热点、困惑和需要解决的主要技术问题与2017年锻压行业新增长点分析

中国锻压协会 张金  二〇一六年十一月

一、 热点、困惑和需要解决的主要技术问题

当前行业究竟如何,存在什么样的问题,如何思考行业和引导行业发展一直是锻压协会的重要课题,在调研的基础上,提出如下观点。

(一)热点(防止过热性扎堆儿)

1. 有色锻造、高强钢锻造和板材锻造成形,铝合金的半固态成形。

2. 设备选型和自动化,压机+步进梁,螺旋压力机+机器人,专机+机械手等成为热点。

3. 工人的敬业和短缺,特别要注意持续地进行高素质劳动者在企业的培养。

4. 技术人员与技术专家继续严重短缺。

5. 精锻概念、温锻概念在发生微妙的扩展和变化,也不统一,闭式锻造、热冷和热温复合等工艺受到持续关注。

6. 机械化-自动化-数字化-信息化-智能化概念正在越来越清晰。

7. 锻后第一热处理、生产安全性正在受到企业管理者的重视。

8. 企业内部管理架构、物流和制度建设成为热点事项,管理顾问咨询业务由广东逐步向北推进。

9. 工艺与方法创新。关键问题是如何创新,主机厂配套企业参与零部件设计的改进,特别是从在制零件的改进开始。

10. 大型阀体多向模锻技术。

11. 航空铝质结构件。

12. 高压胀形、热冲压生产技术。

13. 有色合金板材冲压。

14. 激光加工与钣金加工中心应用。

15. 高铁、金融设备、医疗器件和新能源产业设备冲压和钣金制作件。

(二)困惑(战略企业家培养)

1. 电动与新能源汽车何时大面积生产和使用。

2. 锻造、冲压和钣金制作的市场方向、技术方向和设备方向?

3. 什么样的管理模式是适合于锻造、冲压和钣金制作企业的?

4. 国际市场与行业情况如何呢?

5. 锻造、冲压和钣金制作行业的投资方向?

6. 人力资源短缺?

7. 企业不创新,抢用户和挖人才?

8. 跟对用户,最重要的是做对产品,如何参与配套厂产品的市场研究?

9. 如何寻找和捕捉合适的市场?

10. 如何能让国家的政策落实到行业中的中小微企业?

(三)需要解决的主要技术问题(投资方向和技术多样性认识)

1. 模具寿命,模具寿命的认识问题。

2. 自动化可靠性问题。

3. 数字模拟技术的精确度和应用问题。

4. 人均劳动生产率提升的问题。

5. 锻件热处理问题。

6. 不同材料在不同温度和压力下的变形机理问题。

7. 政策影响市场,高峰需求时段的生产满足方式。

8. 板材锻冲复合工艺机理问题。

9. 热冲压和高压胀形技术。

10. 复合材料冲压和钣金制作技术。

11. 模具润滑剂技术。

二、 2017年锻压行业新增长点分析

结合锻压产品为国民经济各个配套领域的发展趋势,以及《中国制造2025》重点方向和《国务院办公厅关于机械工业调结构促转型增效益的指导意见》,锻压行业2017年的增长动力领域主要来自于汽车、航空航天、轨道交通、国际市场以及医疗等行业,具体分析如下:

(一)汽车产业依然是引领需求的重点领域,轻量化带动新结构新材料的研发创新

1、发动机新结构设计。国务院《节能与新能源汽车发展规划2012-2020》提出,平均燃料消耗量到2020年下降到5.0,新能源汽车为4.5。有效控制燃油消耗成为跨国企业的争夺战。

车辆每减重1%对燃油经济性提升的贡献:

车辆类型 乘用车 载货车
发动机
不变
发动机
小型化
发动机
不变
发动机
小型化
汽油车 0.33% 0.65% 0.35% 0.47%
柴油车 0.39% 0.63% 0.36% 0.46%

根据上表的情况,了解到的信息是:国外正在开发乘用车汽油发动机的技术。高压共轨喷油管采用不锈钢锻造,适合汽油使用,这一技术将在2018年实现量产;柴油发动机喷油器体采用非调质钢材料(42CrMoS4)。国内锻造企业正在研究开发不锈钢喷油管的锻造工艺,这个产品的锻造有别于其它类型的不锈钢锻造。另一个新技术是为了减少排放,发动机在低速时只有两个缸在工作,国外研发了抽拉式凸轮轴。以前的凸轮轴是整体式,新的结构将是2个凸轮轴组合。国内锻造企业也在同步开发。特别值得提出的是电动公交车是一个市场的增长点。

2、铝合金、超高强钢成形零件扩大应用。为汽车开发的轻量化技术会继续推广应用,国产品牌汽车企业的应用范围会加大。为了减重的需要,铝合金锻件替代钢锻件的数量增加,例如铝轮毂、铝皮带轮等。新材料和新技术在汽车冲压方面的应用,例如超高强钢的应用,热成形技术,管材液压成形等等;发动机盖、车门、保险杠、底盘悬挂零件采用铝合金材料;结构优化技术等。

以日产LEAF两代车比较,铝由0%提高到10%;超高强钢仍然是14%;先进高强钢由2.0%提高到17%;高强钢由38%减少到18%;软钢由46%下降到41%。

目前,中国的超高强钢热冲压生产线(所有设备均为进口)主要集中在本特勒、海斯坦普、麦格纳等外资汽配供应商在华的几个生产基地,操纵着热冲压零件的市场价格。国内从事高强钢热冲压零部件生产的企业只有宝钢等屈指可数的几家。但是,产品从设计到生产线布置以及设备布局规划等基本上都是国外引进。我国每年都耗费巨资进口该类准备(单套装备价格在1亿元左右)。虽然国外热冲压技术比较成熟,但对国内实行技术封锁,引进生产线不仅费用昂贵,而且得不到核心技术,导致产能普遍很低。

