文/馬銳·創邁精密金屬成型(蘇州)有限公司
深拉深產品涵蓋各個行業,如汽車工業中制動系統、傳動系統、變速器、離合器、傳感器,電器壓縮機,五金鎖具等。目前國內沖壓行業的人均年銷售額約40 萬元左右,而拉深沖壓公司可以達到100 萬元,在國外這個數字更高。
1)裝備的自動化水平是主要影響因素。深拉深的生產設備是比較特殊的,深拉深專業設備廠家有Baird、Waterbery 等等,一般深拉深設備采用一機多工位的模式(圖1)進行生產,提高生產過程的自動化,部分企業一名員工操作六臺設備。沖床間的傳遞是關鍵,需要內置機械手。
2)原材料方面。很多企業的高端產品都是使用國外材料,國內的不銹鋼材料在元素成分控制和性能的穩定性方面目前還有一些差距。另外,不銹鋼可以通過壓延、熱處理等方式提供高質量。
3)模具方面。目前的深拉深公司一般都自己設計模具,有一定實力的公司還擁有自己的模具中心來制造模具和進行模具維護工作。
目前國內的深拉深企業的分布情況為:長三角地區的深拉深公司技術實力最強,擁有拉深沖壓生產能力的有幾十家企業,而且其中還包括美國公司、德國公司、日本公司等;珠三角地區拉深企業的數量最多,但技術能力不如長三角地區;另外,河北等環渤海地區也集中了一些民營企業做一些拉深件,但從技術質量和生產上要差一些。
我國某些專業廠運行情況較好,與其他企業相比具有三點優勢。
1)專業性強。許多廠家也生產深拉深產品,但公司產品整體繁多。
2)管理較好。尤其是質量管理較好,產品生產過程可追溯。
3)生產經驗豐富,客戶選擇放心。同時又因為機制靈活,比外資企業反應速度快,生產成本低,本土優勢大。專業廠清楚了解訂單驅動將導致利潤率降低、項目質量風險加大,會盡量避免股權換資本,因此深拉深專業廠人員一般控制在100 人左右。
拉深沖壓工藝主要有幾種,如連續沖壓拉深工藝、傳送式拉深工藝、機械手模組式拉深工藝、液壓拉深工藝等等。圖2 是拉深的基本過程,圖3 為典型的拉深沖壓件。
深拉深件廣泛應用于汽車、電子、廚具、家用電器等行業。目前汽車產銷逐年增長,其中發動機變速箱、控制系統等里面的部件需要利用深拉深完成,因此汽車類深拉深產品的產量有所增加。電池殼等高徑比較大的產品生產難度較大,由于電動汽車以及一些電子類產品的需求量每年以非常快的速度增長,電池殼等相關產品的產量也大幅增長。
深拉深多工位壓力機一般沖壓杯狀的零件,高徑比一般是1∶1 或者更大。材料從卷料出來,在落料壓力機下料,然后被送進下一個工位預沖一個杯狀零件,這時坯料的直徑一般會減少40%,機械手繼續傳輸零件到后續工位,以20%的縮減速度遞減,直到最終成形。對于高徑比較大的產品,是逐漸拉深,前幾道工序、最后幾道工序變形量較小。
深拉深在沖壓行業中屬于一個分支,雖然在整個沖壓行業它只是一小部分,但由于其特殊性,在整個供應鏈上還是處于比較重要的位置。根據目前的市場保守估計,深拉深件的市場規模在1000 億元人民幣以上,而且每年還以兩位數的速度在快速增長。
⑴深拉深行業是一個特殊的行業,目前國內的精密拉深沖壓的現狀如同20 年前的連續沖壓的情景,還有很大的成長空間和廣闊的前景。深拉深工藝有一定的技術含量,德國和美國的公司經過幾十年的技術沉淀,才有了現在的水平。國內企業要掌握這項技術和工藝的設計還需要若干年的時間鉆研實踐。
⑵小、專、精是深拉深沖壓企業的特點。舉個例子,拿德國來說,大家都知道德國的面積僅僅相當于中國的一個云南省,但它有數百萬家中小型企業,很多都是“小、專、精”,德國的精密制造業是世界上最強的。將來的深拉深企業,都會向著這方面進步。
⑶研究了德國的幾家和美國的幾家典型的深拉深沖壓公司之后,我們發現,雖然深拉深沖壓是沖壓領域里很窄的一個分支,但每家的技術特點都不相同。深拉深工藝不同,設備側重也不同,模具設計不同,產品范圍不同,甚至其產品應用領域也各不相同。但是他們都生存和發展的很好,這就是百家爭鳴,百花齊放。我國的深拉深沖壓行業將來也會是這樣的一個狀況和層次,市場足夠大,可以支撐我們生存和發展壯大。
⑷現在沖壓行業有相關技術的培訓學校,但由于目前國內企業在深拉深沖壓領域技術薄弱,相關人才的培訓方面還是有些欠缺。在這方面,我們需要加強校企合作,甚至校企共同培養。同時,我們還要編寫相關教材。在深拉深沖壓領域,人才的培養培訓是非常重要的一塊,能使我們這個行業的發展事半功倍,而且大大縮短趕超一流水平的時間。
⑸深拉深沖壓是一個綜合性超過普通沖壓的工藝,研究機構的研究方向需要涉及到各個方面,包括原材料、模具材料的特性和選擇、深拉深沖壓后產品的變化及特性等,這些變化又如何,以及如何預測出這些變化,從而對產品設計產生影響。