORM,D-FORM软件,辊锻制坯Veracd模拟软件,提高了设计能力和效率。在锻造工艺模拟方面,除模拟锻造成形外,能够针对钢材易发生的偏析情况(例如:模铸坯的方框形偏析、连铸坯的心部偏析)进行模拟,可以发现“偏析”最终在锻件的基体表面位置,有利于锻件在后续调质及表面淬火时防止开裂。此方法可以在锻件开发初期就对原材料、锻造工艺及后序工艺可能出现的问题做出预测,从而提前采取相应措施于以避免。

“十二五”期间,模拟软件功能更加强大,有利于模具设计制作和试验,缩短了设计周期,提高了设计准确率。铸锭应用了ANYCASTING模拟软件,热处理应用了SYSWELD模拟软件来指导生产,对新产品生产具有指导作用,大幅提高了设计能力、产品质量和制造效率。

近几年在提升管理能力方面,企业已真正认识到管理出效益、管理上质量,逐步健全了管理制度。一些企业引进ERP系统,实现了网络办公,大大提高了工作效率。从市场销售、物资采购、生产调度、成本核算到仓储管理全部实现计算机系统覆盖。数字化、信息化工厂模式开始有应用尝试,使锻造车间的现场管理得到很大改善。更加重视能源费用节约,普遍采用“削平填谷”,充分利用夜间低电价区间组织生产。

“十二五”期间,一些锻造企业与国外专业锻造厂成立了合资企业,同时海外锻造企业在中国独资设厂也在稳步增加,这些都为中国锻造业注入了新的活力。锻造企业与国外同行间交往逐步正常化,逐渐从思想上接受国外同行和客户的管理模式。特别是汽车行业供应商,在客户推动下,企业生产和质量管理逐渐与国外汽车行业规范接轨。

按照“构思一代、研发一代、试制一代、生产一代”的技术创新思路,一些企业逐步构建了研发驱动型科技创新体系,即努力构建“基础科学研究层、工程化研究层、产业化研究层和批量化生产层”。

“十二五”期间,一些企业技术创新体系进一步完善,体系构架和机构设置基本完成,建立了较完善、规范的薪酬体系、人力资源管理制度及一系列人才吸引、稳定、培养和选拔措施,形成了鼓励创新的环境氛围。

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以重大技术装备国产化需求为方向,以重大课题研发为目标,不断提出企业的技术需求,与优质用户共同开发,同时进步得到行业企业认可。一些企业与全国知名高校院所建立了广泛的合作关系,各展所长,各取所需,效果明显,作用巨大。几年来,锻造行业中的一些企业承担了国家“十二五”科技支撑计划,牵头国家重大科技专项课题多项,同时也承担了国家863项目、国家重点科技计划项目。在大锻件生产方面,一些企业目前正在开展国家第三代核电大型锻件及核反应堆压力容器、大型开合式热处理基础装备、大型电渣重熔装备、巨型重载锻造操作机、锻造共性技术及加工技术等国家级课题的研发。

充分利用高校和研究院所的科技人才、科研装备与科技成果,行业中已经开始建立以企业为主的“产学研”联合机制,提高了市场快速反应能力,减少了技术开发风险,突破技术瓶颈,实现技术升级。

2010年,一重牵头组建了“重型锻压装备与工艺创新平台”,成为国家重型锻压装备与工艺创新的重要技术创新平台。行业内多家企业成立技术研究中心,博士工作站。这一形式正在行业中得到热捧。

二、 “十二五”期间行业存在的问题

锻造行业存在的主要问题集中表现为使用的先进制造设备和关键设备零部件依赖进口;打入国际一流主机厂供应链的企业和产品数量偏少;企业的人均劳动生产率和企业效益普遍偏低;工艺和产品质量稳定性不足,行业发展参差不齐,以价格为导向的恶性竞争阻碍着企业的进步;人员流失和高档人才严重不足;先进的管理方式和模式引进,但缺少文化的支持而流于形式;企业技术档案、技术和市场开发原始,严重影响锻造企业的技术传承和发展;锻造企业间的自觉融合和合作没有进展,具有国际影响力的大型锻造集团几乎没有。

专家型人才短缺仍然成为了行业突出的痛点,缺乏懂专业的企业领导者,国家人才培养政策不完善、人员流动不规范,企业投资人才培养的积极性经受着巨大打击。企业找到一个分析能力强、解决问题能力好以及管理水平高的人员很难。 年轻的专业人才缺乏,很多学锻造的学生不愿意从事锻造行业,专业教育与现实需求严重脱节。一线操作工主力还是年老的,年轻的工人很少。很多高等院校从就业角度考虑,取消了锻压专业,国家职业大典中也把锻压工程师取消,出

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现了行业和专业误导。社会力量办学又被应试教育的条条框框所左右,无法有效生存,教育乱象、主要是招生乱象严重,大大地限制和阻碍了社会办学,严重影响了企业办学的积极性。

目前锻造行业人员流失严重,缺乏有实践经验的工程技术人员(工艺工装设计),设备维修人员(技术人员、专业技能人员),操作技能人员和跨专业的技术人员。技术的传承性比较差,前人好的经验、积累的好的技术没有得到传承。

企业需要人才的成长旅程太长、波折太多。专业知识教育与职业教育与现实需求严重脱节,特别是专业基础知识越来越不扎实,职业教育过分偏向了知识教育,技能性实战能力没有得到有效的锻炼。教育中缺少了“劳动光荣”教育,放弃了或轻视了“动手”劳动的重要意义。

锻造行业一方面缺少现代企业管理人才,同时,大学的企业管理毕业生在锻造企业并没有得到重用。企业不知道如何使用这些专业的毕业生,或没有能力指导和使用这些学生;企业管理的毕业生到企业不知道该干什么,或者说,学校教的东西与企业管理现状严重脱节。

思想观念、工业理念的现代化,是整个制造业向现代化转变中更深更彻底的部分。进行物质,即技术和装备层面的改造和提升,以及管理体制、管理方式层面的行业改革,是中国制造业实现现代化的必备条件。然而,如果没有思想观念和工业理念层面的现代化建设,不仅整个制造业的现代化难以顺利实现,甚至管理体制、管理方式和技术装备的现代化也难以持续实现和进步。

中国锻造行业当前存在的最重要问题之一是管理问题,更缺少符合中国文化的管理方式和管理模式。这些年的实践证明,像八九十年代的“设备与技术改造”大潮,仅仅努力从物质和技术层面实现着产业的现代化,以及像一直推行的“TQC管理、ISO贯标、5S管理和6西格玛推广等”,仅仅试图从制度和标准层面实现企业现代化,都不能取得很大成功。从根本上说,没有现代思想观念和工业理念,没有具有这些思想和习惯的产业大军,是难以在现代化的企业管理下正常运转,也难以发挥需要现代化思想和理念人使用和操作的技术和设备的作用。也就是说即使企业富足,行业辉煌,坐拥先进设备和技术,照搬了很多的管理模式和应用了许多管理技术,也照样会产生很多的企业管理和行业发展问题。然而,要实现

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先进热成形处理AHFT工艺对不同类型TRIP钢板的组织和性能的影响有待进一步探讨。需要认真研究热成形淬火HF+贝氏体等温处理AT(Austempering Treatment)工艺,以及热成形淬火HF+碳分配等温处理PT(Partitioning Treatment)工艺。

“十三五”期间,需要加强研制开发热冲压后续工艺的新型低温热处理炉,可以分别对热成形-淬火后的构件进行贝氏体等温处理(Austempering)、碳分配处理(Partitioning)或者回火处理(Tempering)。同时需要开发与之配套的工艺控制软件。“十三五”期间,仍需要对热冲压成形-淬火工艺进行相应的改进,对加热炉、模具水冷淬火系统、冷却速度与终冷温度控制方式,以及构件传送系统等进行开发和完善。特别需要强调的是,需要继续对先进热成形处理AHFT机组的研制。

今后5年,柔性成形技术将向大型化、精密化、高速化及连续化方向发展。大型化采用柔性成形技术加工的工件尺寸越大,其优越性越突出。随着柔性成形技术的推广与普及,设备的一次成形尺寸也在逐渐变大。2020年之前,会出现一次成形面积超过10m2的柔性成形设备。目前,精密化已经能够用厚度为0.5mm甚至0.3mm的板料成形曲面类工件,而且能够成形如人脸那样比较复杂的曲面。随着柔性成形技术的逐渐成熟,将向精细化方面发展,其成形精度也将得到更大提高。高速化及连续化,采用辊压柔性成形技术可以实现工件的高效、连续柔性成形,从而实现小批量、个性化制造的高速化与连续化,到2020年可以达到一台柔性成形设备每天加工300m2曲面工件的生产效率。

精冲、精锻是并行发展的两项先进制造技术,精冲件太厚即需要精锻,精锻件太薄就必须精冲,两者相互关联,关系密切。开发精锻+精冲复合工艺的基本思路是找到这两项工艺的结合点(如带轮毂的齿轮零件和带短轴的凸轮零件),而我国的精锻有长久的历史,水平已经很高,以此为方向来提升我国精冲技术的整体水平是一条很好的途径。精冲当前的主要内容是不断解决材料、设备、模具、工艺和市场开拓方面存在的问题。在材料方面欧洲已经发展起来了细晶粒高强度精冲专用钢板,中国将会有个别企业从事研究开发,投放市场。在材料上,经过二次加工的精冲用钢品种将会逐步增加,用户选择余地也将越来越大。精冲设备要以日欧设备为榜样继续加强国产化,提升水平;模具寿命和模具结构将一直是

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行业关注的焦点,这方面的研究需要深入和持久地进行。多工位连续加工精冲工艺将普遍采用,这将提高效率和降低人工成本;纵向复合工艺会在部分产品上得到应用;未来中国精冲行业的市场必须坚持立足国内走向欧美日的战略定位。

