國內(nèi)外鍛壓機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)及特點(diǎn)研究分析

　　我國鍛壓機(jī)械行業(yè)發(fā)展迅猛

　　鍛造等體積成形設(shè)備和鈑金加工設(shè)備平行發(fā)展，呈現(xiàn)規(guī)格品種齊全、數(shù)量增長迅速、新興產(chǎn)品和技術(shù)不斷得到應(yīng)用等景象，產(chǎn)品整體技術(shù)水平和數(shù)控化率持續(xù)提高，并大量實(shí)現(xiàn)出口，滿足了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

　　據(jù)分析，2010年，我國鍛壓機(jī)械行業(yè)總產(chǎn)值約400億元人民幣，同比增長42%以上，創(chuàng)歷史新高。根據(jù)分會(huì)40家鍛壓機(jī)械企業(yè)上報(bào)產(chǎn)品數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，數(shù)控產(chǎn)品數(shù)量占全部產(chǎn)品的6%，產(chǎn)值占全部產(chǎn)值的40%。數(shù)控產(chǎn)品數(shù)量占比增長緩慢。2010年，鍛壓機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)鍛壓機(jī)床超過20萬臺(tái)，同比增長18.0%。

　　2010年，我國鍛壓機(jī)床出口5.69億美元，同比增長24.48%;數(shù)控鍛壓機(jī)床出口1.1億美元，同比增長34.4%;鍛壓機(jī)床進(jìn)口19.0億美元，同比增長42.4%;其中，數(shù)控鍛壓機(jī)床進(jìn)口10.1億美元，同比增長43.0%。

　　我國鍛壓機(jī)械行業(yè)企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，許多企業(yè)在市場競爭中脫穎而出，由此也形成了一些鍛壓產(chǎn)業(yè)特色集聚區(qū)。例如江蘇省，在我國鍛壓機(jī)械行業(yè)地位突出，地區(qū)產(chǎn)量占到全國的1/3。主要分布在揚(yáng)州、南通、無錫三地。

　　江蘇省鍛壓企業(yè)大小約1000家，總產(chǎn)值估計(jì)超過100億元(2010年江蘇僅12家重點(diǎn)聯(lián)系企業(yè)銷售就達(dá)70億元)。其中，僅江蘇揚(yáng)力一家就貢獻(xiàn)了20億元。

　　再如安徽馬鞍山博望鎮(zhèn)，估計(jì)有200家鍛壓行業(yè)企業(yè)，以板材剪折為主，總規(guī)模約30億元以上，最大的企業(yè)年產(chǎn)值已達(dá)1億元以上。

　　濟(jì)南及周邊地區(qū)也已形成鍛壓產(chǎn)品的集聚區(qū)，以濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)、濟(jì)南鑄鍛所有限公司等為代表，總規(guī)模約50億元。其中濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)以24億元排名鍛壓分會(huì)規(guī)模第一。

　　另外，青島及周邊地區(qū)有超過20億元的摩擦壓力機(jī)及板材加工設(shè)備集群;浙江寧波地區(qū)的精密機(jī)械壓力機(jī)、高速壓力機(jī)產(chǎn)品也早已形成規(guī)模和特色。

　　鈑金加工設(shè)備方面，由于我國卷材使用量激增，卷材預(yù)處理設(shè)備如開卷矯平縱剪收卷生產(chǎn)線、開卷矯平橫剪板料碼垛生產(chǎn)線等，在規(guī)格、品種、數(shù)量等方面增長迅速，技術(shù)水平快速提高，基本滿足國內(nèi)市場需求。這些設(shè)備除最終用戶采購?fù)猓罅抗?yīng)板材配送中心。可處理板材厚度0.3mm～25mm。

　　機(jī)械壓力機(jī)、液壓機(jī)、高速壓力機(jī)、卷板機(jī)、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、剪折機(jī)床、輥彎成形生產(chǎn)線等鈑金加工設(shè)備在加工精度、可靠性、技術(shù)指標(biāo)、節(jié)能減排、宜人性等方面都有明顯進(jìn)步，新產(chǎn)品開發(fā)能力及市場競爭力都大大提高。

　　尤其是薄板加工設(shè)備，許多企業(yè)能提供復(fù)合加工機(jī)、加工單元、自動(dòng)化生產(chǎn)線和柔性生產(chǎn)線;量大面廣的鈑金三大件——數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、折彎機(jī)、剪板機(jī)，其性能均達(dá)到國際先進(jìn)水平。2010年數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床年銷售量超過2000臺(tái)，年增長20%以上。

