鍛造裝備的案例
2022年一季度鍛造、沖壓和鈑金制作裝備制造企業經濟運行分析報告
2022年一季度鍛造、沖壓和鈑金制作裝備制造企業
經濟運行分析報告——第一季度情況
與上半年和全年的預判
為了解企業發展態勢，以便提供精準服務，2022年4月初至中旬，中國鍛壓協會對重點聯系的近百家鍛造、沖壓、鈑金制作裝備企業進行了問卷調研，參與調研的企業在三個行業中數量分布大致相當。這些企業中既有行業龍頭企業，也有中小型企業，產值從1000萬元到30億元不等，多數為產值5000萬元到10億元之間的企業，樣本在行業中具有一定的代表性。
本文所指裝備類企業不局限于主機設備提供企業，也包括部分周邊輔助設備、自動化設備、耗材、功能部件等供應商企業。其中個別企業主要產品涉及沖壓、鈑金制作兩個行業，其數據在兩個行業中均有所體現。
一、鍛造裝備企業調研情況
1.2021年企業產值和利潤同比情況
參與調研的鍛造裝備企業中，60.00%的企業2021年產值同比有所增加，44.00%的企業2021年利潤同比增加；產值持平和減少的企業各占到20.00%，利潤持平和減少的企業各占到28.00%。這些數據表明2021年多數鍛造裝備企業保持了增長和平穩態勢，少數企業則遭遇了困難，發展受阻，有的開始下滑。具體分布情況見表1.1。
展開 金屬擠壓與鍛造裝備技術國家重點實驗室的計算利器---高速計算設備硬件配置推薦
金屬擠壓與鍛造裝備技術國家重點實驗室主要研究金屬擠壓和鍛造領域的相關技術和裝備。其研究重點包括但不限于以下方面：
1) 金屬擠壓技術：研究金屬材料在高溫和高壓條件下的擠壓工藝，包括擠壓模具設計、擠壓參數優化、金屬流動行為研究等。
2) 金屬鍛造技術：研究金屬材料在高溫和高應變速率條件下的鍛造工藝，包括鍛造設備設計、鍛造工藝參數控制、金屬變形行為研究等。
3) 材料力學行為：研究金屬材料的塑性變形、強度、疲勞和斷裂等力學行為，為擠壓和鍛造工藝提供理論支持。
4) 新材料與新工藝：研究新型金屬材料的擠壓和鍛造工藝，開發高性能、高強度的金屬材料。
5) 設備與工藝優化：研究金屬擠壓和鍛造裝備的設計、制造和優化，提高生產效率和質量。
在研究過程中，金屬擠壓與鍛造裝備技術國家重點實驗室可能使用多種軟件工具來支持其研究項目。一些常見的軟件工具包括：
1) DEFORM：用于金屬擠壓和鍛造過程的有限元模擬和分析。
2) FORGE：用于金屬鍛造工藝的數值模擬和優化。
3) MSC.Marc：用于金屬材料力學行為的有限元分析和仿真。
4) ANSYS：通用有限元分析軟件，可用于金屬材料的力學行為和工藝模擬。
5) Pro/ENGINEER或SolidWorks：用于設計和建模金屬擠壓和鍛造設備。
具體使用哪些軟件工具取決于實驗室的具體研究方向和需求，可能會根據項目的具體要求選擇適合的軟件工具。
FORGE計算特點
FORGE是一種專門用于金屬鍛造工藝的軟件，它基于有限元方法和數值模擬技術。以下是關于FORGE的一些基本信息和特點：
1) 計算方式：FORGE采用顯式動力學求解算法，適用于金屬鍛造過程中的非穩態問題。
展開 我國鋁車輪鍛造技術及成形裝備的發展
圖10 鋁合金車輪強力旋壓機
結束語
我國鋁合金車輪鍛造技術源于歐洲，經過近20年的發展，已經陸續出現了直鍛旋壓復合工藝、短流程工藝、純直鍛工藝以及液態模鍛等新工藝。近些年，隨著汽車節能減排政策的陸續出臺，各生產廠家紛紛將目光轉向產品的輕量化設計研究和節能節材新工藝的開發，這也對配套成形設備提出了更高的要求，推動了我國鋁合金車輪鍛造技術和成形裝備的發展。