高速精密冲模具技术需要研究关键设计内涵和技术以及制造工艺中的基础技术、理论,掌握模具核心技术。冲压模具的基础零部件和配套件是模具整体快速发展的基本条件,而中国由于热处理、材料和标准件等模具基础零部件和配套技术及质量水平较低,高档模具制造严重受约束。

随着新工艺新产品的不断涌现,国外精冲模具已经从常规的单副级进模向多功能组合模具、生产线配套组合模具工装、特大型级进模以及微细零件冲压成形模具等方向发展。高速精密冲模具越来越复杂,集合了模内激光焊接、模内铆接和二次注塑成形技术。特别值得提到是,3D打印技术对模具制造业将产生影响。随着电子工业的发展,小型电子零件的需求日趋高涨,促进了高精度、高效率的高速压力机的发展。目前日本及欧美已成为高速压力机技术的领头羊,在100KN压力、8mm冲程下,滑块速度可达4000次/分。

整体而言,中国冲压技术与装备将会向国际先进水平跟进,与国际先进水平仍将保持一定的差距,装备制造业需要一定时间的积累。冲压行业的设备大部分仍以国产设备为主,但是进口设备将会逐渐增多,占据着高端市场。依据目前可以预见的条件看,冲压设备市场将会保持一定的增长,尤其是汽车、电子电器和其它新型行业相关的设备增长将尤为明显。冲压设备将毫无疑问地向大型化、高速化、精密化、自动化、数字化和信息化方向发展。其中大型高速紧凑型机械压力机生产线和多工位压力机,配备专用和高效的板料传输技术和快速换模装置为重要的发展方向。随着伺服驱动技术的发展,伺服压力机逐渐被汽车厂家接受,成为新建项目的首选设备。高性能交流电动机伺服系统代表了当前伺服驱动系统的发展方向。国内研究机构未来要加大高精度的伺服控制技术研究,引导国内机床行业的机床控制技术的升级,缩短与国际先进技术的差距。建议“十三五”期间,冲压设备应重点研发高速机械伺服压力机生产线和液压机械混合伺服压力机(液压驱动,机械传动)摆脱国外对大扭矩、低转速伺服电机的限制。研发数控液压垫技术,打破国外垄断。研发大型多工位伺服压力机,以及先进的能量管理系统技术。

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“十三五”期间,在攻克伺服压力机部件时,要重点攻克高速重载滑动丝杠制造工艺,目前该技术为日本等先进企业所垄断。如能顺利实现国产化,将推动国产伺服压力机(丝杠+多连杆结构)的快速发展。重点攻克高速重载滑动轴承,需要研究高转速下滑动轴承的动力学特性(包括材料及制造工艺),如能获得突破,国产高速压力机精度和性能会进一步提升,达到欧美先进水平。还要攻克非圆齿轮磨削设备,采用非圆齿轮传动可以实现多连杆的某些特性。但制造设备依赖进口,而且至多只能采购在6级精度以下设备,伺服压力机研制所需的驱动器也需要进口,国产伺服电机的稳定性和可靠性需要进行研究论证。

为了满足个性化的冲压成形生产需求,不断衍生出多种专用、高效的压力成形设备和装置。如内高压成形、板材充液成形、热成形等;由于专业化生产对提高质量、降低成本具有重大意义,随着冲压设备的发展,冲压行业将对专业化生产要求越来越高。

由于液压机能够快速调整,适合中、小批量零件的生产,液压机系统对压力、行程速度单独调整后,实现了对复杂工件以及不对称工件的加工,降低了废品率,还适合于难成形以及高强度的材料,这也是未来冲压发展的一条主要技术路线。

在冲压模具技术方面,需要继续提升信息化、标准化水平。必须用信息化技术装备模具企业,发展重点在于大力推广CAD/CAM/CAE一体化技术,特别是成形过程的计算机模拟分析和优化技术(CAE)。加速我国模具标准化进程,提高精度和互换率。

为适应市场对模具制造的短交货期,高精密、低成本的迫切要求,未来我国的模具将呈现几大发展趋势:一方面是由于用模具生产的零件日渐大型化;另一方面也是由于高生产率要求而发展多工位模具。

模具的精度要求越来越高。随着零件微型化及精度要求的提高,有些模具的加工精度要求在1μm以内;超精密加工已进入纳米(0.1μm~100nm)级精度阶段。

挤压模及粉末成形模需求将会增多。由于汽车、车辆和电机等产品向轻量化方向发展,以铝代钢,以及高分子材料、复合材料、工程陶瓷和超硬材料的成形加工技术需要加快发展;由于新型材料的采用不仅能改变产品结构和性能,而且

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也使生产工艺发生根本的变革,因此也将相应地出现对液态、半固态挤压模具及粉末锻模的大量需求。

多功能复合模具将得到进一步发展,级进组合冲压模具已在美国汽车工业中普遍应用,主要用于加工转子、定子板或者插接件,其优点是生产率高、模具成本低和消减了板料剪切工序。当前集成电路引线框架的生产已经使用具有20~30个工位的级进模,工位数量最多的已经达到160个。这种模具在生产铁芯叠片中得到应用,可以实现自动冲切、叠压、铆合、计数、分组、转子铁芯扭斜和安全保护。这种多功能复合模具生产出来的不再是单个零件,而好似成批的组件,可大大缩短产品的生产及装配周期。

冲压行业未来的发展离不开数字化应用,而行业需要的各类软件将受到欢迎,客户移动端信息管理软件、三维造型设计软件、CAE软件均为国外产品。从安全层面上看,需要国内软件企业在该领域进行开发。

提高行业人员素质这是一项迫在眉睫的任务,又是一项长期而系统的工作。振兴我国冲压行业需要大批高水平的科技人才,大批熟悉国内外市场、具有现代管理知识和能力的企业家,大批掌握先进技术、工艺的高级技能人才,要舍得花大力气,有计划和分层次地培养。

冲压行业未来需要的人才主要包括:高端企业管理人才,高端项目管理人才,热成形整线集成人才,热成形模具设计、制造、调试人才,高端覆盖件调试人才,压机自动化管理人才,新技术研发人员等。需要材料科学、成形工艺、机械、电气、自动化控制和计算机和软件编程等专业人才的合作,可以在重大项目的立项和实施过程中,从现有的专业技术人员中选拔培养,并结合项目的实施,行业办学和专业教育相结合进行。

这些人才需要靠企业、协会、相关高校研究院所联合培养。国家和社会力量办学,企业提供实习机会并享有优先挑选学员的培养方式,是不错的选择。国家或行业协会建立行业人才库,并且定期组织高端人才论坛,参与国家相关技术标准制定,参与国家或行业重大政策的制定,也可以起到培养人才的作用。

企业好不好很大程度上取决于管理的好坏,冲压企业必须全面实行5S管理,这是能够实现高质量冲压生产的关键所在之一。冲压管理要全面引入ERP系统和大数据管理系统,这对企业管理水平的提升具有重要的意义。

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五、 政策建议

制订切实可行的产业税收扶持政策,应推广增值税先征后返优惠政策,逐步减少直接投资性的国家扶持和支持项目。可以实行择优扶强,也可以对高新技术企业(如新钢材研发,新模具材料研发,新的涂层技术,热成形模具新技术)在开发阶段执行该政策。还可以对产学研科研项目推广单位或应用单位执行这一政策。

要注意引导国内企业使用国产冲压钢板或铝板,推动汽车用高档钢板国产化。制订国家扶持开发技术和项目的推广计划,让国家投资的项目和技术开发成果能普惠行业,实现公平竞争。

冲压中小企业乱散差表现比较严重,国家和地方政府要制定相应的政策,引导企业开展“改制、改组”,激发企业活力,增强市场竞争力。在引导企业加快企业产权多元化进程中,加强企业激励机制与制衡机制的建设方面进行研究,真正激发企业的活力。围绕中国装备制造业的优势和强项进行产业结构、组织结构的调整与重组,打破部门、行业和地区保护,加大企业间重组、并购力度,建立起大装备制造业体系;按照全球化和专业化生产的思路,大力培育一批在国际上有竞争力的大型企业和一大批强、精、专的中小企业集群。压缩过剩的、落后的生产能力,加大推动严重亏损、没有发展前途企业的破产、退出力度。

建立和强化诚信体系建立,让诚信成为市场有价值的软实力。认真研究产业双规制下产业发展遇到的破坏性作用,中小冲压件行业应坚决取消双规制,国有中小冲压企业应逐步退出。

赋予行业协会以政府支持项目的科技评审权、进口设备与技术的免税建议权及政府支持的技改项目立项建议权等等。

在法律层面上,确定高端人才和企业培养人才流动制度,切实保护行业企业人员培养和培训的积极性。在当前形势下,可以对企业开展的实战型技术工人培养制定税收优惠鼓励政策。

改善金融系统和国有大型企业的融资和支付体系和方式,切实保障中小微企业的生存空间。完善企业研究开发费用所得税前扣除政策,实施企业创新能力建设计划,加快新技术和先进适用技术在企业的推广应用;执行较低存款准备金率,

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发展。当前,在市场的理念中,恰当地融入了中国的传统文化,互利、发明创造、精密可靠和守信等一些市场经济理念或文化元素,已经锐变成了双赢、创新不折腾、精细完美和诚信等新的理念或文化,已经毫不掩饰地融入了中国文化元素。且已经成为了当今世界市场经济的新概念或新元素。例如质量已经不是一个简单的产品属性,而是与人的素质紧密相联,与人的追求紧密集合在了一起。质量的产生和完成体现了人的素质和人的质量。工业时代的质量是一种文化,把质量与人联系在一起是工业进步的重要文化理念;与优秀用户一起成长、尊重可靠的竞争对手和放弃物美价廉而提倡物有所值;以及不以低价竞争为本的现代思想理念。这些具有发达国家已有的思想或行为,但更多的是融入了中国元素,是对工业文化的重大贡献。

