中國沖壓行業(yè)“十三五”發(fā)展綱要（連載一）

文/中國鍛壓協(xié)會(huì)

中國沖壓行業(yè)“十三五”發(fā)展綱要（連載一）

文/中國鍛壓協(xié)會(huì)

“十二五”期間行業(yè)發(fā)展

目前，全國沖壓行業(yè)約有超過2.5萬家生產(chǎn)企業(yè)，200多萬從業(yè)人員，年生產(chǎn)2800萬噸沖壓件，總銷售額達(dá)4000億元，年消耗3mm以下薄鋼板材4500多萬噸，采購沖壓模具費(fèi)用400億元（僅指冷沖模，不含熱成形和注塑模），新購沖壓裝備費(fèi)用200億元。目前，汽車沖壓企業(yè)是我國沖壓行業(yè)的主體，大部分還未從整車廠分離出來，企業(yè)具有相當(dāng)大的規(guī)模，并有大量的零配件廠相依附。

我國沖壓行業(yè)經(jīng)過2001～2010年十年快速增長后，進(jìn)入平緩穩(wěn)定的發(fā)展階段，正在從規(guī)模和數(shù)量的競爭發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量、高性能、多品種和高性價(jià)比的競爭。“十二五”期間，沖壓行業(yè)在汽車用高強(qiáng)度鋼板構(gòu)件的材料選用、沖壓設(shè)備和模具更新、沖壓工藝改進(jìn)及其軟件開發(fā)與應(yīng)用方面取得了一系列進(jìn)展，雖然沖壓行業(yè)的信息化、數(shù)字化建設(shè)起步時(shí)間不長，但是已經(jīng)顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

超高強(qiáng)鋼和熱成形用淬硬性高強(qiáng)鋼在汽車領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。HC450X、HC600X、HC660X(相當(dāng)于DP780、DP800和DP980)等冷軋雙相鋼、超強(qiáng)鋼，在車門防撞桿、門檻、前縱梁及縱梁封板等方面得到應(yīng)用，特別受到一些重點(diǎn)汽車制造企業(yè)的青睞。在熱成形領(lǐng)域，帶鋁硅涂層的22MnB5在一些重點(diǎn)汽車制造企業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。在一些重點(diǎn)汽車制造企業(yè)，采用熱成形的零件高達(dá)22個(gè)之多。碳纖維等復(fù)合材料的應(yīng)用也正在研究探索之中。

目前，冷沖超高強(qiáng)鋼模具已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。在模具工藝、材料及調(diào)試方面已經(jīng)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)。在冷沖超高強(qiáng)鋼模具領(lǐng)域，目前國內(nèi)水平已經(jīng)與國際接軌。在熱成形領(lǐng)域，國內(nèi)也初步具備了整線集成能力，除線性軟硬分區(qū)的熱成形模具外，簡單零件的熱成形模具已經(jīng)具備國產(chǎn)化的能力。部分企業(yè)已經(jīng)具備起草熱成形模具標(biāo)準(zhǔn)的能力。模具設(shè)計(jì)制造水平大幅提高，大型轎車覆蓋件模具及多工位、級進(jìn)模具國產(chǎn)化率有很大提高，也能生產(chǎn)與3000次/分高速?zèng)_床配套的精密多工位級進(jìn)模，模具精度能達(dá)到1nm，沖模最高壽命達(dá)到5億次，并承接國外部分項(xiàng)目的模具設(shè)計(jì)制造。