淺談汽車凸輪塊精密鍛造技術與裝備
圖8 高速熱鐓機生產線
圖9 為批量生產的凸輪塊鍛件，經過優化預成形體積分配，終鍛成形后的凸輪塊端面邊緣充填飽滿，尤其是桃尖部位的鍛造圓角很小，凸輪輪廓度及端面平面度均達到圖紙要求。凸輪塊鍛件經過退火、拋丸處理后進行內孔機加工，裝配至芯軸后再進行輪廓磨削及表面淬火。
圖9 凸輪塊鍛件
結論
在汽車輕量化的發展趨勢下，裝配式凸輪軸的市場需求越來越大，相應凸輪塊鍛件的市場需求量也越來越大。凸輪塊毛坯作為非回轉體類鍛件，尺寸公差小、本身質量及一致性要求高。應用多工位精密鍛造技術，優化凸輪塊鍛件的預成形形狀，實現合理的體積分配，使得圓角填充度滿足圖紙要求。分析高速熱鐓機的工藝特點，驗證了其是凸輪塊鍛件的高效大批量生產的適合設備。
——本文選自《鍛造與沖壓》2018年第23期
展開 
中國鍛造行業“十四五”發展綱要(連載二)
必將有企業舍得幾年磨一劍，從基礎技術研發方面做工作，投入人才及資金持續開發，提前謀劃復合型人才引進、培養，布局營銷隊伍以及網絡，推進高端鍛造裝備國產化，加快高精高效、專用設備開發應用等。
“十四五”時期的需求結構將加速調整，鍛造裝備產品進一步向高精、高效、高可靠性和自動化、數字化、信息化和網絡化方向轉型發展，對企業科技創新和改革發展提出了巨大挑戰；國防軍工、航空航天、船舶、能源等戰略領域重大工程與重點項目的高端裝備、短板裝備和自動化、數值化和信息化裝備需求，成為新的市場增長點；以數字化驅動鍛造行業轉型升級，以服務型制造支撐鍛造行業高質量發展，成為鍛造行業共同面臨的新命題。
（執筆人：中國鍛壓協會行業研究室主管吳順達）
——來源：《鍛造與沖壓》2021年第7期
展開 中國鍛造行業“十四五”發展綱要（連載一)
鍛造行業“十三五”發展情況
進入“十三五”之后，隨著全球經濟的發展，尤其是互聯網、數字化和信息化技術的發展，不僅產生了廣闊的市場需求，也帶來鍛造企業格局的大變化，特別是我國節能環保要求的日益深入，高端裝備、新能源汽車、軌道交通裝備等領域輕量化高效化發展日新月異，鍛造原材料從普通鋼材向高強鋼發展，從黑色金屬向有色金屬發展，鍛造工藝技術取得很大進步。
鍛造技術的發展與產品結構和材料密切相關，涉及工藝、模具、設備和原材料等多方面。相關領域、產業鏈上下游更加協調發展，促使鍛造行業逐漸由大變強。
產業整體情況
⑴產業布局及規模。
“十三五”期間，鍛造行業全面發展進步，企業在市場環境中大浪淘沙、優勝劣汰，布局日趨理性、合理。企業的管理水平、自動化程度不斷提高，部分領先企業開始著手自動化、數字化和信息化制造的布局工作，在自動化生產和現場數據采集方面取得了一定進展。企業業績逐年攀升，規模不斷擴大。出口企業數量不斷增多，通過與國際知名品牌主機廠配套，市場拓展能力、產品質量、工藝水平進一步提高。行業繼續保持全球最大的鍛造行業發展規模。
總的來說，鍛造行業在各個方面均取得長足發展，基本滿足國內經濟建設、國防建設、基礎設施建設的需要。在此基礎上，具備支撐“走出去”戰略布局的能力。
根據中國鍛壓協會統計測算，2016-2019 年鍛造行業總產量和細分行業產量見表1。
⑵產業基礎能力。
“十三五”(2016-2020 年)期間，規模與速度上取得了很大進步，特別是民營企業的發展日新月異，大型、超大型鍛造裝備不斷刷新行業新標桿，部分尖端企業堪稱世界領先，裝備的推進帶來了工藝、軟件、質量、自動化、數字化和信息化程度的大幅提升。與國外同行相比，除材料之外，絕大多數的關鍵控制點都處在逐步縮短差距到超越并引領的狀態。