中国工业进步是举世触瞩目的,但这个成绩给我们带来的文化变革会让我们持久地受益,我们必须善于工业变革,更要善于文化总结。锻造行业是制造业中的基础产业,其发展大大受到材料供应和产品需求用户的制约。要想有所作为,必须更加注重思想观念、工业理念的培养,这不但有利于我们自身的行业或企业发展,也有利于推动我们的合作伙伴进步。当前,锻造行业需要如下的思想观念和工业理念:

(1)建立开放的交流和共赢的思想,坚决消除闭关自封以及盲目自尊的文化,要特别重视见多识广文化的饯行。

(2)质量是习惯,成为每一个人的自觉追求,产品质量要从个人的审美文化做起,提升现代的美学修养会提升人的质量习惯。

(3)要特别打击以点盖面、以偏概全和以模糊替精细等的思维逻辑,切实建立诚实与信任,责任与担当的文化基础。

(4)建立以时间、时间节点为主线,以提升效率和效益为目的的精细管理思维模式,实现精益的永无止境的管理理念。

(5)劳动是习惯,动手是素质和能力的体现!动手也是一种修养,一种思维锻炼的最佳方式。动脑、动嘴不如动脚动手,劳动光荣和劳动就是创造应成为时代的思想和理念。

(6)竞争是一种本能,得到合理约束会是这个时代的思想,合作共赢不能简单地理解为用户哲学,也是与竞争对手的哲学。

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(7)依赖是创造力最大的障碍,是生存最大的毒药。而依赖在工业中的主要表象是没有进取和责任心、没有激情和不服输的斗志和没有理想的彷徨和怨气。这种依赖心里和行为产生的根源是被委曲了的呵护和照顾,是缺少独立生存和发展能力的具体表现。这个文化在计划经济时代也得到了无限的加强。 (8)要为维护诚信支出成本,让诚信成为企业的重要软实力。 (9)实事求是仍然是这个时代需要的主流思想,正确理解和运用实事求的理念和思想至关重要,实事求是思想在工业领域的核心不是不需要绕道,只是我们需要正确地评价自己和别人,一个不能看清自己和接受自己现实的企业是非常难以有进步动力的,而一个很能看清自己企业,而没有以上八点正确思想观念和工业理念的企业也是要面临退步和倒闭的。

创新人才培养机制,优化人才发展环境是当前行业人才工作的重要内容。一是国家要对当下的高等教育和职业教育体系进行系统的改革,引进企业或社会力量办学,改造或建立校董制度,引进企业和社会智能进入学校领导机构,依据行业需要和实业需要进行人才培养。二是国家应出台支持企业办内部小型职业教育,在税收上给予明确的支持并给予明确的法律地位。三是要研究鼓励行业组织和企业办学,推广不同于当下教育模式的职业教育与再教育模式和体系。

国家要严格人员流动规范,在法律层面上建立高级人员和企业培养人员流动制度,提升企业人员培养的积极性。

当前,人才的基础教育仍然在高校和一些高级职业学校,做为企业应认识到,专业技术和专门能力的掌握则需要实践的训练和有经验的老师“传帮带”。企业要认真研究在当前体制下如何开展人才工作,多渠道进行人员培养,绝对不能因难不为,甚至倒退。

锻造行业和企业要认真研究劳动法和劳动合同法,在当前法律允许的情况下建立完善的劳动制度,杜绝或减少因人员流动给企业造成的损失。要站在整体行业和企业发展相关联的角度开展人才培养,彻底放弃以挖人为人才工作重点的思想,积极培养具有自身企业文化特点的人才队伍。积极开展以送出去学习、引进来讲学的培养机制,推动企业开展内部交流与讨论,形成学习文化。建立较为严格有效的人才培养计划和行动办法。特别要注重吸引优秀的人才能够体面、安心

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地在生产一线工作。锻造行业企业要注意建立与高校和科研院所的紧密合作关系,合作培养人才。

锻造企业要大力推广使用工艺模拟软件,模拟软件不仅仅是一个新产品开发工具,更是一个产品工艺的改进工具。锻造技术与计算机模拟技术的结合越来越紧密,成为新材料成形技术研究的关键。随着计算机控制的数字技术的发展,建立液压数控锻造物理模拟设备,发挥计算机技术与液压传动技术优势的有效结合,从而实现材料成形技术物理试验的科学化,为研究如变形速度、变形率以及变形温度对材料性能和质量的影响服务,同时也可以对自动化上下料或操作机器人的适应性进行研究。推动将数字模拟与物理试验相结合能力的建设,改善成形研究方式。

当前影响数字化发展的一个常被忽视是是智能高精度的传感元件,一切的数字化和信息化都是建立在感知件信号的准确基础上的,因此大力发展该技术具有重要的意义。

大锻件是综合材料、冶炼、锻造、热处理和检测为一体的高技术产品,其制造技术不仅涉及多专业、多学科,而且包含有冶金、热加工等具有十分复杂的内在机制和多种工艺因素。因此,企业或行业必须转变发展理念,要扎扎实实且持续不断地进行技术创新,并且最终突破和掌握产品的核心制造技术,实现大锻件产品制造的优质、高效、低耗和环保可控的发展目标。

研究院所、高校和相关企业应注重基础和前沿技术的研究。例如:(1)开展重型燃机大型锻件的加工技术研究、绿色精密锻造成形工艺研究等;(2)加强对精密塑性成形设备的研发力度;(3)加强复合塑性加工技术研发,节约材料和能源,减少加工难度和加工工序,提高零件的加工精度,尽可能做到无切削或少切削加工,以满足未来锻造行业“绿色锻造”的要求。

国家通过税收或专项资金扶持,建立行业协会或恰当机构与部门牵头的上下游协调发展体系,促进我国锻造企业、高校、科研院所之间的联系沟通和技术交流。充分发挥协会的桥梁作用,通过举办一些技术讨论会、技术沙龙等活动,互通有无,实现共同提高。国家应充分发挥行业协会的作用,就国家研究课题设立,技术改造、项目和工程等支持内容应委托行业协会评估或多听取行业协会意见,从而切实能将相关内容落实到产业实际。

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国家要加强基础共性技术研究,推动产业技术进步,建立必要的特别技术研究机构或利用好现有研究机制,集中精力利用政府行政权或行业的组织活动能力将研究成果或支持课题、项目产生的成果推向生产实践、扩大应用范围。

国家应重视推动产业技术创新发展路线图,制定锻造产业技术创新一体化的开发战略,形成锻造设备、锻造工艺和模具及生产管理系统等一体化开发。铸、锻、热、焊和表面处理五种不同的工种总称“热加工”,因为它们有一个共同的重要基础就是相变理论。所谓热加工主要是使各种金属有适合其使用目的的性能而进行加热和冷却过程。可以说铸、锻、热、焊和表面处理五个工种是掌握金属零件生死命运的也并不算过份。研究金属材料性能对锻件质量和外形尺寸精度影响,参照国外先进金属材料标准制定并完善我国金属材料行业标准,逐步达到国际先进水平。鼓励发展锻造余热正火、锻造余热球化退火以及锻造余热调质。更重要的是在余热处理的基础上进一步发展到形变热处理,减少锻件的结构尺寸,达到轻量化的目的,降低金属结构件用材量。依据当前获得的数据,这种工艺能节约材料20-30%。国家应设立软课题,开展体系和机制研究。将产业技术创新和行业技术发展作为首要任务,动员各级研究所、实验室围绕产业技术创新的发展做具体的指导工作。系统解决锻造行业模锻件产品精度低、加工量大、能耗高、生产效率低所涉及的产业技术难题。动员全行业的各级研究所、实验室对产业技术发展的难题进行研究。形成权威的材料数据库、工艺数据库等。这些成果形成软件,镶嵌在锻造设备中。使锻造设备的功能符合自动化、数字化和信息化锻造工艺的要求,提升锻造产业的整体技术水平。

积极推动行业标准体系建立,加重行业组织标准建设的力度,建立由供应商、用户为体系的标准制订体系。

锻造企业应探索建立符合自身需要的基础共性技术的研究联盟,与用户一起建立产品开发体系,发展锻造生产的平台战略。

培育全球化战略思维和开放视野。市场开拓由以国内市场为主,向国内、国际市场并重转变。巩固和拓展国内优势市场,推进国际市场开拓。关注发展中国家市场需求,扩大成熟设备的出口。依靠新兴产业发展新的市场增长点,抢占市场先机。国内外轨道交通等行业发展迅速,市场潜力大,是锻压技术的广阔应用领域。应早日打破行业垄断,引入竞争机制,为自主创新开拓空间,促进锻造技

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术发展,也将使轨道交通制造业进一步降低成本,产品升级,提高国际市场竞争力。

国家应注意发挥税收对产业和行业的调节作用,加快研究锻造行业税收特别政策,从而推动锻造行业的转型升级。锻造企业要切实理解转型与升级的理念和概念,并能自觉地向正确的方向发展。对企业来讲,转型升级是一个永恒不变的主题。锻造企业转型升级的基本概念是不断采用新技术、新工艺,加快传统生产流程的改造与升级,恰当地实现生产过程“自动化、专业化、信息化、流水化、和绿色化”,达到大幅度降低产品成本,提高生产效率,稳定产品质量的目标。锻造企业的转型升级必须注重服务对象和服务方式的转变,必须注重与竞争对手相处方式的改变,必须注重与供应商关系的再造。锻造企业的转型升级必须有利于节约成本、有利于提高产品质量、有利于绿色制造和有利于企业不断进步。

