熱點、困惑和需要解決的主要技術問題與2017年鍛壓行業新增長點分析

中國鍛壓協會 張金  二〇一六年十一月

一、 熱點、困惑和需要解決的主要技術問題

當前行業究竟如何,存在什么樣的問題,如何思考行業和引導行業發展一直是鍛壓協會的重要課題,在調研的基礎上,提出如下觀點。

(一)熱點(防止過熱性扎堆兒)

1. 有色鍛造、高強鋼鍛造和板材鍛造成形,鋁合金的半固態成形。

2. 設備選型和自動化,壓機+步進梁,螺旋壓力機+機器人,專機+機械手等成為熱點。

3. 工人的敬業和短缺,特別要注意持續地進行高素質勞動者在企業的培養。

4. 技術人員與技術專家繼續嚴重短缺。

5. 精鍛概念、溫鍛概念在發生微妙的擴展和變化,也不統一,閉式鍛造、熱冷和熱溫復合等工藝受到持續關注。

6. 機械化-自動化-數字化-信息化-智能化概念正在越來越清晰。

7. 鍛后第一熱處理、生產安全性正在受到企業管理者的重視。

8. 企業內部管理架構、物流和制度建設成為熱點事項,管理顧問咨詢業務由廣東逐步向北推進。

9. 工藝與方法創新。關鍵問題是如何創新,主機廠配套企業參與零部件設計的改進,特別是從在制零件的改進開始。

10. 大型閥體多向模鍛技術。

11. 航空鋁質結構件。

12. 高壓脹形、熱沖壓生產技術。

13. 有色合金板材沖壓。

14. 激光加工與鈑金加工中心應用。

15. 高鐵、金融設備、醫療器件和新能源產業設備沖壓和鈑金制作件。

(二)困惑(戰略企業家培養)

1. 電動與新能源汽車何時大面積生產和使用。

2. 鍛造、沖壓和鈑金制作的市場方向、技術方向和設備方向?

3. 什么樣的管理模式是適合于鍛造、沖壓和鈑金制作企業的?

4. 國際市場與行業情況如何呢?

5. 鍛造、沖壓和鈑金制作行業的投資方向?

6. 人力資源短缺?

7. 企業不創新,搶用戶和挖人才?

8. 跟對用戶,最重要的是做對產品,如何參與配套廠產品的市場研究?

9. 如何尋找和捕捉合適的市場?

10. 如何能讓國家的政策落實到行業中的中小微企業?

(三)需要解決的主要技術問題(投資方向和技術多樣性認識)

1. 模具壽命,模具壽命的認識問題。

2. 自動化可靠性問題。

3. 數字模擬技術的精確度和應用問題。

4. 人均勞動生產率提升的問題。

5. 鍛件熱處理問題。

6. 不同材料在不同溫度和壓力下的變形機理問題。

7. 政策影響市場,高峰需求時段的生產滿足方式。

8. 板材鍛沖復合工藝機理問題。

9. 熱沖壓和高壓脹形技術。

10. 復合材料沖壓和鈑金制作技術。

11. 模具潤滑劑技術。

二、 2017年鍛壓行業新增長點分析

結合鍛壓產品為國民經濟各個配套領域的發展趨勢,以及《中國制造2025》重點方向和《國務院辦公廳關于機械工業調結構促轉型增效益的指導意見》,鍛壓行業2017年的增長動力領域主要來自于汽車、航空航天、軌道交通、國際市場以及醫療等行業,具體分析如下:

(一)汽車產業依然是引領需求的重點領域,輕量化帶動新結構新材料的研發創新

1、發動機新結構設計。國務院《節能與新能源汽車發展規劃2012-2020》提出,平均燃料消耗量到2020年下降到5.0,新能源汽車為4.5。有效控制燃油消耗成為跨國企業的爭奪戰。

車輛每減重1%對燃油經濟性提升的貢獻:

車輛類型 乘用車 載貨車
發動機
不變
發動機
小型化
發動機
不變
發動機
小型化
汽油車 0.33% 0.65% 0.35% 0.47%
柴油車 0.39% 0.63% 0.36% 0.46%

根據上表的情況,了解到的信息是:國外正在開發乘用車汽油發動機的技術。高壓共軌噴油管采用不銹鋼鍛造,適合汽油使用,這一技術將在2018年實現量產;柴油發動機噴油器體采用非調質鋼材料(42CrMoS4)。國內鍛造企業正在研究開發不銹鋼噴油管的鍛造工藝,這個產品的鍛造有別于其它類型的不銹鋼鍛造。另一個新技術是為了減少排放,發動機在低速時只有兩個缸在工作,國外研發了抽拉式凸輪軸。以前的凸輪軸是整體式,新的結構將是2個凸輪軸組合。國內鍛造企業也在同步開發。特別值得提出的是電動公交車是一個市場的增長點。

2、鋁合金、超高強鋼成形零件擴大應用。為汽車開發的輕量化技術會繼續推廣應用,國產品牌汽車企業的應用范圍會加大。為了減重的需要,鋁合金鍛件替代鋼鍛件的數量增加,例如鋁輪轂、鋁皮帶輪等。新材料和新技術在汽車沖壓方面的應用,例如超高強鋼的應用,熱成形技術,管材液壓成形等等;發動機蓋、車門、保險杠、底盤懸掛零件采用鋁合金材料;結構優化技術等。

以日產LEAF兩代車比較,鋁由0%提高到10%;超高強鋼仍然是14%;先進高強鋼由2.0%提高到17%;高強鋼由38%減少到18%;軟鋼由46%下降到41%。

目前,中國的超高強鋼熱沖壓生產線(所有設備均為進口)主要集中在本特勒、海斯坦普、麥格納等外資汽配供應商在華的幾個生產基地,操縱著熱沖壓零件的市場價格。國內從事高強鋼熱沖壓零部件生產的企業只有寶鋼等屈指可數的幾家。但是,產品從設計到生產線布置以及設備布局規劃等基本上都是國外引進。我國每年都耗費巨資進口該類準備(單套裝備價格在1億元左右)。雖然國外熱沖壓技術比較成熟,但對國內實行技術封鎖,引進生產線不僅費用昂貴,而且得不到核心技術,導致產能普遍很低。

經過近幾年的研發,國內企業已經能夠制造高強度鋼板熱沖壓成形自動化生產成套裝備,不僅可大量降低熱成形工裝的成本及熱沖壓件的價格,還可以大幅度增加熱沖壓件的應用范圍。

3、液態模鍛鋁合金輪轂成形設備已經實現了國產化,結束對進口的依賴。實現鋁合金輪轂的液態模鍛成形,相較于鑄造成形工藝,能夠使鋁合金輪轂更加輕量化,強度更高,且質量均勻性好,極大地降低了輪轂的圓跳度,從而更加節能;實現了一種有別于鑄造成形和固體鍛造成形的全新鋁合金輪轂成形工藝。

4、汽車零部件內高壓成形技術既可以減輕零件質量、節約材料,又可以充分利用強化效應增加材料的強度和剛度。

汽車零部件內高壓成形技術在國內尚處于起步階段,僅有個別企業和高校掌握了核心技術,未來具有很大的發展空間,目前,國內具有一定規模的汽車零部件制造廠家約200 家,僅有10%的廠家引進了汽車內高壓成形設備,總額約20億元,其中進口設備占 85 %,國內自主研發汽車內高壓成形設備替代進口可降低成本近2/3。

我國自主研制的大噸位管材內高壓成形生產線,計劃于2017年6月同期完成,可實現新增各類汽車輕量化零部件100萬件/年的生產能力。

5、國家對新能源汽車的快速推動。沖壓和鈑金零件在新能源汽車領域有了新的發展,充電樁、電池、電機殼、儲氣罐等新結構對板材成形的產品需求更大,續航里程能力要求也使設計師加入了更多的輕量化結構,市場空間較大。