展開 萬噸級鍛造液壓機工藝體系的建立
大型鍛件通常在大型自由鍛造液壓機上鍛造成形，大型鍛件制造技術是重大裝備制造的基礎，因此，大型自由鍛造液壓機的規格和裝備水平經常作為衡量一個國家大型裝備制造能力、經濟與國防實力的重要標志之一。無論是發達國家還是發展中國家，都十分重視大型自由鍛造液壓機的發展。
自由鍛造液壓機的發展
根據帕斯卡流體靜力傳動的基本原理，液壓機是利用高壓液體傳遞工作壓力的鍛造設備。自由鍛造液壓機主要在工作缸的壓力下，利用其上砧、下砧及相應的輔助工具，對待加工的大型鋼錠或鍛件進行鍛壓，使其發生塑性變形，以達到所需的形狀和尺寸。
1884 年，英國在曼徹斯特制造了首臺自由鍛造水壓機用來鍛造鋼錠。在20 世紀中期，隨著工業革命的發展，液壓傳動技術和電子信息技術迅速發展，具有現代控制技術的自由鍛造液壓機相繼出現。自由鍛造液壓機具有自動化生產、高精鍛次數和鍛件厚度尺寸精確控制等功能。近年來，我國大型自由鍛造液壓機在吸收和消化現有的大型自由鍛造設備的技術基礎上，經過再次創新，研制出具有完全自主知識產權的自由鍛造設備與工藝，滿足了船舶、冶金、航空、核電和軍工等行業對大型鍛件產品的需求。
現代自由鍛造液壓機組由于壓機速度快，轉換頻率高，配有操作機等鍛造工裝輔具，大大縮短了鍛造作業時間；操作機送料定位準，機組動作控制精度高；操作機與液壓機配合實現自動控制和聯動控制。國內現在已具備5 ～195MN 全系列現代自由鍛造液壓機組的供貨能力，全球最大的三臺自由鍛造液壓機相繼在國內投產，分別為2008 年于上海重型機器廠投產的由中國重型院設計的165MN 鍛造液壓機(圖1a），2011 年于中信重工投產的由德國PAHNKE 公司設計的185MN 雙柱鍛造液壓機(圖1b），2014 年于江蘇國光投產的由中國重型院設計的195MN 鍛造液壓機(圖1c）。
展開 萬噸級鍛造液壓機工藝體系的建立
大型鍛件通常在大型自由鍛造液壓機上鍛造成形，大型鍛件制造技術是重大裝備制造的基礎，因此，大型自由鍛造液壓機的規格和裝備水平經常作為衡量一個國家大型裝備制造能力、經濟與國防實力的重要標志之一。無論是發達國家還是發展中國家，都十分重視大型自由鍛造液壓機的發展。
自由鍛造液壓機的發展
根據帕斯卡流體靜力傳動的基本原理，液壓機是利用高壓液體傳遞工作壓力的鍛造設備。自由鍛造液壓機主要在工作缸的壓力下，利用其上砧、下砧及相應的輔助工具，對待加工的大型鋼錠或鍛件進行鍛壓，使其發生塑性變形，以達到所需的形狀和尺寸。
1884 年，英國在曼徹斯特制造了首臺自由鍛造水壓機用來鍛造鋼錠。在20 世紀中期，隨著工業革命的發展，液壓傳動技術和電子信息技術迅速發展，具有現代控制技術的自由鍛造液壓機相繼出現。自由鍛造液壓機具有自動化生產、高精鍛次數和鍛件厚度尺寸精確控制等功能。近年來，我國大型自由鍛造液壓機在吸收和消化現有的大型自由鍛造設備的技術基礎上，經過再次創新，研制出具有完全自主知識產權的自由鍛造設備與工藝，滿足了船舶、冶金、航空、核電和軍工等行業對大型鍛件產品的需求。
現代自由鍛造液壓機組由于壓機速度快，轉換頻率高，配有操作機等鍛造工裝輔具，大大縮短了鍛造作業時間；操作機送料定位準，機組動作控制精度高；操作機與液壓機配合實現自動控制和聯動控制。國內現在已具備5 ～195MN 全系列現代自由鍛造液壓機組的供貨能力，全球最大的三臺自由鍛造液壓機相繼在國內投產，分別為2008 年于上海重型機器廠投產的由中國重型院設計的165MN 鍛造液壓機(圖1a），2011 年于中信重工投產的由德國PAHNKE 公司設計的185MN 雙柱鍛造液壓機(圖1b），2014 年于江蘇國光投產的由中國重型院設計的195MN 鍛造液壓機(圖1c）。
