2020年12月28日,由《金屬板材成形》雜誌和中國金屬衝壓深拉伸行業聯盟主辦,武漢光谷精密製造行業協會、無錫模具行業協會和崑山模具行業協會協辦的第四屆深拉伸論壇在蘇州的白金漢爵大酒店成功舉辦。本次會議在疫情還沒有結束的時候召開,大約有110家企業的近150名代表參會,有80多名企業代表參觀了蘇州三維精密金屬製品有限公司,60多名代表同時還參觀了天田(中國)有限公司位於上海青浦的展廳。
協易科技精機(中國)有限公司、天田(中國)有限公司、日本黛傑工業株式會社、江蘇蘇德塗層有限公司、無錫龍璽機械製造有限公司和揚州鍛壓工具機股份有限公司贊助了本次論壇。論壇一度因為疫情險遭取消,在眾多參會代表的要求下,還是如期舉辦,會前註冊大約180人,會議當天大霧,部分代表被堵在高速公路,甚至出現連環追尾,被迫取消了行程。
會議在9點準時開始,伴隨著激昂澎湃的國歌,論壇拉開了序幕。第一場報告「深拉伸及用戶行業分析」由《金屬板材成形》雜誌的劉明星主編帶來,他系統介紹了製造業的宏觀經濟數據和深拉伸相關的行業情況,以及與新能源電池相關的200多企業名單。中國的製造業PMI指數連續十個月在50的擴張狀態之上,按美元計算,11月份的出口同比增長了21%,貿易順差達到754億美元,顯示大量訂單從國外轉到國內。這也刺激人民幣大幅升值,從年初的一美元兌換6.97元人民幣到12月28日的6.54。
深拉伸會議現場嘉賓籤到視頻
MFC深拉伸會議現場情況
從1-11月固定資產投資增速2.6%,其中在基建投資方面,1-11 月基建投資(不含電力)增速 1%;在製造業投資方面,1-11月製造業投資增速-3.5%。隨著經濟內生動力修復疊加需求改善、庫存去化,明年一季度製造業投資或將出現加速。2020年中國的粗鋼生產首次突破10億噸,下半年之後,鋼材等金屬材料暴增,2021年的鋼材需求依然非常旺盛。他認為中國的城鎮化雖然達成60%,但是還沒有結束,那麼與之相關的產業還有繼續發展的空間。
2020年汽車行業停止了兩年的跌勢,但是行業的營收和利潤都比前三年萎縮,1-11月,中國品牌乘用車共銷售670.3萬輛,同比下降10.7%,佔乘用車銷售總量的37.7%,佔有率比上年同期下降1.3個百分點,損失的市場份額被德系和日系填補。新能源車低開高走,到了8月之後,市場開始爆發,帶動深拉伸行業也急劇上升。
他還推薦了創邁、西德克、東莞富士衝、德國歐舍爾、全能精密、蘇州三維等業內頂尖公司的典型產品來展示精密深拉伸的特點。
第二場報告「後疫情環境下衝壓深拉伸企業發展機遇」由創邁精密金屬成型(蘇州)有限公司的馬銳總經理帶來。他分享說汽車的零部件有2-3萬個,其中衝壓件的數量佔比很大,傳統車有近2000個,而新能源汽車單車光電池殼就需要7000個以上。自2020年9月以來,創邁來自汽車行業的訂單大爆發,產能很緊張,客戶付款條件好,但對交貨期催得很急,訂單已經排到了2021年上半年。他提到歐洲的新能源汽車前十月的產量已經超過中國了,歐洲作為傳統燃油車的強大生產基地,他們的實力和供應鏈體系也不容忽視,前三十名汽車零部件巨頭基本是美日歐公司,留給中國新能源汽車的時間其實並不多,大量的新能源車企業將消亡,而很多和這些非主流新能源汽車深度綁定的零部件企業的風險很大。他提到現在汽車的設計變化很多,一些零部件被重新設計,很多零件消失,又誕生新的零件,零部件企業一定要密切關注這些變化,不然可能損失慘重。
協易科技(中國)有限公司的副總經理許進鴻副總經理
第三場報告「應用伺服衝床提升拉伸效能」由協易科技(中國)有限公司的副總經理許進鴻副總經理帶來,他分享了協易在全球的熱成形和深拉伸行業的典型應用案例視頻。協易是唯一能伺服壓力機強國日本展示,並賣到該國的中國廠家。協易的200噸伺服壓力機單程深拉伸比一臺大噸位油壓機的成形更好,無噪聲,無振動,無超載用電,無油氣味;工藝更靈活,可以多段、變速和保壓成形,大大降低對模具的依賴和損害,減少模具的工位數,避免傳統壓力機常見的零件撕裂。協易的伺服壓力機還可以多工位拉伸、獨立編程、鐘擺提速,在成形性和生產效率之間有很好的平衡。