四、 “十三五”期间的发展与需求分析

模锻是锻造重要的组成部分,模锻按锻造温度分为热锻、温锻和冷锻。模锻行业永恒追求的是热、温和冷精锻。但独立的热、温和冷精锻成形技术都有其不可克服的弱点,为此开发使用温/热精锻、冷/热精锻、温/冷精锻技术或三种工艺复合锻造技术成为了当前的主要目标。这些复合工艺不但具有节材和节能,以及提高零件产品力学性能和改善环境等优点,还具有使金属塑性成形性能更好、变形抗力小,可以实现连续生产,生产效率更高的优势。

精锻技术是先进制造技术的重要组成部分之一,精锻技术的进步必然促进金属加工技术的快速发展。根据美国国家生产力委员会调查,在企业生产力的构成中,制造技术的作用占62%。为获得所需零件,约70%以上金属材料需经过塑性成形(含热、温和冷)为主的加工方式加工。从这个意义上讲,全面发展热、温与冷精锻技术具有重要的战略和现实意义。

积极发展热、温和冷精锻技术和复合精锻技术的同时,当前和未来一段时间内必须重点发展温/热精锻技术,建立以结构钢和高强轻金属为主的温/热精密锻件材料的线膨胀系数、抗拉强度和屈服强度、反映热力学性能的真实应力—应变关系曲线或本构关系等数据库。 以粘塑性有限元理论为基础,研究温/热精锻逆向设计方法,以现有体积成形模拟软件为平台,开发温/热精密模锻优化设计的

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模拟分析系统。完善黑色金属温/热精锻工艺,扩大多工位温/热精锻和闭式无飞边温/热精锻工艺应用的范围。进一步研究高强度轻金属流动控制成形新技术,推广其应用范围。掌握和推广应用温/热精锻模CAD/CAM技术。开发多工位和双动/三动温/热精锻压力机(包括机械压力机和高精高效液压机)。开发无污染的新型润滑剂和自动化润滑技术及装置。开发并推广应用温/热精锻自动化生产技术,建立自动化生产线。 建立温/热精锻成形工艺技术规范与标准。

精锻技术应用前景十分广泛,要解放思想,拓展应用。要积极发展航空航天飞行器关键零件高强度难加工材料的温/热精密锻造,以及轿车零件轻量化温/热精锻成形和基于亚微米、微米尺寸级别的温/热微成形和高温高压条件下陶瓷金属材料的精密锻造等。在发展小型锻件温热精锻的基础上,向大中型锻件温热精锻发展,由单个锻件温热精锻向一个部件中的主要零件都采用温热精锻集成方向发展。注重开发轨道交通领域、坦克及装甲车等高速重载承力件的精锻生产,取代铸钢件以提高其力学性能。开发生产轿车悬挂系统的转向节、左/右转向臂、左/右拉杆、轮圈和连杆铝合金锻件,以高强度铝合金取代结构钢实现轻量化。发展大功率发动机和轿车无噪声空调压缩机等中高硅铝合金零件,以热精密锻件取代压铸件以提高其内在与表面质量,开发以整体精锻成形取代两个或两个以上的零件焊接或铆接或螺纹连接为一整体的分体制造。研究板锻与管锻成形,实现以薄代厚、以空代实的轻量化制造;积极使用成形过程数值模拟及工艺参数优化技术,实现锻造工艺的持续改进。下表列出了未来主要的精密模锻技术与产品应用范围。

表3 精密模锻成形技术及产品应用领域

基础制造工艺种类 应用领域 汽车 应用产品名称 手动与自动变速器及差速器齿轮类零件。 传动轴系统上关键承力件,轿车等速万向节上的钟形壳、三销滑套和星形套等传递扭矩的关键零件。 十字轴和变速器十字轴及操作系统转向柱上的十字轴与轿车等速万向节上的三销轴。 载重车(商务车)主动轴上的万向节叉、滑动叉和叉形突缘等叉形件。 发动机零件主要有曲轴、连杆、进气门、排气门和凸轮轴等。 26 / 67

温/热锻造技术和温/冷复合精锻技术 汽车 铝合金锻造技术 温/热锻造技术 闭式等温锻造成形 航空航天 航空航天 航空航天 发电 输变电 船舶 温/热锻造技术 工程机械 其它承力零件。 汽车安全气囊气体发生器7A04超硬铝合金压盖与壳体,新型涡旋式空气压缩机4032铝合金涡旋盘系列产品,无噪声空调压缩机中高硅铝合金活塞尾、活塞体、斜盘及接头等关键零件。 汽车悬挂系统的转向节、左/右转向臂、左/右拉杆等。还有铝合金轮圈和连杆等。 轻合金锻件如飞机上的大梁、壁板、框架和支架。 组成机翼梁的上缘条、下缘条、腹板、隔板和起落架等。 钛合金整体涡轮要求采用超塑精锻成形、整体叶轮、发动机机匣和叶片。 火电站汽轮发电机组上的高强度不锈钢叶片,原子锅炉上的高强度不锈阀瓣等中小型件,各种大型锻件。 塔架上的高强度螺栓和螺母。 高压输电线路上的电力器具如单撑耳、双夹箍和金具帽等数十种承力件。 船舶包括航运船舶和舰船两大类,其发动机曲轴、连杆和凸轮轴。 船用黄铜阀体。 支重轮左半轮体和右半轮体,托链轮左半轮体和托链轮右半轮体,以及支重轮半轮体等系列零件产品。链轮齿及掘土机上的耙齿等。 农用机械 与汽车类似。 液压机和中高压管接头(直二通、异径二通、等径三通、液压系统 异径三通和四通)系列零件产品。中小型中高压阀体等。 五金工具 活动板手和固定板手系列产品。 材料对模锻生产影响巨大。应开展新材料成分、热变形行为、缺陷和组织性能控制研究。研究材料成分与组织性能关系。冶铸与锻造及锻造与热处理界面的技术研究需要加强。非调质钢应用的基础研究应受到重视。建立非调质钢材料指标,包括锻造工艺参数的规范、锻后控冷参数、锻后工序工艺参数和缺陷的评定标准。与此同时,也需要统一调质钢金相组织的评定标准,统一国标GB/T3077力学性能调质试验标准中淬火油的牌号,确定淬火油的冷却特性检测及标准范围,用于统一行业内的热处理规范。

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自由锻也是锻造业的重要组成部分,自由锻技术发展以突出节能、节材为主线,以发展材料、锻造工艺、热处理和机加工一体化研究为突破口发展技术。自由锻中的大锻件锻造技术与产品质量是衡量自由锻造行业水平的重要标志。

“十三五”期间,需要集中解决火电和核电全系列锻件,包括核电用泵、阀、管板及其隔板等的锻造成形。要特别重视核电适用的量少、价高的特种中小型锻件开发和生产。“十三五”期间,要能彻底国产化发电机转子、汽轮机轴、高档轧辊和船用低速曲轴锻件,特别要在产品质量稳定性和控制成本上有重大进步,克服用户使用的不安全感,从而在国际市场上确立有利竞争地位。大口径厚壁无缝钢管和大型环件,未来随着电力的发展,高档大口径厚壁无缝钢管和大型环件仍有一定的发展空间,

依据当前的情况看,大锻件未来技术发展主要集中在超超临界转子用9-12Cr超纯净钢冶炼工艺;大型特种Ni 基、稀土特钢钢锭的冶炼控制和浇铸技术,实现数字化在线控制炼钢工艺。通过冶炼及浇铸专家诊断分析系统研究,完善电炉冶炼、钢包精炼及大钢锭浇铸的智能控制系统,实现工艺设计及冶炼、浇铸全过程计算机控制,稳定控制大锻件冶金质量,化学成份【C】稳定控制在0.01%偏差范围内,偏析不大于1.04,【H】不大于1ppm,合金结构钢【O】不大于15ppm。建立大锻件锻造过程关键质量指标控制体系,开发在线检测自动化系统和装置,实现大锻件锻造过程中的数字化在线检测。集中研究船用中、低速柴油机曲轴毛坯低成本锻造工艺,集中解决锻造工艺和成本控制方案。建立大直径筒节锻造与轧制复合工艺推广的相关制度(首台套保险制度;增值税优惠政策等)。推动90万千瓦以上级双18护环锻件在国内用户的使用和工艺完善;推动电力企业采用国产发电机转子与汽轮机转子等特大型锻件;开展大型钢锭材料成分、宏观偏析、纯净度及冶金缺陷等精确控制技术研究、大锻件内部夹杂缺陷、裂纹缺陷以及粗晶、混晶等材料组织缺陷形成机制及控制技术研究等等,并要在材料、冶铸、锻造和热处理等单项技术的基础上,加强大锻件制造全流程的技术集成研究。建立特种材料技术标准体系,加快制定特定零件的国内技术质量标准,编制在国际上适用的中英文对照行业协会标准,实现标准国际化。国家应设立课题,发挥中国锻压协会大锻件理事会作用,组织开展切实的调查研究,确定炼钢质量控制和锻造难点(包括加热、锻造、热处理及检验工序)。国家利用购买服务的形式,

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发挥行业协会或中介机构的作用,推动组建基于技术层面上的大锻件开发制造一条龙机构。建立由电力、船舶和冶金企业与大锻件生产企业标准制订、技术开发联盟,实现用户与制造商的联动,推进用户企业参与同步开发。

研究和推广锻造产业关键工艺和装备,以及模具和生产制造系统的自动化、数字化和信息化整体集成解决方案、核心技术研发需求会逐步加大。提升锻造行业智能化制造水平。研究开发锻造装备,配备嵌入式的锻造材料数据库和锻造工艺智能化软件、智能化锻造车间的锻造生产管理系统及软件、锻造车间环境监测智能管理系统;大力推动锻造行业制造执行系统(MES)与企业资源计划管理系统(ERP)的广泛和正确使用。

模具加工设备是保障模具质量的重要基础,高精度模具加工设备仍然是行业追求的目标。目前硬度低于70HRC复杂型面的加工精度能达到0.01毫米,将硬度高于76HRC的模具加工精度提高至0.001毫米,对于模具加工来说是个革命。开发低成本弹性变形近零的冷作锻造用模具钢,将有助于大大提高精密成形产品精度。高速铣的使用将稳步发展,逐渐扩大。低档的模具雕铣将会在较大范围替代传统的放电加工。随着雕铣机性能的不断提升,将会挤占一部分本应是高速铣的市场份额.