展開 大噸位鍛錘和高能螺旋壓力機的升級與再制造
文／曹喻鑌，王興云，陳太清，張鋒，張為軍，陸仲奇·中機鍛壓江蘇股份有限公司
近年來，國內鍛造企業產量在逐年上升，鍛件總產量已經超過1000 萬噸，位居世界第一。其中，模鍛件總量占比達到了60%，憑借鍛件生產數量中國在國際上贏得了“鍛造大國”的稱號。我國鍛造行業已經有了一定的發展基礎，但并未完全掌握鍛造行業中的高端核心技術，高檔次模鍛件產品的研制生產仍相當落后，特別是大鍛件，中、高端鍛件產品，仍然長期被國外大鍛件企業占據。航空航天的核心鍛件主要依賴進口，汽車鍛件的高檔產品有70%～80%是進口。
鍛造行業是重資產行業，模鍛主力設備包括傳統的鍛錘、螺旋壓力機、熱模鍛壓力機、模鍛液壓機等等，但是，適合于我國國情的鍛造設備供應滯后，鍛造裝備技術、材料技術、鍛造技術的落后，使得我國仍然不是“鍛造強國”。
新能源汽車的出現，黑色金屬模鍛件需求將受到沖擊，小型模鍛件產能將會過剩，而大型模鍛件需求將有所增長，有色金屬模鍛件需求將呈現大幅度增長。傳統小型鍛造設備將面臨淘汰更新，大型鍛造設備將面臨適應自動化需求的升級與再制造。本文主要針對我國傳統主力鍛造設備大型鍛錘與高能螺旋壓力機的改造與升級方案分析，闡明了大型鍛錘與高能螺旋壓力機技術升級與再制造發展方向。
大噸位鍛錘的升級與改造
鍛錘的優點
鍛錘打擊速度快，力能比大，打擊頻率高，是真正做到趁熱打鐵的設備，工藝適應性強。鍛錘在高合金特殊鋼及高溫合金材料的鍛造、復雜異形零件的鍛造、薄筋板零件的鍛造、有重量公差要求及高表面質量要求的鍛造等方面顯示出了特殊的優勢。鍛錘是一種萬能性的、最為傳統的鍛造設備。
鍛錘的缺點
⑴鍛錘是沖擊成形設備，沖擊力與速度引起的振動和噪聲，會傳向基礎和周圍環境。
⑵鍛錘本身的振動給鍛錘的自動化帶來困難，而且仍然需要熟練的操作工。
展開 2024年第二十七屆中國·合肥國際裝備制造業博覽會（合肥機床展）將于3月27-30日舉辦
展品范圍：
金屬切削、高檔數控機床與機床制造裝備
金屬成形、激光科技、鍛造與沖壓裝備
工業自動化、工業機器人、數字制造、高端裝備
機床供應鏈、核心部件、基礎結構件、機床附件
戶外廣告
覆蓋安徽及長三角重點高速路段、重點工業園、產業集群,以及周邊重點城市高鐵站。
100+塊高速公路廣告
300+工業園墻體廣告全面覆蓋安徽及周邊地區
30萬+本邀請函精準用戶郵遞保障買家質量
聚焦產業需求，精準目標群體買家邀約
聚焦安徽周邊及長三角區域重點買家企業，深挖潛在買家到場洽談助力企業供需成交，
推動企業智造升級。
重點邀約買家行業100+行業細分領域
汽車整車及零部件制造、家電制造、軌道交通、船舶海工、光伏儲能、 新一代信息技術、航空航天、軍工、機械制造、農用機械、模具及配件儀器儀表、新能源新材料、現代醫療、電子通訊、現代化工、新型建材
2024年金諾機床展巡展
2024第21屆青島國際金屬加工設備展覽會 3月7-10日 青島·紅島國際會議展覽中心
2024第27屆濟南國際機床展覽會 3月20-23日 山東國際會展中心
2024年第24屆安徽國際機床展覽會 3月27-30日 合肥濱湖國際會展中心
2024第19屆中國模具之都博覽會-寧波機床模具展5月23-26日 寧波國際會展中心