蘇州三維精密金屬製品有限公司的郭宏林總經理
第四場報告「怎樣把深拉伸件做得更好」由蘇州三維精密金屬製品有限公司的郭宏林總經理帶來。該公司深耕精密深拉伸十餘年,產品廣泛應用於汽車發動機、變速箱、安全氣囊、剎車系統、儀器儀表、電器開關和管道工程等領域,主要給前三十名的世界頂級的外資汽車一級和二級供應商配套。
郭總分享說該公司立志成為最好的深拉伸專家,逐漸精簡了與拉伸無關的業務,集中精力把技術吃透,在模具和壓力機最優配合(單工程模衝床、單工程機械衝床、多工位模伺服機械臂機械衝床、級進拉深模自動送料機械衝床)、模具開發、塗層、潤滑和清洗方面有大量的成熟方案,吸引來一個巨頭之後,一堆巨頭主動找過來合作。他們公司因為不需要業務銷售人員,該公司存儲了大量的模具,都是為客戶開發,然後幫客戶做衝壓加工。
他分享說,為了衝壓的穩定性,三維並不是縮短拉伸的工位數量,而是儘可能增加工位,每一步變形量儘可能小,減少材料撕裂的風險。對於穩定的產品,模具費用是一次性投入,後續的生產效率和穩定性更重要。他建議使用優質拉伸油;模具材料大量使用粉末冶金材料,如粉末冶金高速鋼、鎢鋼,以及嘗試使用陶瓷材料;所有拉伸成型工位的模具都使用TiN, TiCN, TiAlN等PVD塗層;堅持0PPM(百萬分之零)的質量目標,如果製造工藝不能保證,就必須思考如何100%探測。
衛博金屬成型技術有限公司的聶劍峰總監
第五場報告「德國WEBO汽車動力總成系統拉深與精衝模具技術」由衛博金屬成型技術有限公司的聶劍峰總監帶來的。衛博也是德國金屬汽車動力總成拉深領域的隱形冠軍企業,擁有50多項國際專利,成立於2012年,是一家技術驅動的公司,有員工150人,2020年2月剛在南京成立分公司,開拓中國市場。
衛博服務的客戶包括AIDA、博格華納、戴姆勒、愛信、德納、現代、馬自達、採埃孚、保時捷、法因圖爾、Jatco、法雷奧、麥格納等壓力機和汽車主機及零部件頂級廠商,涉及模具設計業務包括零件工程和樣件開發、模具和設備工程、衝壓件成產及裝配、增材製造和3D金屬列印、消毒防疫機器人等。
他提到即使是新能源車,高檔電動車也配置了變速器,衛博生產變速器中旋轉的金屬成型件,如帶或不帶花鍵的行星架、導板、液力變矩器零件、活塞和零件;衛博開發了離合器殼體的衝壓滾輪模具和離合器殼體和剎車系統的連杆成型模具。
專業的精衝機很難成形零件,也難加工大的零件,為此衛博開發了不需要精衝機而獲得精衝效果的精衝模具墊,從而獲得三向力衝裁。這套模具墊已經在美國的博格華納公司實際應用,用明斯特的非精衝壓力機就能加工出精衝件。
資深拉伸專家劉正
第六場報告「淺談超精密衝壓拉深工藝設備的製備」由資深拉伸專家劉正先生帶來,他提到隨著大規模的集成電路、5G通訊、雷射和精密醫療等行業的快速發展,對精密零件和超精密的零件的需求迅猛增加。
超精密切削加工主要有超精密車削、鏡面磨削、研磨、超精密多軸銑磨和飛切技術等。
超精密車床 + 精細研磨的單晶金剛石車刀,進行微量車削,切削厚度僅1微米左右,常用於加工有色金屬材料的球面、非球面和平面的反射鏡等高精度、表面高度光潔的零件。直徑為800毫米的非球面反射鏡,最高精度可達0.1微米,表面粗糙度為Rz0.05微米。
超精密特種加工:加工精度以納米,甚至最終以原子單位(原子晶格距離為0.1~0.2納米)為目標時,切削加工方法已不能適應,需要藉助特種加工的方法,即應用化學能、電化學能、熱能或電能等,屬於這類加工的有機械化學拋光、離子濺射和離子注入、電子束曝射、雷射束加工、金屬蒸鍍和分子束外延等。電子束曝射製版需要採用工作檯定位精度高達±0.01微米的超精密加工設備。