級進(jìn)模壓機(jī)和多工位壓機(jī)在沖壓領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著人工成本的增加，各種自動(dòng)化設(shè)備與裝置應(yīng)用越來越多，壓機(jī)自動(dòng)化水平越來越高。伺服壓機(jī)和高速壓機(jī)不斷被企業(yè)投入到新的項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率全面提高。在技術(shù)研發(fā)上，三維設(shè)計(jì)工具被逐漸推廣應(yīng)用，CAE軟件得到了大量應(yīng)用。ADAMS和Ansys等在高校使用的軟件已經(jīng)走進(jìn)了企業(yè)，促進(jìn)了多連桿高速壓力機(jī)、伺服熱成形壓力機(jī)、大型多工位壓力機(jī)的研發(fā)。掌握了大噸位大臺(tái)面機(jī)械伺服壓力機(jī)技術(shù)，國內(nèi)首臺(tái)套25000kN伺服壓力機(jī)在2014年通過用戶驗(yàn)收。掌握了機(jī)械壓力機(jī)多連桿傳動(dòng)技術(shù)，并編制多連桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)優(yōu)化軟件，實(shí)現(xiàn)了多連桿技術(shù)的自動(dòng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化。沖壓設(shè)備走向了專業(yè)化發(fā)展道路，在設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)了核心部件的標(biāo)準(zhǔn)化，在生產(chǎn)制造方面建立了專業(yè)化生產(chǎn)基地。國產(chǎn)大型沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線及中小型多工位壓力機(jī)已廣泛應(yīng)用于沖壓生產(chǎn)中。特別值得提出的是，我國已經(jīng)可以自主研發(fā)和制造精沖壓力機(jī)，中小型精沖壓力機(jī)基本可以國產(chǎn)。在高速精密沖壓力機(jī)成形方面也取得了重要的進(jìn)步，小型高速精密沖壓設(shè)備也已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

封頭成形是板材成形的一個(gè)特別的領(lǐng)域，我們將封頭成形納入了沖壓成形領(lǐng)域，依據(jù)目前掌握的情況，我國已經(jīng)完全掌握了各種封頭的制造技術(shù)——旋壓和壓制封頭技術(shù)，封頭生產(chǎn)完全實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。我國的封頭壓機(jī)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

國內(nèi)也開始具有了自主知識產(chǎn)權(quán)的內(nèi)高壓成形壓力機(jī)，自2011年起，國產(chǎn)內(nèi)高壓成形壓力機(jī)在中國誕生并交付用戶使用，“十二五”期間近20條內(nèi)高壓成形線在國內(nèi)先后投產(chǎn)。

沖壓技術(shù)得到發(fā)展，“十二五”期間，內(nèi)高壓成形技術(shù)已成熟應(yīng)用于骨架類管狀類零件，板材充液成形技術(shù)依托國家重大專項(xiàng)課題正在開展研究工作，未來將在頂蓋、發(fā)罩、門板等產(chǎn)品上應(yīng)用，并在新產(chǎn)品開發(fā)及小批量研制方面凸顯優(yōu)勢。激光拼焊板的沖壓技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。覆蓋件及復(fù)雜件沖壓成形技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大型自動(dòng)化生產(chǎn)方式，引入了一模多件和短工序等先進(jìn)工藝?yán)砟睢Ｗ灾鏖_展SE同步工程工作。輕量化推動(dòng)了輥彎行業(yè)的飛速發(fā)展，很多等截面產(chǎn)品被輥彎加工方式所代替，變截面產(chǎn)品輥彎成形也在開發(fā)中。多點(diǎn)數(shù)字化成形、柔性拉伸成形等三維曲面柔性成形技術(shù)在航空、航天、建筑等領(lǐng)域中的應(yīng)用取得新進(jìn)展。為了補(bǔ)充傳統(tǒng)沖壓加工方法的不足，先進(jìn)的成形技術(shù)也得到了發(fā)展和應(yīng)用，如精沖、液壓成形、電磁成形、超塑成形、多點(diǎn)模成形、單點(diǎn)漸進(jìn)成形（也有稱滾壓成形）和連續(xù)多點(diǎn)漸進(jìn)成形技術(shù)等。其共同特點(diǎn)是精密、柔性、快速和復(fù)合。“十二五”期間，鋁鎂合金沖壓成形技術(shù)、三維輥壓成形/沖壓連接技術(shù)得到開發(fā)和應(yīng)用。越來越多的三維復(fù)雜零件需要采用精沖復(fù)合成形工藝，產(chǎn)品從等厚度發(fā)展到不等厚度，從二維平面精沖件發(fā)展到三維立體精沖件。