2024第27屆青島國際機床展覽會6月26-30日 青島國際博覽中心
2024第22屆中國國際裝備制造業博覽會 9月1-4日 沈陽國際展覽中心
組委會聯系方式：
金諾會展
胡經理 186-0248-1692
地址：安徽省合肥市蜀山區合力大廈A座2008室
展開 自動化鍛造生產線過程特性淺析
文/趙春霞，李帥，張振水·中國重型汽車集團有限公司濟南成型廠
隨著自動化裝備在鍛造行業中的不斷普及和應用，通過檢驗的事后解決問題型生產方式因高損失成本已遠不能適應自動化生產的現狀，如何有效提高自動化生產線產品質量是當前鍛造企業生存與發展面臨的新挑戰。鍛造過程特性往往決定了最終的產品質量，通過對已知的過程特性進行控制才能防患于未然。下面，結合本單位轉向節自動化鍛造生產線對鍛造過程特性進行梳理分析。
鍛造生產線基礎——工序過程特性
本單位轉向節鍛打工藝流程為：料段加熱→鐓粗/拍扁制坯→熱模鍛→切邊→冷卻。下面按工序對過程特性進行簡要分析。
加熱工序
(1)料段溫度的控制。
鍛前加熱的目的是正確的利用金屬加熱過程中的微觀演變規律，提高金屬的塑性，降低變形抗力，使毛坯容易變形流動，能夠順利實現成形，同時獲得良好的鍛后組織和性能。針對料段出爐溫度這一特性，現場設備增設自動分選裝置，符合工藝要求料段方可下轉，高溫和低溫料段分別甩入指定區域。
(2)料段端面涂刷隔離介質。
考慮到環保、能耗等因素，普遍采用感應加熱爐，集膚效應易導致相鄰料段黏連，與半自動(或人工)線不同，自動化生產線對生產線整線節拍、穩定性要求較高，若料段粘連，可能造成節拍紊亂，嚴重的還將造成整線停線。
(3)對關鍵部位的點檢。
一是定期對電爐托架、導軌和壓輥部位進行檢查(圖1)，避免以上部位因粘料或變形導致的料段表面缺陷，提高鍛件表面質量；二是定期對電爐出料機構進行檢查，避免料段在出料機構處卡頓造成的節拍波動和料段磕碰。
圖1 定期檢查
鐓粗/拍扁工序
(1)鐓粗/拍扁封閉高度參數的確認。
更換工裝后對封閉高度參數進行確認，避免因材料分布不均造成缺陷。
(2)模具吹掃裝置的點檢。
展開 
鍛造企業自動化升級改造的投資方向（下）
由此看出，發達國家模鍛設備研發與制造歷史更悠久，經驗更豐富，技術水平相應較高，是我國鍛造行業技術及裝備水平提升的良好借鑒；但考慮成本投入以及適應性，推薦自動化改造投入時選取性價比更高、更適用亞洲生產習慣、可提供快速對應服務的日本、韓國廠商企業。
結束語
由于國內鍛造生產日益增長以及生產條件、技術提高的迫切需求，鍛造企業有必要進行自動化升級改造；對比投入整條鍛造自動化生產線所需的大額投資，推薦大部分企業逐步以性價比高的先進自動化單機設備進行分次改造，其中首要投資重點建議放在投資小、收益回報高的脫模劑自動潤滑噴淋裝置，該裝置不但能提高鍛件生產質量、提高勞動生產率，更能從提供模具壽命、減少人力上大大節約生產成本，也更好適應環境友好型企業的建設需求，為國內鍛造企業所必要的極為高效的投資方向與途徑。
——來源：《鍛造與沖壓》2020年第23期
展開 淺談軌道交通裝備模鍛件的工藝升級
為了滿足鐵路貨運高速重載的需要，很多零部件逐步采用“以鍛代鑄”技術，隨著鍛造工藝技術裝備發展，一些原來形狀復雜，只能采用鑄造成型的零部件，正逐步被模鍛件取代。如何進一步降低成本，提高模具壽命，降低鍛件的不良品率，減少鍛件的機加工余量和進一步提升產品綜合性能等許多方面，值得我們去繼續努力攻關。
—— 來源：《鍛造與沖壓》2018年第21期