　　我國輸油管線建設(shè)、大型工程機(jī)械、船舶制造、車輛制造等推動(dòng)了我國大重型數(shù)控剪折設(shè)備、型材彎曲設(shè)備、重型卷板機(jī)、船板壓機(jī)、大型多工位壓力機(jī)等一大批具有國際先進(jìn)水平的新、特、大鍛壓設(shè)備的問世。

　　如大型樹脂砂鑄造生產(chǎn)成套設(shè)備，已基本可以滿足國內(nèi)市場需求，改變了過去主要依賴進(jìn)口的局面;已經(jīng)能夠生產(chǎn)出具有較高水平的鑄造自動(dòng)生產(chǎn)線，達(dá)到可部分替代進(jìn)口的水平，部分改變了轎車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋等鑄件毛坯需要進(jìn)口的情況;此外，高水平自動(dòng)制芯機(jī)、自動(dòng)鑄件清理機(jī)、自動(dòng)砂處理機(jī)、大型自動(dòng)壓鑄機(jī)以及精密鑄造設(shè)備等鑄造機(jī)械，國內(nèi)鑄機(jī)企業(yè)基本都能生產(chǎn)制造。

　　國外整機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

　　近年來，歐美、日本等發(fā)達(dá)國家的鍛壓機(jī)械在鍛造、沖壓和鈑金三個(gè)領(lǐng)域分別具有以下發(fā)展趨勢(shì)：

　　鍛造設(shè)備：整體大型化、高精度和高效率;

　　沖壓設(shè)備：多工位、全自動(dòng)和柔性化;

　　鈑金設(shè)備：以激光切割機(jī)和數(shù)控剪折卷機(jī)床組成柔性自動(dòng)生產(chǎn)線;

　　國外鍛壓機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)歸納起來具有以下特點(diǎn)：

　　1、自動(dòng)化

　　歐美、日本等發(fā)達(dá)國家的鍛造以及沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線大量采用了電動(dòng)螺旋壓力機(jī)、伺服壓力機(jī)、多工位壓力機(jī)等先進(jìn)高效的鍛壓主機(jī)，配合步進(jìn)梁機(jī)械手和多關(guān)節(jié)機(jī)器人等自動(dòng)化周邊設(shè)備，并使用先進(jìn)的總線控制技術(shù)，使整條生產(chǎn)線能夠真正做到無人化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率極高。熱模鍛方面，大型汽車零件模鍛件大部分采用以多工位熱模鍛壓機(jī)為主休的綜合自動(dòng)線，美國、德國、日本基本采用熱模鍛壓力機(jī)取代原有的模鍛錘，中小型模鍛件采用多工位高速自動(dòng)熱鐓機(jī)，最高速度達(dá)到4000-12000件/小時(shí)。沖壓方面，大型三坐標(biāo)多工位壓力機(jī)自動(dòng)化連續(xù)沖壓，由拆垛機(jī)、大型壓力機(jī)、三坐標(biāo)工件傳送系統(tǒng)和碼垛工位組成，生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)16-25次/分。其主要特點(diǎn)是：生產(chǎn)效率高，是手工送料流水線的4-5倍，是單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)生產(chǎn)線的2-3倍;全自動(dòng)化、智能化，整個(gè)多工位壓力機(jī)系統(tǒng)只需2-3人進(jìn)行監(jiān)控。據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)達(dá)國家的人均鍛件生產(chǎn)率很高，模鍛件的平均全員勞動(dòng)生產(chǎn)率達(dá)到175t/人·年。

　　2、精密化

　　精密化鍛壓工藝技術(shù)是當(dāng)今發(fā)達(dá)國家鍛壓工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一，采用精密化鍛壓工藝技術(shù)可以提高產(chǎn)品精度，減少原材料消耗，提高模具壽命，減少加工廢屑，減少能耗，降低成本。

　　精密化鍛壓工藝技術(shù)為鍛壓機(jī)械提出了新的要求，為此發(fā)達(dá)國家大量使用了熱模鍛壓力機(jī)、冷鍛、溫鍛壓力機(jī)和精沖壓力機(jī)等精密鍛壓機(jī)械設(shè)備。得益于大量使用精密鍛壓設(shè)備，發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的鍛件可以達(dá)到很高的精度水平，例如可以生產(chǎn)質(zhì)量公差小于±1%的轎車精密連桿;大量轎車零件鍛件直徑方向精度可達(dá)0.02mm，同心度≤0.05mm，零件機(jī)加工余量僅留0.30mm磨削量，真正實(shí)現(xiàn)了近凈成形。