绿色挤压生产是挤压装备与技术发展的主要趋势之一,高效低能耗挤压装备系列化,形成系列化行业标准在行业内全面推广显得尤为重要。建立挤压过程能耗计算理论体系,推动挤压工艺技术的发展必须引起重视。绿色挤压生产装备智能化,在建立挤压过程能耗计算理论体系的基础上,结合目前网络技术和计算机控制技术,通过程序研究,建立绿色挤压生产装备能效智能管理系统,提高挤压装备的智商。

加强大中型全液压径向锻造压机设计开发。以大中型全液压径向锻造装备为研究对象,通过理论分析和技术研究,解决径向锻造装备的关键技术难题,掌握核心技术。在研制大中型径向锻造装备的同时也必须要开展相应的锻造工艺研究。

大型模锻压机的增压技术应得到重视。近年来,随着我国大飞机、轨道交通及大型发电设备等技术的快速发展,对大型模锻件的需求快速增长。而我国模锻液压机相比自由锻造压机,还未形成合理的规格系列,规格和类型分布尚欠合理。100MN模锻压机数量偏多(据不完全统计,多达六台),而在已建成的400MN~800MN

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之间档距过大。随着设备压力的不断提高,液压系统工作介质压力由高压向超高压发展,有的甚至高达63MPa,这使得液压系统过于庞大,投资加大。采用工作缸内增压技术,实现超高压力输出的技术路线,可使模锻压机工作缸数量减少、甚至采用单缸结构,使得压机结构更加紧凑,刚度更好。同时减少了投资,节约了能源。

智能锻造设备关键共性技术研究与开发是未来的一个亮点。如锻造装备数控技术、故障检测诊断技术、专家系统、人工智能技术、伺服直驱技术(大功率伺服电机驱动)和机器视觉等都是重要的开发研究领域。锻造装备核心部件的开发越来越重要:下大力气开展锻造装备数控系统、快速、精密液压驱动系统、大功率伺服电机及驱动控制器等的研制。随着具有“国际领先水平”的“NTR法锻造成套装备技术及成形工艺”的推广与应用,我国全纤维曲轴锻造技术获得重大进展。由于该设备的增力技术,极大地降低了同吨位锻压设备的造价,使大型锻造设备将朝着专机方向发展成为可能,使具有一定批量或变形工艺雷同的大型自由锻件改为模锻件生产方式。减少切削余量、提高机械性能、降低制造成本和提高国际市场的竞争力有了可能。轴承环类中小型幻剑的批量辗扩(也称辗轧)应逐步建立从环件制坯-辗环-出料的全自动化生产线,提高环件质量稳定性及一致性,提高生产效率,改善环境,减轻工人的劳动强度。对异型截面环件的轧制可以减少机械加工余量,提高材料利用率,合理分布环件的金属纤维以提高环件质量,典型件有高颈法兰和各种台阶环等。应对预制坯工艺、轧制成形工艺以及辗环设备的自动化控制技术等进一步优化。

未来5年,锻造行业将发生比较大的变化,传统生产方式生产的低附加值锻件竞争更加惨烈。一部分盲目投资、无技术实力、无配套能力的锻件生产企业会被迫关闭。2016-2020年锻造行业在精密锻造、自动化、数字化和信息化锻造等方面将有发展。管理规范、工艺手段齐全、设备先进实用、产品特色强和企业文化现代的锻造企业将获得生存空间。为了适应今后发展的需要,锻造行业企业将产生如下的需求。

急需在材料、锻造工艺、热处理各方面的技术支撑。新材料(轻量化)的研发及其成形工艺研究会被市场强烈需求。各种高性能材料(高强度螺栓用钢、铝合金、镁合金及冷温锻用钢等)需求将不断地加大。适应单一零件大批量生产的专业化、高速化、自动化、高精度和高可靠的高端智能锻造成形设备(线)需求

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强劲。传统设备的自动化改造会有需求。自动化生产线使用的步进梁技术开发、推广和维护将得到发展。配备步进梁送料装置的多工位热模锻压力机、多工位温锻压力机和多工位冷锻压力机需求会有明显增加。温控精度达+/-5℃以内的铝合金锻造加热炉和热处理炉以及大吨位的卧式冷成形机和高速热鐓锻成形机应用更多。有利于提高生产效率和材料利用率的工艺改革需求强劲。节能、减排、降本增效和少无切削加工型锻造工艺需求增加。铝合金锻造成形工艺及相关热处理工艺研究和空心轴工艺研究会得到加强。锻造与焊接,锻造后零件间的镶嵌工艺将会大大简化零件制造工艺及大量减轻零件重量,是大量节材和实现轻量化的先进工艺,将大力发展。具体产品如制动凸轮轴渐开线头部与钢管焊接,发动机凸轮与钢管镶嵌等需求有所增加。径向锻造设备国产化,伺服压力机的开发,适用于锻压机设备的多向锻造模具开发;冷挤压润滑剂开发;探伤用荧光剂开发,以及适用自动线脱模剂的开发是当务之急。锻压机配套设施中的快速换模装置、封闭高度快速调整装置(便于老设备的改造)、步进梁机械手的开发、高性能滑动轴承的开发以及高性能加热设备的开发都是非常热门的方向。模具寿命的提升是所有锻造企业重点且亟待解决的问题,因此,有利于提高模具寿命的材料、热处理、表面处理等新技术需求增加。精密、高寿命模具需求会增加。在线检测技术会不断扩大应用;在为汽车行业配套的企业中,直接提供零部件产品继续成为趋势。未来几年,既精于现代技术又懂经营之道,并有现代意识和高科技产品使用技能的锻造专业人才将是企业争夺的焦点。材料专家、锻造工艺专家、热处理专家以及模具设计、质量管理、企业管理、体系维护、模具加工中心操作和三维造型与编程等都是急需的人才。机电一体化、特别是机器人修理、自动化研发,加工软件编程人才等也是热门人才。锻件成形过程模拟软件需求将会逐步加强,而这方面的人才需求也是一个重要的方面。锻件质量标准、质量检验标准和质量评估标准与机构会有需求,特别是锻件质量评估机构将逐步在一些大集团用户中产生和发挥作用。

五、 政策建议

推动制定行业等级标准,整合锻造企业。对一些设备落后、技术能力落后、耗能高和利润低的锻造企业,由政府制订标准引导,市场行为逐步淘汰。将精密

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绿色锻造装备列入“重大成套装备”中,切实支持可以普遍使用的自主装备技术的研究和开发。

制订切实可行的产业税收扶持政策,应推广增值税先征后返优惠政策,逐步减少直接投资性的国家扶持和支持项目。可以实行择优扶强,也可以对高新技术企业执行该政策,还可以对产学研科研项目推广单位或应用单位执行这一政策。

国家和地方政府要制定相应的政策,引导企业开展“改制、改组”,激发企业活力,增强市场竞争力。在引导企业加快企业产权多元化进程中,加强企业激励机制与制衡机制的建设方面进行研究,真正激发企业的活力。围绕中国装备制造业的优势和强项进行产业结构、组织结构的调整与重组,打破部门、行业和地区保护,加大企业间重组、并购力度,建立起大装备制造业体系;按照全球化和专业化生产的思路,大力培育一批在国际上有竞争力的大型企业和一大批强、精、专的中小企业集群。压缩过剩的、落后的生产能力,加大推动严重亏损、没有发展前途企业的破产、退出力度。

建立和强化诚信体系建立,让诚信成为市场有价值的软实力。认真研究产业双规制下产业发展遇到的破坏性作用,锻造行业应坚决取消双规制,国有锻造企业应逐步退出。

赋予行业协会以政府支持项目的科技评审权、进口设备与技术的免税建议权及政府支持的技改项目立项建议权等等。

在法律层面上,确定高端人才和企业培养人才流动制度,切实保护行业企业人员培养和培训的积极性。在当前形势下,可以对企业开展的实战型技术工人培养制定税收优惠鼓励政策。

改善金融系统和国有大型企业的融资和支付体系和方式,切实保障中小微企业的生存空间。完善企业研究开发费用所得税前扣除政策,实施企业创新能力建设计划,加快新技术和先进适用技术在企业的推广应用;执行较低存款准备金率,简化小企业信贷奖励考核制度、落实差异化监管政策、适当提高对小型企业不良贷款的容忍度等,鼓励金融机构扩大对小微企业的信贷服务;适当放宽民间资本、外资、国际组织资金参股设立小金融机构的条件;适当放宽小额贷款公司单一投资者持股比例限制;引导小金融机构增加服务网点,向县域和乡镇延伸;推进多层次债券市场建设,加快场外市场建设,扩大集合票据、集合债券、集合信托和

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短期融资劵发行规模,发展贷款保证保险和信用保险等措施。同时,支持小企业上市融资、发行债券,鼓励小微企业采取质押、商业保险、典当等多种方式融资;鼓励担保机构提高对小型微型企业的担保业务规模,降低担保收费;积极发展再担保机构,强化分散风险、增加信用功能;加快推进企业信用体系建设;通过开展商业银行服务收费检查,清理纠正金融服务不合理收费等,规范对小微企业的融资服务。