而超精密衝壓還是技術空白,現有衝床的導軌精度和下死點精度都很難達到,他投入大量精力來研發具有國際領先的超精密衝壓工具機。
與超精密切削加工相比,衝壓的優勢有材料利用率高、材料的紋理沒有斷裂,得到增強,使得零件的強度增強;生產效率高,容易實現自動化,批量零件的一致性好等優點。目前,衝壓工藝在製造毫米級和亞毫米級尺寸和微米級加工精度的零件時,已經非常困難,
在研究了超精密切削加工的工具機、自動化伺服技術的基礎上,他分析了拉拔、旋壓、滾壓、冷鐓、衝壓、拉深等工藝後,參考了小微件變形受力範圍,整體優化了設備的結構強度、結構剛度、靜/動態振動和冷卻潤滑的參數之後,研發出可以放在桌子上的1-10噸的小型伺服、超高生產效率、可物聯網的多工位超精密衝床,可用傳遞模加工直徑0.15毫米,壁厚0.013毫米的微小管件,加工精度8.50um。每個工位,有獨立的動力源,可以獨立的工作,可以直線運動,也可以旋轉運動,或者直線+旋轉。可以串聯多個工位,實現多工位協同工作,多個工位可以是直線式或者轉盤式。
可以部分實現車、銑、鑽、磨、拋光等超精密切削加工,以及旋壓、滾壓、冷鐓、衝壓、拉深等超精密衝壓加工。最合適於該設備加工的零件,為微小型管件和冷擠壓件,如太赫茲喇叭天線和原子筆珠座等。該工具機樣機已經完成測試,下死點精度精度能達到0.1-0.5納米,導軌精度實現0.05微米的精度,還在完善,等待推向市場。
日本黛傑工業株式會社的中國首席代表高永明博士
第七場報告由「日本劃時代陶瓷合金CT500拉伸模具」由日本黛傑工業株式會社的中國首席代表高永明博士帶來。黛傑工業株式會社自1938年成立以來,作為從原料粉末到成品產出一貫制專業硬質合金廠家,銷售額和知名度在日本一直名列前茅,主要產品包括各種硬質合金,陶瓷,金屬陶瓷,立方氮化硼(CBN),聚晶金剛石(PCD)等材料以及這些材質的各種切削工具,硬質合金模具,特殊耐磨產品等,有合資工廠黛傑漢金(滄州)精密模具有限公司。
高博士介紹了NC合金在硬質合金模具的大量數據,和傳統材質模具鋼相比,鍛造、冷擠或衝壓的壽命增加了1.6-5倍。
他重點推介了適合深拉伸行業的複合陶瓷合金「賽夢陶」CT500系列,不含價格昂貴的鎢,也不含致癌的鈷,以TiCN為主要原料,使用金屬基粘結劑燒結。這種材料的韌性、耐磨性、耐熱性綜合評分優於金剛石、立方氮化硼、陶瓷、硬質合金和高速鋼,硬度和韌性均衡,HV硬度13.8GPa,破壞韌性值12.5MPa,抗彎強度2.3GPa,具有和硬質合金同等耐磨損性及耐崩缺性。這種賽夢陶材料製成的拉伸模具壽命能提高10倍壽命,加工的零件表面質量更好。
這種複合陶瓷製造的模具,在高溫下不容易氧化,還能用來進行高速高效加熱拉伸,避免普通模具常見的黏模、生產效率低、表面質量不穩定的缺點,以不鏽鋼多工位加溫高速拉伸成形為例,實現了40-60spm的生產效率。
天田(中國)有限公司的宮本威和朱樞祺
第八場報告「天田伺服拉伸技術高價值加工」由天田(中國)有限公司的宮本威和朱樞祺帶來。天田的SDE系列伺服壓力機適合衝切、折彎、拉伸和成形等各種加工模式,在超低速加工時有能高扭矩輸出,能以0.01mm為單位進行加工程序設定。搭載了新的控制器讓操作性大大提高,安裝了自動模高調技能,數控輸入模墊壓力和平衡氣缸壓力,標配噸位儀顯示機器負荷。
他們用大量的視頻和表格演示了SDE伺服壓力機拉伸如何儘可能減少板厚變薄,進而減少開裂等不良率;如何減少拉伸工序,用一步拉伸代替常規的三步拉伸;還展示各種冷鍛加工工藝。2020年8月天田中國壓力機業務合併日本歐立自動機事業,以廣州天田歐立機電有限公司為製造基地為中國提供衝壓服務。
寧波希瑞五金科技有限公司的劉思浪總經理
