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作為整車四大工藝中的第一道工序，沖壓裝備與技術(shù)水平對汽車工業(yè)發(fā)展影響很大。而在當(dāng)前汽車制造正向著大規(guī)模、多品種和換代快等方面發(fā)展的形勢下，對汽車沖壓裝備提出了更高的要求，迫切需要高質(zhì)、高效和高柔性的沖壓裝備來滿足汽車零部件的質(zhì)量和產(chǎn)能。已快速成長起來的本土沖壓裝備企業(yè)正擔(dān)負(fù)起這一重任。

■打破壟斷同步發(fā)展

沖壓裝備關(guān)鍵核心技術(shù)被外資壟斷，高端沖壓裝備全靠進(jìn)口這一現(xiàn)象，在我國制造裝備史上曾持續(xù)很長一段時間，但近幾年，這種壟斷與依賴被國內(nèi)沖壓設(shè)備的排頭兵——濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司（以下簡稱濟(jì)南二機(jī)床）所打破，并且成功地將自主沖壓生產(chǎn)線送出了國門，進(jìn)入全球競爭。“濟(jì)南二機(jī)床在自主研制成功國內(nèi)首條沖壓節(jié)拍為12次/分快速沖壓線的基礎(chǔ)上，借助國家科技重大專項(xiàng)的實(shí)施，2011年又研制成功了上汽通用東岳‘15次快速線’。”據(jù)濟(jì)南二機(jī)床相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，濟(jì)南二機(jī)床為上海通用東岳煙臺汽車提供的42000kN雙臂送料沖壓生產(chǎn)線，可每分鐘生產(chǎn)15件汽車大型覆蓋件，整線換模時間僅為3分鐘，被工信部確定為國家重大專項(xiàng)“十大標(biāo)志性工程”。配套客戶包括通用、福特、日產(chǎn)、大眾和沃爾沃等合資品牌及大部分自主品牌汽車企業(yè)。

濟(jì)南二機(jī)床相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，濟(jì)南二機(jī)床重視研發(fā)創(chuàng)新，保持國內(nèi)沖壓行業(yè)技術(shù)水平與國際同步發(fā)展。其自主研制的沖壓產(chǎn)品包括機(jī)器人全自動沖壓生產(chǎn)線、大型全自動快速送料沖壓生產(chǎn)線、重型多工位機(jī)械壓力機(jī)和伺服沖壓生產(chǎn)線等。并且在大型快速線國內(nèi)市場占有率達(dá)到70%以上。“在國內(nèi)自主的沖壓生產(chǎn)線中，濟(jì)南二機(jī)床是做得最好的。”通用武漢沖壓設(shè)備經(jīng)理張學(xué)忠對記者說。不僅如此，在國際市場上，濟(jì)南二機(jī)床的沖壓生產(chǎn)線已經(jīng)出口到美國、巴西、印度等海外汽車整車廠，為通用、福特等國際知名汽車企業(yè)提供海外總承包交鑰匙工程。

■伺服式?jīng)_壓成為發(fā)展趨勢

“應(yīng)用伺服壓機(jī)是未來的發(fā)展趨勢。”張學(xué)忠表示，與自動化機(jī)械式壓機(jī)相比，伺服壓機(jī)具有高效率和節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。“當(dāng)前整車制造對柔性化，節(jié)能環(huán)保的要求越來越高，由于伺服壓力機(jī)具有這些優(yōu)點(diǎn)，在將來的生產(chǎn)中將會推廣普及。同時，綠色化制造的發(fā)展，使高強(qiáng)度鋼、復(fù)合成型材料和鋁合金等新材料在汽車車身制造上的應(yīng)用越來越多，而新材料的高硬度、高回彈性以及頻繁的成形速度變化使得機(jī)械壓力機(jī)無法滿足使用要求，因此使得伺服壓力機(jī)的研發(fā)迫在眉睫。”他說。

據(jù)了解，伺服式壓力機(jī)最大的特點(diǎn)是取消了傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)的飛輪和離合器等耗能部件，由伺服電機(jī)直接提供沖壓能量。能夠根據(jù)不同材料、不同工藝要求，任意設(shè)計(jì)壓力機(jī)的滑塊運(yùn)動曲線，滿足大型復(fù)雜零件成形、高強(qiáng)度板材成形的沖壓要求。伺服式壓力機(jī)的生產(chǎn)應(yīng)用促進(jìn)了沖壓裝備的柔性化和智能化，并能大幅提高生產(chǎn)效率。