国家应该加强对企业知识产权保护的力度,制定有利于企业发展的劳动制度,对侵害企业知识产权的行为加大打击力度;例如:某公司很多产品被同行拿到图纸直接进行生产,但投诉无门,给企业造成了损失。国家要加快推进行业标准制度建设,发挥行业协会的技术和安全引导作用;国家应该在新标准的实施过程中推行统一的标准,否则会损伤一些主动推行新标准企业的积极性。

国家与各级政府应鼓励中小行业,特别是制造业基础行业积极开展对外交流与合作,在对外交流方面应给予财政补贴或税收优惠。

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冲压行业“十三五”发展纲要 中国锻压协会 2015年8月

一、 “十二五”期间行业发展

目前,全国冲压行业约有超过2.5万家生产企业,200多万从业人员,年生产2800万吨冲压件,总销售额达4000亿元,年消耗3mm以下薄钢板材4500多万吨,采购冲压模具费400亿元(仅指冷冲模,不含热成形和注塑模),新购冲压装备费用200亿元。目前,汽车冲压企业是我国冲压行业的主体,大部分还未从整车厂分离出来,企业具有相当大的规模,并有大量的零配件厂相依附。

我国冲压行业经过2001至2010年十年快速增长后,进入平缓稳定的发展阶段,正在从规模和数量的竞争发展转向高质量、高性能、多品种和高性价比的竞争。“十二五”期间,冲压行业在汽车用高强度钢板构件的材料选用、冲压设备和模具更新、冲压工艺改进及其软件开发与应用方面取得了一系列进展,虽然冲压行业的信息化、数字化建设起步时间不长,但是已经显著提高了产品质量和生产效率,获得了客观的经济效益和社会效益。

超高强钢和热成形用淬硬性高强钢在汽车领域得到广泛应用。HC450X,HC600X,HC660X(相当于DP780,DP800和DP980)等冷轧双相钢、超强钢在车门防撞杆、门槛、前纵梁及纵梁封板等方面得到应用,特别受到一些重点汽车制造企业的青睐。在热成形领域,带铝硅涂层的22MnB5在一些重点汽车制造企业得到了广泛应用。在一些重点汽车制造企业,采用热成形的零件高达22个之多。碳纤维等复合材料的应用也正在研究探索之中。

目前,冷冲超高强钢模具已经全部实现国产化。在模具工艺、材料及调试方面已经形成了自己的标准。在冷冲超高强钢模具领域,目前国内水平已经与国际接轨。热成形领域,国内初步具备了整线集成能力,除线性软硬分区的热成形模具外,简单零件的热成形模具已经具备国产化的能力。部分企业已经具备起草热成形模具标准的能力。模具设计制造水平大幅提高,大型轿车覆盖件模具及多工位、级进模具国产化率有很大提高,也能生产与3000次/分高速冲床配套的精密

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多工位级进模,模具精度能达到1纳米,冲模最高寿命达到5亿次,并承接国外部分项目的模具设计制造。

级进模压机和多工位压机在冲压领域得到了越来越广泛的应用。随着人工成本的增加,各种自动化设备与装置应用越来越多,压机自动化水平越来越高。伺服压机和高速压机不断被企业投入到新的项目中,实现生产效率全面提高。在技术研发上,三维设计工具被逐渐推广应用,CAE软件得到了大量应用。,ADAMS和Ansys等在高校使用的软件已经走进了企业,促进了多连杆高速压力机、伺服热成形压力机、大型多工位压力机的研发。掌握了大吨位大台面机械伺服压力机技术,国内首台套25000kN伺服压力机在2014年通过用户验收。掌握了机械压力机多连杆传动技术,并编制多连杆传动设计优化软件,实现了多连杆技术的自动设计与优化。冲压设备走向了专业化发展道路,在设计方面实现了核心部件的标准化,在生产制造方面建立了专业化生产基地。国产大型冲压自动化生产线及中小型多工位压力机已广泛应用于冲压生产中。特别值得提出的是我国已经可以自主研发和制造精冲压力机,中小型精冲压力机基本可以国产。在高速精密冲压力机成形方面也取得了重要的进步,小型高速精密冲设备也已基本可以实现国产化。

封头成形是板材成形的一个特别的领域,我们将封头成形纳入了冲压成形领域,依据目前掌握的情况,我国已经完全掌握了各种封头的制造技术-旋压和压制封头技术,封头生产完全实现了国产化。我国的封头压机已经达到国际先进水平。

国内也开始具有了自主知识产权的内高压成形压力机,2011年起,国产内高压成形压力机在中国诞生并交付用户使用,“十二五”期间近20条内高压成形线在国内先后投产。

冲压技术得到发展,“十二五”期间,内高压成形技术已成熟应用于骨架类管状类零件,板材充液成形技术依托国家重大专项课题正在开展研究工作,未来将有顶盖、发罩、门板等产品的应用,并在新产品开发及小批量研制方面凸显优势。激光拼焊板的冲压技术也得到广泛应用。覆盖件及复杂件冲压成形技术,实现了大型自动化生产方式,引入了一模多件和短工序等先进工艺理念。自主开展SE同步工程工作。轻量化推动了辊弯行业的飞速发展,很多等截面产品被辊弯

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加工方式所代替,变截面产品辊弯成形也在开发中。多点数字化成形、柔性拉伸成形等三维曲面柔性成形技术在航空、航天、建筑等领域中的应用取得新进展。为了补充传统冲压加工方法的不足,先进的成形技术也得到了发展和应用,如精冲、液压成形、电磁成形、超塑成形、多点模成形、单点渐进成形(也有称滚压成形)和连续多点渐进成形技术等。其共同特点是精密、柔性、快速和复合。“十二五”期间,铝镁合金冲压成形技术、三维辊压成形/冲压连接技术得到开发和应用。越来越多的三维复杂零件需要采用精冲复合成形工艺,产品从等厚度发展到不等厚度,从二维平面精冲件发展到三维立体精冲件。

高速精密冲技术得到快速发展,国产高速冲压机的速度达到2000次/分钟,正常生产的薄料小步距的高速冲压模具速度一般1000次/分钟,高的达到1500次/分钟。大步距(>30mm)模具长度达到1600mm的生产速度达到300次/分钟。高速冲压生产高精度产品的精度达到冲裁±0.01,成形折弯±0.015。精冲复合成形工艺的典型例子是汽车Z形连接杆、机油泵链轮、变速箱同步环、斜齿轮、碟形齿轮等。精冲-挤压复合成形的典型例子是变速换挡机构零件、曲轴的平衡重毂体等。一般的厚板精冲已经在轿车排气系统得到广泛应用,提高了制件断面质量、降低了生产成本,间接节约了能耗。

适用于精冲的钢材取得良好进展,国内已发展有多家企业从钢厂订购热轧钢卷,通过二次加工,再供给精冲公司。钢材的内部组织、厚度公差、表面质量都基本能够满足行业要求。但在材料品种方面,尚不太齐全。国产精冲压力机性能稳步提高,销售量正在加大,已形成取代进口设备的良好势头。精冲从材料选用、表面抛光、表面涂层和到工艺编排都获得了高度重视,模具的寿命和复杂程度都有所提高。精冲单工位复合模的工艺设计已经十分成熟,具有多个工位的连续模取得较大进展,纵向级进模也已开始研究。精冲软件在应用中尚不太普及。

精冲件自主品牌汽车的配套市场几乎全部覆盖,合资品牌汽车市场,欧美系的中低端车型也已基本覆盖,日韩系车难于进入。出口市场有逐渐增大的趋势。精冲件市场总量稳步增长。“十二五”期间,中国锻压协会积极推动精冲技术的进步和人才培养,在行业的推动下,企业内部以及部分大专院校,已相当重视精冲技术人才的培养。企业主要针对实用人才的培养,而大学则注重培养硕士、博士研究人才。

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近几年在提升管理能力方面,企业已真正认识到管理出效益、管理上质量,逐步健全了管理制度,一些企业引进ERP系统,实现了网络办公,大大提高了工作效率。从市场销售,物资采购、生产调度、成本核算到仓储管理全部实现计算机系统覆盖。数字化、智能化工厂模式开始得到应用,使冲压车间的现场管理得到很大改善。更加重视能源费用节约,普遍采用“削平填谷”,充分利用夜间低电价区间组织生产。一些企业开始运用国际上先进的管理理念及方法,引导技术创新,不断革新,推动工艺的持续改进。

冲压管理系统已经开始在部分企业运行,在提高工作效率方面起到了一定作用。许多汽车行业冲压车间隶属于主机厂,一些主机厂大部分与海外汽车厂合作,因此汽车冲压车间的管理水平较高,已经接近或达到世界先进水平。

二、 “十二五”期间行业存在的问题

虽然国内冲压行业取得了很好的成绩,但大部分集中在一些主机厂隶属的企业。成千上万的中小型冲压企业与国际先进水平和市场需求相比,在经营理念、工艺研发、产品设计、装备及模具技术和人才资源等方面都还有较大差距。如果我们站在整个冲压行业来看,无论是一些主机厂隶属企业,还是独立的冲压企业,模具与工业发达国家相比仍有10年左右的差距。特别是针对一些中小冲压企业,研发投入不足、创新能力薄弱、数字化和信息化水平较低、人才发展滞后等都是共性问题。企业管理原始,技术开发和档案管理落后,企业运行流程建设没有足够重视,企业文化建设没有达到应有的高度。现代市场环境方面,中低档产品的市场竞争尤其激烈,在此影响下,整个冲压行业面临市场健康发展的严重挑战。 冲压板材自给率尚好,汽车薄板能够满足95%左右,但是品种配套不齐全。如高强度轿车用钢板,合金化镀锌板、铝板、超宽薄板(1650mm以上)等都依赖进口。国内部分材料性能还达不到国际水平,国际技术壁垒依旧存在。新材料研发和投入市场的节奏跟不上企业发展的步伐。