　　3、高效化

　　高效化就是高速化與復(fù)合化相結(jié)合，提高加工效率。為了達(dá)到高效化的生產(chǎn)目的，發(fā)達(dá)國家的鍛壓機(jī)械有兩個(gè)發(fā)展方向：一是開發(fā)速度更高、節(jié)拍更快的鍛壓主機(jī)，比如目前日本電產(chǎn)京利生產(chǎn)的小型高速?zèng)_床生產(chǎn)節(jié)拍可以達(dá)到4000spm;二是發(fā)展采用復(fù)合加工工藝的鍛壓機(jī)床，比如德國、美國、日本相繼開發(fā)出激光沖裁復(fù)合機(jī)床，將模具沖切與激光切割有機(jī)地結(jié)合起來，工件一次上料即可完成沖孔、沖切、翻邊、淺拉伸、切割等多道工序，最大限度地節(jié)省了輔助時(shí)間，特別適合孔型多而復(fù)雜的面板類工件的加工及多品種小批量板料加工。

　　4、柔性化

　　傳統(tǒng)的沖壓成形都要通過模具在壓力機(jī)上進(jìn)行，不同的工件需要不同的模具，工件設(shè)計(jì)改變，原模具就得閑置，需設(shè)計(jì)制作新的模具。這樣的沖壓生產(chǎn)方式不具備“柔性”。為了適應(yīng)小批量、多品種的生產(chǎn)模式，減少模具投資，縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，需要使沖壓設(shè)備具有“柔性”。

　　最典型的柔性化沖壓設(shè)備是數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)。工件一次裝夾，可以自動(dòng)完成工件上多個(gè)位置的沖裁、壓印和淺拉深等工序。利用“步?jīng)_”功能，還可以用模具庫中的簡單形狀的模具實(shí)現(xiàn)任意輪廓曲線的沖壓。

　　電伺服壓力機(jī)是另一種形式的柔性化鍛壓設(shè)備，運(yùn)轉(zhuǎn)速度任意可調(diào)的交流伺服電機(jī)取代了速度不可調(diào)的普通電機(jī)，滑塊可以實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動(dòng)曲線，實(shí)現(xiàn)不同的沖壓工作，例如靜音沖裁、快速?zèng)_裁、分段壓制及精密壓印等。

　　5、綠色節(jié)能

　　節(jié)能減排是目前全世界的共同課題，因此鍛壓機(jī)械的節(jié)能具有重大意義。鍛壓成形需要克服巨大的變形阻力，傳統(tǒng)的普通壓力機(jī)體積龐大，能耗高。電伺服驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)為鍛壓機(jī)械的節(jié)能帶來新的希望，電伺服驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)去除了飛輪、離合器和制動(dòng)器，結(jié)構(gòu)大為簡化，不僅滑塊運(yùn)動(dòng)特性任意可調(diào)，而且節(jié)能效果明顯。目前國外已經(jīng)將電伺服直驅(qū)技術(shù)應(yīng)用在螺旋壓力機(jī)、沖壓機(jī)、液壓機(jī)、楔橫軋機(jī)、折彎機(jī)等多種壓力機(jī)上。

　　鈑金加工的新技術(shù)裝備——數(shù)控激光切割機(jī)增長迅猛，我國稍有規(guī)模的鈑金機(jī)械廠家都研發(fā)了激光切割機(jī)。2010年，我國生產(chǎn)千瓦以上大功率激光切割機(jī)1000多臺(tái)，成為我國鈑金機(jī)械快速增長的亮點(diǎn)。激光切割機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)形態(tài)、輔機(jī)設(shè)備、加工工件、使用場合都和數(shù)控沖剪機(jī)床相同，因此，激光切割機(jī)歸類于鍛壓設(shè)備來歸口管理。

　　目前，山東濟(jì)南、江蘇揚(yáng)州等地已經(jīng)成為我國鈑金機(jī)械產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，整體上看，創(chuàng)新能力、產(chǎn)品技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先，具有良好的發(fā)展前景。

　　以新工藝為導(dǎo)向，滿足新工藝要求的特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的鍛壓設(shè)備也不斷出現(xiàn)。比如，等溫鍛造設(shè)備、熱沖壓設(shè)備、電磁成形機(jī)、特殊材料鍛壓設(shè)備等。

　　發(fā)電設(shè)備、大飛機(jī)、船舶、軍機(jī)、航天、車輛等快速發(fā)展，極大地推動(dòng)了大重型鍛造、擠壓設(shè)備的進(jìn)步，使我國成為擁用重型自由鍛造液壓機(jī)、重型模鍛液壓機(jī)噸位最大、數(shù)量最多的國家。而且，模鍛液壓機(jī)的噸位還將繼續(xù)刷新。