高速精密沖技術(shù)得到快速發(fā)展，國產(chǎn)高速?zèng)_壓機(jī)的速度達(dá)到2000次/分鐘，正常生產(chǎn)的薄料小步距的高速?zèng)_壓模具速度一般1000次/分鐘，高的達(dá)到1500次/分鐘。大步距（大于30mm）模具長度達(dá)到1600mm的生產(chǎn)速度達(dá)到300次/分鐘。高速?zèng)_壓生產(chǎn)高精度產(chǎn)品的精度達(dá)到?jīng)_裁±0.01mm，成形折彎±0.015mm。精沖復(fù)合成形工藝的典型例子是汽車Z形連接桿、機(jī)油泵鏈輪、變速箱同步環(huán)、斜齒輪、碟形齒輪等。精沖-擠壓復(fù)合成形的典型例子是變速換擋機(jī)構(gòu)零件、曲軸的平衡重轂體等。一般的厚板精沖已經(jīng)在轎車排氣系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，提高了制件斷面質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，間接節(jié)約了能耗。

適用于精沖的鋼材取得良好進(jìn)展，國內(nèi)已發(fā)展有多家企業(yè)從鋼廠訂購熱軋鋼卷，通過二次加工，再供給精沖公司。鋼材的內(nèi)部組織、厚度公差、表面質(zhì)量都基本能夠滿足行業(yè)要求。但在材料品種方面，尚不太齊全。國產(chǎn)精沖壓力機(jī)性能穩(wěn)步提高，銷售量正在加大，已形成取代進(jìn)口設(shè)備的良好勢頭。精沖從材料選用、表面拋光、表面涂層到工藝編排都獲得了高度重視，模具的壽命和復(fù)雜程度都有所提高。精沖單工位復(fù)合模的工藝設(shè)計(jì)已經(jīng)十分成熟，具有多個(gè)工位的連續(xù)模取得較大進(jìn)展，縱向級進(jìn)模也已開始研究。精沖軟件在應(yīng)用中尚不太普及。

精沖件自主品牌汽車的配套市場幾乎全部覆蓋，合資品牌汽車市場，歐美系的中低端車型也已基本覆蓋，日韓系車難于進(jìn)入。出口市場有逐漸增大的趨勢。精沖件市場總量穩(wěn)步增長?！笆濉逼陂g，中國鍛壓協(xié)會(huì)積極推動(dòng)精沖技術(shù)的進(jìn)步和人才培養(yǎng)，在行業(yè)的推動(dòng)下，企業(yè)內(nèi)部以及部分大專院校，已相當(dāng)重視精沖技術(shù)人才的培養(yǎng)。企業(yè)主要針對實(shí)用人才的培養(yǎng)，而大學(xué)則注重培養(yǎng)碩士、博士研究人才。

近幾年在提升管理能力方面，企業(yè)已真正認(rèn)識到管理出效益、管理上質(zhì)量，逐步健全了管理制度，一些企業(yè)引進(jìn)ERP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)辦公，大大提高了工作效率。從市場銷售，物資采購、生產(chǎn)調(diào)度、成本核算到倉儲(chǔ)管理全部實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)覆蓋。數(shù)字化、智能化工廠模式開始得到應(yīng)用，使沖壓車間的現(xiàn)場管理得到很大改善。更加重視能源費(fèi)用節(jié)約，普遍采用“削平填谷”，充分利用夜間低電價(jià)區(qū)間組織生產(chǎn)。一些企業(yè)開始運(yùn)用國際上先進(jìn)的管理理念及方法，引導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新，不斷革新，推動(dòng)工藝的持續(xù)改進(jìn)。

沖壓管理系統(tǒng)已經(jīng)開始在部分企業(yè)運(yùn)行，在提高工作效率方面起到了一定作用。許多汽車行業(yè)沖壓車間隸屬于主機(jī)廠，一些主機(jī)廠大部分與海外汽車廠合作，因此汽車沖壓車間的管理水平較高，已經(jīng)接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平。

《中國沖壓行業(yè)“十三五”發(fā)展綱要（連載二）》見《鍛造與沖壓》第14期