高端模具材料依旧依靠进口。国产模具材料,目前主要还是中低端产品,企业盈利水平有限。大型、精密、复杂和长寿命的模具大部分依赖进口,模具设计、制造和材料都满足不了国内汽车发展需要。从2010年模具产业出口首次超过进

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口,出现外贸顺差以来,到2014年,顺差达23.3亿美元,可是冲压模具却出现逆差,每年进口都多于出口,长寿的模具大部分依赖进口。冲压模具的材料、设计、制作均满足不了国内汽车发展的需要,而且标准化程度尚低,大约为40%~45%,而国际上一般在70%左右。

冲压高端设备,如伺服压机,大吨位多工位压机,高档内高压成形生产线,高档热成形生产线等设备目前多数还是依靠进口。国产冲压设备在精度,特别是稳定性等技术指标方面明显落后于国际同类产品,而核心的整线集成控制技术有待进一步提高及突破。

国内冲压行业竞争激烈,已经进入白热化阶段,中低端产品产能严重过剩。模具企业重复低水平建设,竞争同样进入白热化阶段。冲压行业劳动强度大,人才流动和流失比较严重,影响了企业技术的传承。高端人力资源短缺将成为制约中国冲压行业发展的重要因素。地域性的物价指数也影响到部分模具企业的发展。

冲压行业自动化水平有待进一步提高。级进模生产,多工位生产在批量比较小的项目中应用还是不够广泛。自动化程度低,较欧美日等发达国家还有很大距离。手动生产方式在部分低端企业仍旧是其主要生产方式。虽然一些合资厂和主机厂实现了自动化冲压,但还有很大比例的冲压生产线是手工操作,劳动强度大,效率低。一些老国有企业的装备和工艺还很落后。

目前,冲压行业管理系统集成度低,对提高企业管理水平作用有限;数字化车间管理是未来发展趋势,需要普及这方面的基础知识。

专业技术人才不能满足需求。我国专业化的冲压企业中,能够掌握

CAD/CAE/CAM模具设计软件的专业人才缺乏,掌握CAE设计分析技术的人才更少。针对伺服冲压生产线运动干涉模拟分析应用技术的工程技术人员还非常少。

行业缺乏深层次的专业技术培训。模具钳工的培养还缺乏体系,与模具企业和整车企业的需求有很大差距。

冲压行业从业人员对冲压文化认识模糊,没有将冲压生产看成是一个“艺术品”创造过程,不但对一般美感唯有追求,更谈不上对“质感”美的理解,这也是制约冲压生产向高档发展的文化因素。

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精冲是在普通冲裁基础上发展起来的强力压边精密冲裁工艺,其工艺原理是在三动压机上,借助精冲模,在强力作用下,使材料产生塑性——剪切变形,是一种高质量、高效率和高附加值的加工工艺。精冲在我国发展取得重大进展,但在精冲材料生产、设备可靠性和模具制造技术方面与市场对其的要求仍然存在巨大的差距,特别是生产设备、模具和工艺技术一体化解决方案,设备的可靠性及精度和模具的精度与寿命,以及产品应用范围需要进一步研究和开拓。

高速精密冲压技术综合了高速精密压力机技术、高精密冲压模具技术、高品质材料技术、智能控制技术和绿色制造为一体化的高新技术,具有高生产效率、高质量、高一致性及节能降耗、节省人力、降低成本和确保安全生产等特点。近年来,中低档模具已完全实现自给,以大型、精密、高效和高性能模具为主要代表的高技术含量模具自给率仍然较低,只有60%左右。由于受模具材料、热处理技术以及制造装配技术等相关因素的影响,中国模具寿命普遍低于国际先进水平,差距在30%以上。国内高速冲压设备厂家如雨后春笋般成长起来,但设备速度与国外还有很大差距,精度也需要继续提高,中低档机床开始取代进口,但高档机床基本全部进口。

市场方面缺乏供需方互相了解的网上平台。冲压企业分散、发展不均衡,除了主机厂的冲压件厂和合资兴建的冲压件厂,大多规模较小、布局分散,工艺水平落后。许多汽车集团大而全,形成封闭式内部配套,导致各企业的冲压件种类多,生产集中度低,规模小,易造成低水平的重复建设,难以满足专业化分工生产,市场竞争力弱;汽车冲压行业面临激烈的市场竞争,处于“优而不胜,劣而不汰”的状态;

冲压生产地区发展不平衡,南方先进、北方相对落后。先进冲压工艺应用不多,吸收、转化和推广速度慢。企业技术开发费用投入少,国外汽车企业的研发投入占年销售额的3%~5%,我国重点企业实际投入却不足1%,而零部件投资不到整车总投资的30%,导致企业对先进技术的吸纳应用慢,开发创新能力弱,科技成果向生产力转化慢。我国许多冲压新技术起步并不晚,有些还达到了国际先进水平,但常常很难形成生产力。先进冲压工艺应用不多,有的仅处于试用阶段,中小企业在这方面的差距更甚。国内企业大部分仍采用传统冲压技术,对下一代轻量化汽车结构和用材所需的成形技术缺少研究与技术储备。

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冲压行业存在的重大问题是缺少企业间的足够交流,重复研究、重复开发和重复投资现象非常严重。在冲压行业中既没有了政府的强制沟通,也没有形成具有市场模式的规范交流,引起的浪费巨大。

冲压行业除了汽车行业外,在电子电器、厨具、通讯设备、电机行业、航空、农机和工程机械等行业应用广泛。除电子电器、通讯设备、家用电器和移动信息行业中小形冲压件生产使用一些先进的自动化生产线外,其它的大中形冲压件生产水平普遍落后于汽车行业。

三、 解决措施

冲压行业从工业文化到企业管理都存在一些问题,如何能有效地推进这些问题的解决必须引起行业的足够重视。如果我们不能够寻找到有效的切合实际的解决途经,行业企业老死不相往来、夜郎自大、产能过剩、价格恶性竞争以及效率和效益低下等凸显的问题将难以得到有效控制。

积极推动企业文化和工业文化建设,切实形成有利于工业发展的整体文化,这是解决当前许多工业发展问题的重要文化基础。正如在《中国锻造行业“十三五”发展纲要》中指出的那样,积极地开展行业交流,努力推动企业文化、行业文化和工业文化的建设。坚持质量是人素质的体现,坚持与优秀用户一起成长;坚持尊重可靠的竞争对手;坚决放弃物美价廉而提倡物有所值,以及不以低价竞争为本的现代思想理念。

中国工业进步是举世触目的,但这个成绩给我们带来的文化变革会让我们持久地受益,我们必须善于工业变革,更要善于文化总结。冲压行业是制造业中的基础产业,其发展大大受到原料供应和产品需求用户的制约。要想有所作为,必须更加注重思想观念、工业理念的培养,这不但有利于我们自身的行业或企业发展,也有利于推动我们的合作伙伴进步。当前,冲压行业需要如下的思想观念和工业理念:

(1)建立开放的交流和共赢的思想,坚决消除闭关自封以及盲目自尊的文化,要特别重视见多识广文化的饯行。

(2)质量是习惯,成为每一个人的自觉追求,产品质量要从个人的审美文化做起,提升现代的美学修养会提升人的质量习惯。

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(3)要特别打击以点盖面、以偏概全和以模糊替精细等的思维逻辑,切实建立诚实与信任,责任与担当的文化基础。

(4)建立以时间、时间节点为主线,以提升效率和效益为目的的精细管理思维模式,实现精益的永无止境的管理理念。

(5)劳动是习惯,动手是素质和能力的体现!动手也是一种修养,一种思维锻炼的最佳方式。动脑、动嘴不如动脚动手,劳动光荣和劳动就是创造应成为时代的思想和理念。

(6)竞争是一种本能,得到合理约束会是这个时代的思想,合作共赢不能简单地理解为用户哲学,也是与竞争对手的哲学。

(7)依赖是创造力最大的障碍,是生存最大的毒药。而依赖在工业中的主要表象是没有进取和责任心、没有激情和不服输的斗志和没有理想的彷徨和怨气。这种依赖心里和行为产生的根源是被委曲了的呵护和照顾,是缺少独立生存和发展能力的具体表现。这个文化在计划经济时代也得到了无限的加强。 (8)要为维护诚信支出成本,让诚信成为企业的重要软实力。

(9)实事求是仍然是这个时代需要的主流思想,正确理解和运用实事求的理念和思想至关重要,实事求是思想在工业领域的核心不是不需要绕道,只是我们需要正确地评价自己和别人,一个不能看清自己和接受自己现实的企业是非常难以有进步动力的,而一个很能看清自己企业,而没有以上八点正确思想观念和工业理念的企业也是要面临退步和倒闭的。

加大汽车冲压用材的研发支持力度,倡导组织材料制造商与用户的合作关系,协调相关企业积极开发和应用新的汽车用材料。对于国内牌号略低于技术壁垒的材料,由政府制定鼓励政策采用国产化材料,必要时对部分涉嫌垄断的企业开展调查。

积极组织非汽车行业冲压企业的交流,努力推动非汽车中小型冲压件的自动化、数字化和信息化生产技术和设备应用。特别是在这一领域加大推广伺服冲压设备与技术的应用。研究制订适合与中国使用环境下的伺服技术规范和标准。

