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我國重型鍛壓設備企業(yè)部分產品已經達到國際先進,但整體技術水平與國外仍有差距

高志強 2021-11-12 2365 0

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摘要:近年來,國家出臺了系列支持鍛壓設備行業(yè)發(fā)展的政策,鍛壓設備行業(yè)得到了快速發(fā)展。然而,由于歷史原因,鍛壓設備行業(yè)仍然存在創(chuàng)新能力不強、缺乏原創(chuàng)性成果等問題。本文主要介紹我國重型鍛壓設備的行業(yè)概況、與國外技術水平的差距、國內主要企業(yè)發(fā)展情況以及未來技術發(fā)展趨勢等。

重型鍛壓設備是指用于金屬等成形的機械加工設備,主要包括鍛錘、液壓機、機械壓力機、螺旋壓力機和平鍛機等。產品廣泛應用于汽車、船舶制造、軌道交通、軍工和航空航天等重要行業(yè)和領域。

美德等國家掌握最先進鍛壓裝備技術,我國重型鍛壓設備企業(yè)處在跟蹤和追趕狀態(tài)

在全球鍛壓設備領域,美國、德國等少數國家掌握最先進的裝備制造技術,處于全球領先地位。國外主要鍛壓設備制造企業(yè)有德國西馬克梅爾、德國穆勒萬家頓、德國LASCO、美國阿賈克斯、意大利瓦卡里、俄羅斯伏龍涅什重型機械、俄羅斯重型鍛壓機械等。

在技術創(chuàng)新和裝備制造工藝方面,我國鍛壓設備行業(yè)仍處在跟蹤和追趕狀態(tài)。例如在成形技術領域出現的重大創(chuàng)新和突破均來自國外,包括3D打印技術、液壓成形技術、超高強鋼板熱沖壓技術等。國內主要重型鍛壓設備制造企業(yè)有濟南二機床、山西太重、中國一重、中國二重、合肥鍛壓集團、揚力集團、中航重機等。

國內主要重型鍛壓設備制造企業(yè)實力情況詳見下表。

表1 我國重型鍛壓設備重點企業(yè)分析

(資料來源:五度易鏈行業(yè)研究中心綜合整理)

我國重型鍛壓設備企業(yè)部分產品技術水平已經達到國際先進,但關鍵核心技術和產品穩(wěn)定性等仍有提升空間

近幾年,國內鍛壓裝備技術水平不斷提高,企業(yè)的研發(fā)、設計和制造能力不斷增強,已經涌現出一批研發(fā)和制造水平卓越的公司。行業(yè)龍頭濟南二機床、中國一重等企業(yè)持續(xù)優(yōu)化產品結構,自主創(chuàng)新能力持續(xù)提升,機械壓力機等明星產品技術水平已接近或達到國際先進,產品出口至美國等發(fā)達國家,國際競爭力顯著增強。中國重型機械研究院依靠36MN鋁基陶瓷材料鍛壓裝備生產出中子吸收板,該技術具備完全自主知識產權,打破了國外技術壟斷,為我國軍工和核電行業(yè)發(fā)展貢獻突出。

總體而言,我國中低端重型鍛壓設備已具備較好的質量、性能和可靠性,部分鍛壓設備企業(yè)已進入全球龍頭企業(yè)的設備配套體系。然而,在高端產品方面,國內企業(yè)產品所需核心功能零部件仍依賴進口,高端重型鍛壓設備技術水平與世界領先水平仍有一定差距。主要表現有:一是關鍵核心技術如高精度彎驅、高速運動控制等仍需進一步突破;二是產品質量穩(wěn)定性如設備精度穩(wěn)定周期、MTBF、故障率等關鍵指標仍有較大提升空間。

我國重型鍛壓設備未來將向大型化、智能化、精密化方向演進

從19世紀開始,鍛壓設備向重型、大型方向不斷發(fā)展,20世紀60年代以后,鍛壓設備轉向高速化、自動化、精密化、專用化等方向發(fā)展。各類機械化、數字化和精確控制的自動鍛壓設備陸續(xù)研制成功。我國各行業(yè)特別是航空航天、國防工業(yè)、海洋工程等對鍛壓設備的強度、剛度及力學性能等的要求日益嚴格,重型鍛壓產品的大型化和高精度已成必然選擇。我國已經建成680MN立式擠壓機和800MN模鍛油壓機,均已達到鍛壓設備制造行業(yè)的極限。由于受到加工運輸及安裝等因素的限制,鍛壓裝備不可能無限放大,因此采用新工藝及新模具,增強同等裝備鍛壓出極限尺寸產品的能力,將成為解決重型鍛壓裝備大型化限制問題的新思路。

隨著5G和工業(yè)互聯網的發(fā)展,重型鍛壓設備的智能化趨勢不斷演進。德國SMS公司鍛壓過程中通過CADEX軟件進行優(yōu)化控制,實現了工模具快速自動裝卸、等溫-等壓擠壓和整機自動控制。我國企業(yè)如濟南二機床等也在發(fā)展智能控制技術,通過數字化鍛造工廠的建立,從原材料到合格產品生產少人化、數字化、遠程化控制,實現了柔性化的生產加工和工藝創(chuàng)新。

精密化鍛壓工藝技術是當今美國、德國等發(fā)達國家在鍛壓裝備工藝方面的重要發(fā)展趨勢之一。通過采用精密化的鍛壓工藝,可以降低加工中的原材料消耗,提高產品的精密度水平,并增加模具的使用壽命,從而降低生產成本。德、日企業(yè)通過熱模鍛壓力機、精沖壓力機等精密鍛壓設備生產的鍛件產品精度很高,可以生產出公差小于1%的汽車精密連桿高精度產品,鍛件直徑精度在0.02mm范圍,極大地滿足了產品的精密度要求。

結語

作為支撐國民經濟發(fā)展的重要基礎裝備,我國重型鍛壓設備在近年取得了顯著進步和可喜成績,部分裝備的工藝和制造水平已經達到世界先進水平。未來,隨著新材料、新工藝和智能制造的發(fā)展,高性能新材料鍛壓技術和裝備將不斷涌現,重型鍛壓設備的發(fā)展需要更多關鍵核心技術工藝的攻關和突破,以滿足各行業(yè)對鍛壓裝備日益嚴苛的要求。


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