　　以程控液壓錘為代表，使鍛錘類設(shè)備在節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、數(shù)控化發(fā)展方向上取得了巨大進(jìn)步。同樣，螺旋壓力機(jī)采用數(shù)控技術(shù)，結(jié)合先進(jìn)的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)，成為打擊能量、下死點(diǎn)位置精確可控的電動(dòng)螺旋壓力機(jī)。與此同時(shí)，我國已經(jīng)能夠制造激光測量碾軋過程自動(dòng)控制的重型碾環(huán)機(jī)，可碾軋直徑10m環(huán)件。此外，數(shù)控彎管機(jī)、鉚接機(jī)、旋壓機(jī)、擺碾機(jī)、徑向鍛造機(jī)等小門類產(chǎn)品也有為數(shù)不少的企業(yè)發(fā)展起來，產(chǎn)品水平已能達(dá)到國外先進(jìn)水平。

　　對(duì)于鑄造機(jī)械行業(yè)，國際模協(xié)秘書長認(rèn)為，行業(yè)保持了快速發(fā)展勢(shì)頭，技術(shù)進(jìn)步使得鑄造機(jī)械行業(yè)一改過去“傻大粗黑”的低端形象。盡管2010年我國鑄造機(jī)械行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值再創(chuàng)歷史新高，但鑄造機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)控化率仍較小。

　　從出口來看，鑄造機(jī)械行業(yè)年出口額約1億美元，出口量1500臺(tái)，其中數(shù)控產(chǎn)品占比不足兩成。從我國整個(gè)機(jī)床工具行業(yè)來看，鑄造機(jī)械的出口占比很小，行業(yè)整體技術(shù)水平發(fā)展任重道遠(yuǎn)。從進(jìn)口情況來看，鑄造機(jī)械行業(yè)年進(jìn)口額超過2億美元，進(jìn)口量約500臺(tái)。鑄造機(jī)械行業(yè)進(jìn)出口呈現(xiàn)不穩(wěn)定態(tài)勢(shì)，曾經(jīng)出現(xiàn)連續(xù)3年進(jìn)口大幅下降而出口也大幅下挫的局面。鑄造機(jī)械行業(yè)受國家政策和行業(yè)形勢(shì)的影響十分明顯。鑄造機(jī)械行業(yè)企業(yè)得到迅速發(fā)展，濟(jì)南鑄鍛所等傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)企業(yè)保持領(lǐng)先水平，保定維爾、天津亨特等鑄機(jī)企業(yè)進(jìn)步明顯，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。目前大部分鑄件已實(shí)現(xiàn)自主制造，只有極少數(shù)高端鑄件需要進(jìn)口。與此同時(shí)，國產(chǎn)鑄件廢品率明顯下降，一些鑄件的尺寸精度、表面粗糙度等關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，出口鑄件的技術(shù)檔次也有了大幅提高。國內(nèi)已有一批鑄造企業(yè)在規(guī)模和技術(shù)水平上接近和達(dá)到世界先進(jìn)水平，并在國際競爭中取得明顯優(yōu)勢(shì)。

　　國產(chǎn)鑄件能夠取得上述可喜成績，其背后離不開我國鑄造機(jī)械水平的不斷提高以及市場占有率的不斷提高作為支撐和保障。表示，我國鑄造機(jī)械行業(yè)企業(yè)通過技術(shù)引進(jìn)、消化吸收、自主創(chuàng)新等方式，不斷開發(fā)出性價(jià)比高的鑄造機(jī)械，基本滿足了國內(nèi)中高端鑄件生產(chǎn)企業(yè)的需求。在這個(gè)過程中，企業(yè)的專業(yè)化水平不斷提高，由此帶來了產(chǎn)品技術(shù)水平的提高和產(chǎn)品數(shù)控化率的提高，專業(yè)化生產(chǎn)優(yōu)越性得到進(jìn)一步體現(xiàn)。同時(shí)，節(jié)能減排、安全環(huán)保等“綠色鑄造”理念在鑄造行業(yè)日益得到強(qiáng)化。

　　通過行業(yè)企業(yè)的不懈努力，我國鑄造機(jī)械水平有了很大提高，陸續(xù)開發(fā)出不少具有較高水平的鑄造機(jī)械產(chǎn)品，為我國鑄造機(jī)械行業(yè)今后的進(jìn)一步發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。