经过近几年的研发,国内企业已经能够制造高强度钢板热冲压成形自动化生产成套装备,不仅可大量降低热成形工装的成本及热冲压件的价格,还可以大幅度增加热冲压件的应用范围。

3、液态模锻铝合金轮毂成形设备已经实现了国产化,结束对进口的依赖。实现铝合金轮毂的液态模锻成形,相较于铸造成形工艺,能够使铝合金轮毂更加轻量化,强度更高,且质量均匀性好,极大地降低了轮毂的圆跳度,从而更加节能;实现了一种有别于铸造成形和固体锻造成形的全新铝合金轮毂成形工艺。

4、汽车零部件内高压成形技术既可以减轻零件质量、节约材料,又可以充分利用强化效应增加材料的强度和刚度。

汽车零部件内高压成形技术在国内尚处于起步阶段,仅有个别企业和高校掌握了核心技术,未来具有很大的发展空间,目前,国内具有一定规模的汽车零部件制造厂家约200 家,仅有10%的厂家引进了汽车内高压成形设备,总额约20亿元,其中进口设备占 85 %,国内自主研发汽车内高压成形设备替代进口可降低成本近2/3。

我国自主研制的大吨位管材内高压成形生产线,计划于2017年6月同期完成,可实现新增各类汽车轻量化零部件100万件/年的生产能力。

5、国家对新能源汽车的快速推动。冲压和钣金零件在新能源汽车领域有了新的发展,充电桩、电池、电机壳、储气罐等新结构对板材成形的产品需求更大,续航里程能力要求也使设计师加入了更多的轻量化结构,市场空间较大。

(二)满足航空航天及军工领域的需要

航空航天和军工领域作为国家战略重点,虽然没有重大的拉动作用,但一直是持续发展的亮点。

1、航空运输和通用航空服务需求的不断增长为飞机制造业发展创造了广阔的市场空间。预计未来10年,全球将需要干线飞机1.2万架、支线飞机0.27万架、通用飞机1.83万架、直升机1.2万架,总价值约2万亿美元;同时,随着我国空域管理改革和低空空域开发的推进,国内通用飞机、直升机和无人机市场巨大。

2、参照国际经验,我国未来将有几十万架通用飞机,带动关联产业数以万亿。受此影响,各通航产业园、投资企业出现了“大跃进”式的大干快上风潮。投资旺盛是我国通用航空近年来的重要特征,由此带来了行业生产能力的快速集聚,“十三五”期间我国通用航空仍将处于成长期。

3、飞机蒙皮是飞机非常重要的钣金件零件,飞机蒙皮质量的好坏直接影响到飞机在空阻方面的表现,而在军用飞机上,蒙皮的成形质量还会直接影响涂层的隐身效果,所以飞机蒙皮的成形质量,对一架飞机来讲至关重要。我国几大飞机制造厂家制作的飞机种类越来越多,蒙皮拉伸机100%采购于发达国家,例如法国ACB 公司、美国Cyril Bath 和Hufford公司等。目前我国各大飞机制造厂,在飞机蒙皮拉伸设备方面,需求量较大,国内设备制造企业开发了蒙皮拉伸机,2017年将具备项目推广示范效应。

航空航天行业对冲压、钣金零件包括管材成形零件制造都有较大的需求。

4、大型轻量化整体及高强金属结构制造技术。以机身壁板、机翼壁板以及起落架、框梁肋等部件为主要对象,我国航空锻造企业正在开展钛合金、铝合金、铝锂合金、高强钢等金属结构的制造工艺研究,部分产品已经研制成功。

5、航空发动机产业是指涡扇/涡喷发动机、涡轴/涡桨发动机和传动系统以及航空活塞发动机的集研发、生产、 维修保障服务的一体化产业集群。航空发动机产业链长,覆盖面广,对国民经济和科技发展有着巨大带动作用。中国制造2025目标的实现也将以航空发动机的研制成功为代表。

航空发动机的发展在很大程度上取决于所用材料及其制造技术的研究进展,等温锻造是制造先进航空发动机关键和重要零件,能够采用钛合金、高温合金、钢等成形制造的重要手段,目前已经取得了较大的进展。

(三)电子与通讯设备、轨道交通装备、工程机械与基础设施建设等领域

1、电子及通信设备需求的零件精度的提高,需要改变原来的工艺,采用精密成形,例如基站使用的模块,采用变形6系铝合金成形,达到产品公差要求。

2、城市地铁建设普及到三、四线城市,锻件和钣金零件需求有所增加,例如控制柜、安检机、闸机、灯具等。

3、城镇化建设以及基础设施完善加快,需要更多的钣金产品。

4、工程机械基础零部件仍然有市场需求。

(四)《中国制造2025》重点领域之--生物医药及高性能医疗器械

1、生命工程中,干细胞研究需要的储存设备为钣金制作件。

2、为生物医药设备配套的钣金制作件。

(五)比较复杂的、低附加值的出口市场

这类零件形状复杂,成形工序多,精度一致性要求高,制造过程控制要求严格。主要有小型机械、自行车、摩托车等配套零件。

民营出口型企业能够满足质量要求、小批量多品种的市场需求。


信息来源:中国锻压协会 发布时间:2016-11-24 14:57:13
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