由國外首先提出并應(yīng)用的伺服式壓力機(jī)技術(shù)，國內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)情況如何？“目前濟(jì)南二機(jī)床已經(jīng)在伺服壓力機(jī)方面取得了重大突破，掌握了大型伺服壓力機(jī)、伺服落料壓力機(jī)、伺服級進(jìn)模和多工位壓力機(jī)技術(shù)，研制的國內(nèi)首條大型全伺服沖壓生產(chǎn)線也已進(jìn)入廠內(nèi)總裝階段。”濟(jì)南二機(jī)床相關(guān)負(fù)責(zé)人說。中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會相關(guān)負(fù)責(zé)人對記者表示，目前沖壓技術(shù)上的發(fā)展趨勢主要有兩方面，一是高效快速數(shù)控全自動沖壓生產(chǎn)線在汽車大型覆蓋件的生產(chǎn)上越來越普及；二是高效率、高柔性的大型多工位壓力機(jī)生產(chǎn)線用于汽車中小件的生產(chǎn)，而且同步控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)在機(jī)械壓力機(jī)上也開始應(yīng)用。

中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎獎勵辦公室主任馬敬坤對記者表示，目前國內(nèi)能夠提供整條沖壓生產(chǎn)線的機(jī)床企業(yè)并不多，以濟(jì)南二機(jī)床為代表的機(jī)床企業(yè)一直在向國際先進(jìn)的機(jī)床技術(shù)靠近。在他看來，國內(nèi)整體沖壓水平仍需要大幅提升，僅依靠個別生產(chǎn)企業(yè)支持行業(yè)發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

當(dāng)然，國內(nèi)沖壓技術(shù)的進(jìn)步成果也是有目共睹，更多先進(jìn)的沖壓技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)研發(fā)和生產(chǎn)。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院教師樊立峰對記者表示，國內(nèi)在汽車鋼板的沖壓生產(chǎn)中，沖壓方式大部分為冷沖壓，但當(dāng)前用的冷沖壓會產(chǎn)生很多問題，冷沖壓之后的鋼板可能會出現(xiàn)撕裂、褶皺和變形，許多產(chǎn)品也會出現(xiàn)回彈問題。而這些問題是冷沖壓所不能解決的，所以現(xiàn)在一些廠家開始采用熱沖壓技術(shù)規(guī)避冷沖壓帶來的產(chǎn)品缺陷。同時，熱沖壓還可以有效地提高材料強(qiáng)度。但熱沖壓也存在成本高的問題，不利于技術(shù)的推廣應(yīng)用。他認(rèn)為不斷提升沖壓工藝水平，滿足汽車零部件的質(zhì)量要求，同時盡可能地降低成本，也是未來沖壓裝備技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。

■在節(jié)能和可靠性上仍需努力

“目前國內(nèi)沖壓技術(shù)和裝備存在兩個瓶頸，分別是自動化和拉伸墊。”張學(xué)忠說，“更加自動化的生產(chǎn)線可以節(jié)約能耗，而且未來沖壓機(jī)還要和模具在配合上更加協(xié)調(diào)。”張學(xué)忠表示，在越來越重視節(jié)能環(huán)保的汽車生產(chǎn)中，如何更加節(jié)能是企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。除了工藝、材料等因素外，馬敬坤還指出，我國汽車工業(yè)發(fā)展的速度很快，對沖壓等裝備的需求量很大，裝備生產(chǎn)速度加快也導(dǎo)致了生產(chǎn)企業(yè)普遍存在工作不夠細(xì)致、踏實(shí)和深入，這也是影響設(shè)備可靠性的重要因素。“沖壓裝備可靠性的問題是一個需要長期重點(diǎn)關(guān)注的問題，需要從多方面入手。”馬敬坤說，“多管齊下，切實(shí)提高我國沖壓裝備水平，才能更好地促進(jìn)我國汽車工業(yè)的發(fā)展。”“我國的沖壓從裝備到工藝再到模具都在快速發(fā)展，不論是科研單位還是生產(chǎn)企業(yè)，都在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。”中國模具工業(yè)協(xié)會常務(wù)副會長兼秘書長武兵書說，在模具上，國內(nèi)最近新增加的部分試模生產(chǎn)線大部分采用了自主品牌的模具，在近些年新增的市場份額上能占到一半左右。

在采訪中，記者注意到，高效、高精度和高柔性成為業(yè)內(nèi)人士提起頻率最高的詞語，據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，不論是無模沖壓，還是3D 打印等技術(shù)，其目的都是使沖壓技術(shù)更加高效，高精度和高柔性。

據(jù)悉，目前國內(nèi)自主生產(chǎn)的沖壓裝備的技術(shù)水平和國外同類產(chǎn)品相差不大，但在高端車型上國內(nèi)自主品牌的所占的市場份額還較少。“德系與日系車基本上都采用自己國家的沖壓生產(chǎn)線，并不只是因?yàn)榧夹g(shù)的原因才使得自主品牌市場份額較低。”武兵書解釋說。“國內(nèi)的沖壓技術(shù)與國際先進(jìn)技術(shù)存在的差距更多體現(xiàn)在可靠性上。”馬敬坤說，國內(nèi)在沖壓方面存在的問題主要是設(shè)備的可靠性問題，因?yàn)樵O(shè)備的可靠性牽涉到使用壽命，與產(chǎn)品一致性。而設(shè)備的可靠性受到產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使用和關(guān)鍵零部件質(zhì)量等多方面因素影響。