(二)滿足航空航天及軍工領域的需要

航空航天和軍工領域作為國家戰略重點,雖然沒有重大的拉動作用,但一直是持續發展的亮點。

1、航空運輸和通用航空服務需求的不斷增長為飛機制造業發展創造了廣闊的市場空間。預計未來10年,全球將需要干線飛機1.2萬架、支線飛機0.27萬架、通用飛機1.83萬架、直升機1.2萬架,總價值約2萬億美元;同時,隨著我國空域管理改革和低空空域開發的推進,國內通用飛機、直升機和無人機市場巨大。

2、參照國際經驗,我國未來將有幾十萬架通用飛機,帶動關聯產業數以萬億。受此影響,各通航產業園、投資企業出現了“大躍進”式的大干快上風潮。投資旺盛是我國通用航空近年來的重要特征,由此帶來了行業生產能力的快速集聚,“十三五”期間我國通用航空仍將處于成長期。

3、飛機蒙皮是飛機非常重要的鈑金件零件,飛機蒙皮質量的好壞直接影響到飛機在空阻方面的表現,而在軍用飛機上,蒙皮的成形質量還會直接影響涂層的隱身效果,所以飛機蒙皮的成形質量,對一架飛機來講至關重要。我國幾大飛機制造廠家制作的飛機種類越來越多,蒙皮拉伸機100%采購于發達國家,例如法國ACB 公司、美國Cyril Bath 和Hufford公司等。目前我國各大飛機制造廠,在飛機蒙皮拉伸設備方面,需求量較大,國內設備制造企業開發了蒙皮拉伸機,2017年將具備項目推廣示范效應。

航空航天行業對沖壓、鈑金零件包括管材成形零件制造都有較大的需求。

4、大型輕量化整體及高強金屬結構制造技術。以機身壁板、機翼壁板以及起落架、框梁肋等部件為主要對象,我國航空鍛造企業正在開展鈦合金、鋁合金、鋁鋰合金、高強鋼等金屬結構的制造工藝研究,部分產品已經研制成功。

5、航空發動機產業是指渦扇/渦噴發動機、渦軸/渦槳發動機和傳動系統以及航空活塞發動機的集研發、生產、 維修保障服務的一體化產業集群。航空發動機產業鏈長,覆蓋面廣,對國民經濟和科技發展有著巨大帶動作用。中國制造2025目標的實現也將以航空發動機的研制成功為代表。

航空發動機的發展在很大程度上取決于所用材料及其制造技術的研究進展,等溫鍛造是制造先進航空發動機關鍵和重要零件,能夠采用鈦合金、高溫合金、鋼等成形制造的重要手段,目前已經取得了較大的進展。

(三)電子與通訊設備、軌道交通裝備、工程機械與基礎設施建設等領域

1、電子及通信設備需求的零件精度的提高,需要改變原來的工藝,采用精密成形,例如基站使用的模塊,采用變形6系鋁合金成形,達到產品公差要求。

2、城市地鐵建設普及到三、四線城市,鍛件和鈑金零件需求有所增加,例如控制柜、安檢機、閘機、燈具等。

3、城鎮化建設以及基礎設施完善加快,需要更多的鈑金產品。

4、工程機械基礎零部件仍然有市場需求。

(四)《中國制造2025》重點領域之--生物醫藥及高性能醫療器械

1、生命工程中,干細胞研究需要的儲存設備為鈑金制作件。

2、為生物醫藥設備配套的鈑金制作件。

(五)比較復雜的、低附加值的出口市場

這類零件形狀復雜,成形工序多,精度一致性要求高,制造過程控制要求嚴格。主要有小型機械、自行車、摩托車等配套零件。

民營出口型企業能夠滿足質量要求、小批量多品種的市場需求。


信息來源:中國鍛壓協會 發布時間:2016-11-24 14:57:13
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