第九場報告「螺母板增厚深拉伸模具技術及特殊拉伸案例分享」由寧波希瑞五金科技有限公司的劉思浪總經理帶來,該公司專業從事深拉伸模具、級進連續模、多工位機械手傳遞模、精衝、冷擠壓、精密五金衝壓及組裝服務,在特種深拉伸行業有很多技術積累。
劉總分享的一體化的螺母板,是應用於高檔汽車、家具、家電、電子行業上的一種融合了連續冷鐓和連續深拉伸的零部件。該拉伸件直徑高度比一般超過十倍,一般的拉伸會變薄20%以內,而希瑞的拉伸件端面則往往需要變厚,因為在模具方面糅合了反鐓、翻拉、擠壓和成形的工藝來進行拉伸。
他結合產品圖片,全面講解了原材料、硬度狀態及抗拉強度選擇、拉伸油選擇、拉伸模具選擇、拉伸間隙選擇、衝床選擇、模腔內外R角選擇、拉深係數選擇、拉深溫度控制及材料過程硬化問題種種經驗分享。有客戶遠程而來,專門聽這場講座,乾貨滿滿,收穫不小。
福斯潤滑油(中國)有限公司的孟宜軍成品油產品經理
第十場報告「水溶性成形油在多工位拉伸的應用」由福斯潤滑油(中國)有限公司的孟宜軍成品油產品經理帶來。他首先講了拉伸衝壓行業的痛點:油太粘,洗不乾淨;工件油多,焊接冒煙;模具過熱,要宕機讓模具散熱;油含元素氯,放幾天就生鏽;工件油滴遍布車間;潤滑油太貴;拉伸時,容易產生劃痕等等。
他用實際案例的視頻和實驗數據,證明福斯的水溶性成形油能延長模具壽命,降低成本,提高工具機利用率。以螺紋板為例,溫度從220度降低到130度,提高絲錐壽命從8000到13000次,降低成本達45%等等效果明顯。在電池殼領域,溫度從250度降低到210度,生產效率提高18%,和純油相比,潤滑油成本降低20%。他特別推薦了一家客戶東莞威士曼新能源科技有限公司業內領先的預鍍鎳鋼殼衝壓的應用案例,自動化水平高,效率高,用旭精機一分鐘生產140次,現場整潔有序,這種預鍍鎳電池殼,能保證十年不生鏽,為防止劃痕,加工難度較大,使用了福斯的水溶性潤滑油有很好的效果。
常州市奧邦精密機械有限公司的王帥副總經理
最後一場報告「多工位電池殼體深拉伸技術」由常州市奧邦精密機械有限公司的王帥副總經理帶來,他完整地介紹如何製造電池殼的全流程。
報告環節結束,參會代表一一介紹各自的企業情況,以及來參會的目的。有不少企業是做深拉伸多年,也有因為工藝需要深拉伸,過來尋求供應商供貨,或者自己上生產線需求幫助,也有不少來自壓力機、模具、潤滑、塗層、模具鋼等公司的代表。
通過報告和代表分享,可以感覺深拉伸行業受益於新能源汽車,不管主機廠用三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池,對深拉伸企業而言,沒有太多區別。大量的熱錢正在湧入這個行業,產能短時間供不應求,衝壓企業難得獲得短暫的賣方優勢,估計到了2021年,深拉伸的產能會有大幅提升。
分享結束,大約有90位代表參加了當晚的歡迎晚宴,把酒言歡,互換名片,增進感情。
三維參觀現場
2020年12月29日,代表們又參觀了蘇州三維精密金屬製品有限公司,該公司的生產線全部開啟,充分展示了各種單機、聯線及多工位的生產線的實際生產情況。2020年該公司生意火爆,儘管受疫情和搬遷的影響,150人左右,產值還是創了一億元的新高,2021年有望收穫兩位數以上的增長。蘇州三維的新廠快搬遷結束,原來同在蘇州的老廠將關停,正在安徽的馬鞍山開闢一家新的工廠。
在天田(中國)有限公司位於上海青浦的展廳,代表詳細觀看了該公司的鈑金自動化生產線和伺服壓力機生產線及各種樣品,交流非常充分,直到午餐時間,還有十幾個代表圍著天田的技術人員不肯結束。
天田參觀現場
這次活動在疫情期間舉辦,和往屆相比,講座包含了更多實際應用案例,報告涵蓋面更全,代表之間的交流比MFC別的會議都要充分。行業正在爆炸式增長,參會公司的訂單多很飽滿,對未來一年充滿了信心。