注重推动非汽车行业中大型冲压件生产技术的扶持,特别是飞机、电机和农机等行业的冲压件生产要给予特备的政策引导。

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建议国家支持、鼓励一批软硬件都比较优秀的企业加大研发投入。采用财税政策扶持国内高端外覆盖件模具制造企业,积极支持、鼓励模具钢生产企业开发高端模具钢材料,认真切实地开展模具热处理工艺及表面处理技术研发。 支持国内热成形线的集成和相关工装设备的国产化;支持国内企业研发热成形相关的新的工艺、模具及工装设备;支持国内企业研发热成形生产用材料及涂覆技术。对于热成形模具,希望政府在税收政策上给予支持,使其在“十三五”期间能够发展壮大。

冲压行业未来需要大批高水平的科技人才,大批熟悉国内外市场、具有现代管理知识和能力的企业家和大批能熟悉掌握先进技术、工艺技能的高级技术人才。有计划、有层次地大力培养充实行业人才,冲压技术(产品)、行业(企业)才能跨入国际先进行列。国家和企业共同培养这些人才。国家创办学校为其提供学习现代技术理论及管理经营理念的机会,进入企业实习既可以提高动手能力又可以加强对现代技术及经营之道的理解。国家和社会力量办学,企业提供实习机会并享有优先挑选学员的培养方式,有利于培养出冲压行业未来发展所需要的综合型人才;特别需要制定行之有效的国家购买式的人才再教育体系,把人才再教育体系纳入工业发展和科技发展领域进行管理。

积极引进发达国家装备制造业的关键装备技术、配套零部件生产技术,并努力消化、吸收与创新,最终实现国产化,带动中国传统制造业的转换升级。在此基础上,逐步加大自主开发和自主创新的力度,使装备制造业的技术创新模式由引进技术型向引进技术和自主开发相结合型转变,进而走向自主创新型;特别需要强调的是国家应利用一切可行的办法推动国内企业首台套使用。

为提高冲压行业整体发展,应积极发挥行业协会和学会的作用,利用行业协会和学会各自的优势,推动冲压技术和冲压行业发展,具有重要意义。

积极鼓励下游行业组织制定供应商标准的标准实施体系,加大对行业协会商会制定行业标准的支持力度,特别要加大零件标准和检验标准的制订,让标准成为创新和驱动发的指针,而不是产品合格的门坎。

切实进行财税制度改革,特别要对大中型国有企业的支付能力和支付信用进行整顿,尽快建立国内交易信用证体系,消灭或减少汇票的使用。

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提高行业自动化水平,减轻工人劳动强度,提高生产效率。在自动化基础上加快企业信息化、网络化发展。整合企业资源,淘汰落后的工艺和装备,走专业化、规模化和绿色环保的发展道路。对绿色环保的工艺加大政策扶持,给企业提供税收优惠。加快研究大型伺服压机技术及热成形、内高压成形等装备技术。建立行业发展基金,专项研究基础技术及新工艺课题,研发的技术成果由基金建立单位分享。

四、 “十三五”期间的发展与需求分析

2014年我国汽车销量超过2300万辆,成为全球最大的汽车市场,未来5年将会继续领跑世界汽车市场。因此,今后5年我国汽车冲压市场也会同步发展,不仅是生产规模的做大,更是制造能力的做强。与汽车冲压相比,我国的电机制造、拖拉机和工程机械制造等行业用冲压也将有巨大的发展,适合于精冲、精密高速冲的产品将有很大的增加。特别需要强调的是配套于电子电器、移动信息和家用电器等行业的中小型冲压件市场仍然具有一定的潜力。

冲压向自动化,数字化和智能化方向发展是必然趋势。高速高效及组合冲、多功能及智能模具也是发展的方向。厚板精冲、铝板及复合材料冲压、模内组装、纳米级薄板冲压等都有许多课题可以研究。冲压在线监测、仿真与虚拟技术的应用、信息化的应用等等都有较好的发展前景。

未来发展趋势中,国外市场份额将不断扩大,并且国内企业在国际高端冲压领域市场份额也将不断扩大。可以预计到2020年中国将成为世界上热冲压产能最大的国家。到2020年中国将完全具备热成形整线开发能力。针对冲压行业的高度集成的数字化管理系统开始在行业应用,将逐渐实现数字化设计与制造,工作效率和管理水平也将大幅度提高。

目前,全球的热冲压生产线已超过300条,年产热冲压构件超过4.5亿件。但是,大部分热冲压生产线和产品分布在欧洲和美国,我国只有50条生产线。在生产汽车板的钢铁企业中,只有宝钢建起了热成形板料生产线,武钢建起了一条试验研究用热成形机组。沃尔沃(Volvo)预计今后汽车车身内40%重量的构件可以采用热冲压成形。2014年我国乘用车销售1970.06万辆,占汽车总销量83.8%。预计10年以后至2025年,我国每年将需要热冲压成形汽车构件400万

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吨,约1.6亿件-2亿件,至少相当于130-150条热冲压成形机组生产线的年产量。因此,超高强度钢汽车构件的热冲压成形设备的开发与制造,是我国冲压行业今后十年内的重要发展方向之一。

超高强钢和热成形用淬硬性高强钢方面,需要研究抗拉强度更加高,冲压性能更加好的材料。先进热成形处理AHFT新工艺,用以制造超高强塑性汽车构件(强塑积PSE≥15?30GPa%)。热成形超高强度构件的伸长率和强塑性得到显著改善和提高,进一步拓展热成形构件的强塑性级别和汽车构件的应用种类。在铝板成形方面进行研究,开发出适合外板成形的低回弹铝合金板材有巨大潜力。

除汽车领域以外、造船以及军工领域对高强度钢板冲压的需求在急剧增加;在航空、航天、建筑等小批量、个性化制造中,对柔性成形技术的需求将在不断增加。如渐进成形的特种冲压成形也将存在一定的市场。

未来几年,中小型冲压件全自动生产线会有较好的市场。电子电器、家用电器和信息产业用冲压件需求将处于国际领先地位。

切实支持开展冲压新技术特别是基础理论与应用技术研究,如开展针对热成形模具热流道仿真技术研究,研究模具在线快速修复技术,研究镶块的环保涂层技术;开发针对冲压行业的数字化管理系统研究。同时也要开展冲压设备主要零件基础材料、热处理工艺的研究等。

在人才方面,要注意培养冲压产品同步开发人才,冲压工艺设计人才,冲压虚拟制造(CAE模拟分析等)人才,冲压生产线自动化(PLS模拟分析等)设计、规划、制造和管理人才,冲压模具设计、制造、调试人才,冲压设备研究开发人员,质量管理人才,生产管理人才。在人才方面,国家不应把人才专业进行概括评定,而应在产业中进行细化,在教育进行综合。从而实现素质教育,差异化就业而增加人才的凝聚力。

“十三五”期间,需要开发或推广减重、节材方面的设计软件。开发适用于冲压特性的伺服驱动技术;以及冲压生产自动化设备与技术。在冲压生产方面,急需要解决在工艺时间不可缩短的情况下,如何减少工件的中间定位、输送传递和工模具更换时间技术难题。

冲压材料成形、拉深性能基础研究应得到加强,特别是材料应力应变曲线的数字化研究具有重要的现实意义。厚板精冲要在理论上总结提高,要把现实排气

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系统连接法兰的厚板精冲提升到理论的高度,总结现状,指出不足,提出方向,延伸应用。

依据目前行业发展的形势看,国内精冲、精密高速冲,以及渐进成形等技术和设备仍然有巨大的发展空间。

2016-2020年,冲压行业在技术与市场发展方面将会有一个大的飞跃。其中模具设计制造技术正在向以计算机前的操作逐步代替现场操作,以高精度加工代替人的手工劳动。模具的设计、制造高度标准化。单件生产方式向流水线式生产方式发展等。国外先进的大型外覆盖件模具企业在模具制作的很多方面与国内企业大不相同,值得我们很好的借鉴。其中消灭钳工是一种目标,主要是指极大地减少或完全避免修磨和调整钳工(装配钳工还是要的)。目前国外已基本实现这一目标,除修磨拉延面和拉延凸圆角外,推磨、修模和调配钳修已大部分属于异常或弥补设计和制造的缺陷,不再是一件必要的和正常的工作。

“十三五”期间或未来一段时间内,我国将需要研究开发和扩大使用满足高成形性能的轻量化新型材料,如:碳纤维、复合材料等;需要自主研发精密、复杂的冲压模具,特别是应用于高强度钢板冷冲压模具材料的研究将得到重视。一定会开展热轧钢板黑皮钢技术的研究,以及热成形钢板技术的研究。为提高材料利用率,激光焊接的板料应用会不断增加。具有高度柔性和适应“及时生产”要求的冲压设备将应用到冲压行业中,其中包括大型伺服压机、热成形技术和内高压成形装备和技术等。

“十三五”期间,还需要开展变截面三维辊压(渐进或滚压)技术的研究,满足于单件低成本开发的需求;自动化生产将逐步替代手动生产方式,级进生产,多工位生产和国产高速大吨位冲床将在企业中得到广泛应用。

“十三五”期间,需要开展超高强汽车构件用钢板的开发与生产,进行三种强塑性级别的超高强塑性汽车构件UHSDAP用钢的化学成分设计、生产工艺流程、关键工艺技术参数和组织性能控制研究。开展实验室试验和现场工业试制。开发和完善短流程CSP热轧超薄带酸洗板的开发与生产,进行钢板和构件的性能质量检验分析。开展铁素体-残奥F-TRIP型、贝氏体-残奥B-TRIP型、马氏体-残奥M-TRIP型(即Q-P钢)的UHSDAP构件的短流程-深加工技术研究等。在这一基础上,需要进行超高强塑性汽车构件UHSDAP的先进热成形处理AHFT工艺与设备开发。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/qfr2.html

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