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中国的液压成形技术与国外差距在哪?

21/6/18
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液压成形技术是一种利用液体或模具使工件成形的塑性加工技术,相对传统的金属加工技术,它优点很多,不仅可以生产复杂的制件,而且产品质量好、工序少、寿命长,可以说是一种新的先进制造技术,在军工、航空航天、汽车制造等领域都有较为成熟的应用。

但是和其他很多现代工业技术一样,我国的液压成形技术也是一种“舶来品”,1980年代现代液压成形技术在欧美日等工业发达的国家率先诞生应用,我们国家是近十几年才引进应用开来。

早期,由于国内对液压成形技术和设备缺乏了解,国外厂家把我们当成“冤大头”,很多企业都吃过哑巴亏。如今随着国产技术和装备的发展,一些核心领域或者重要设备已经取得重大突破,类似窘境有了一定的改善。这是我们国内研究人员和工程师们以“十年磨一剑”的坚持与付出换来的。

那目前来看,国内液压成形技术与国外相比还有哪些差距,我们的人才培养应该怎么走?

差距仍在,但更多的是综合方面

技术上讲,国内与国外差距并不大,由于国内技术的成熟和设备的应用,导致国外的设备都降价了,比如以前2500吨的国外产品要卖1.5个亿,现在市场肯定是接受不了的。但是差距是还客观存在的,只是更多地在综合方面。

一,国外的技术研发团队比较强大。由于国外完成工业化的时间远早于我们,对液压成形技术的研究和应用也比我们更早更成熟,相应配套的人才资源也更加丰富,而我们国家起步晚了有20多年,目前研发团队还是存在差距。

第二,国外的整合能力比较强。什么整合能力?就是整合上下游供应链的能力。国外厂家其实是一个技术公司(将来我们也要注意这方面),两个技术,一个是单机设备技术,国外可以整合起来,另外一个是组合体的技术,就是生产线的技术,这个是国外做的比较好的地方,所以现在国外可以做到汽车行业整条生产线来生产,我们现在也往这个方向走,但是目前我们国内还做不下来。

因为行业有行业的特色和特点,每个行业,每个行业的细分领域对技术和设备的要求都不一样,要把单机设备技术、组合体技术整合在一起跨行业(领域)为其生产线服务,目前国内的团队还是实现不了,而国外团队确实更专业。

第三、国外仿真模拟软件强。不仅是液压成形需要用到的仿真模拟软件,事实上,国内整个工业软件行业都是短板,市场几乎都是被欧美厂家所垄断。液压成形会涉及到的LS—DYNA、Dynaform等仿真分析软件都是清一色的欧美产,还有一些数控机床的操作软件,几乎看不到国产软件的身影。如果有贴合行业实际情况的软件,或者大化发挥相关仿真分析软件作用,不仅可以快速提高产品生产质量,还能降低生产成本。而国内相关软件的应用水平与国外还有差距,更别说基于实际需求进行自主研发了。

第四,国外的配套产业基础雄厚。液压成形技术,是一门跨技术、跨领域、跨学科的综合性技术。涉及到液压控制、电路控制、模具设计、机床设计、软件应用、工艺模拟分析和工艺检测等多个方面,如果某一方面存在短板,势必就会影响到液压成形技术的整体发展。而很明显,这些方面我们目前都或多或少存在短板。而欧美日等老牌工业强国,这些配套方面无疑是优于我们的。

第五,标准的体系化。国外厂家他们加工的装备和产品是按照他的一个标准体系来完成的。我们国内现在在这方面虽然有国标,但是标准大部分低于欧美标准,也比较宽泛,而且这个体系还不是很完善,没有一个完整的行业标准,细分领域的标准体系也还是空白,比如内高压方面的我们还没有。缺乏统一的完整的标准体系,这给液压成形技术和设备的生产应用造成很大不便。

国产液压成形技术(设备)现状

液压装备方面国内做的比较好的产家比较多,比如有天锻、合锻、江东、兴迪等,而在液压成形装备方面,业内一般认为目前主要有兴迪和天锻。天锻侧重锻压行业,而在内高压、板材成形领域兴迪很有代表性。十多年来兴迪走的比较专业,一直专注于管板壳的液压成形,始终坚持自主研发,积累了丰富的研发和生产经验,打破国外技术垄断,填补了我国液压成形方面的多项技术空白,产品也已从民用领域扩展至汽车制造、核电石化、航空航天等高端工业领域。兴迪、天锻这些企业的存在,大大缩短了国产液压成形装备与国外的差距。

液压成形未来发展方向

国内液压成形技术是近十来年才得到发展的,但更多的是侧重实际应用方面。从量来说,汽车制造行业是大的,汽车行业能够使用内高压成形的管件约占整车零件的35%,但目前国内利用内高压成形技术量产的零部件占比才不到15%,这个提升空间还是很大。另外,可使用板材充液技术生产的汽车零件也占到整车零件的约15%,但是目前板材充液在汽车行业几乎没有应用到(航空航天应用的比较多),只有少量用于新能源汽车的零件生产,特别是深腔拉深的薄板件。所以未来,液压成形技术在汽车制造业内应用潜力巨大,尤其是在汽车轻量化的发展趋势下,液压成形技术大有可为。

人才往哪个方向培养?

目前来说,液压成形还是一类高精专技术,要一个综合素质很强而且经验很丰富的人才能把它笼在一起,他具备的条件是:一个,对行业比较了解,有一定的理论知识和实践经验做支撑,第二个,对设备的特性和功能要了解,第三个对成形产品的材料和产品的工艺要了解,第四个对模具设计要了解,第五个,对辅助软件的应用要了解,第六个是要把模具、工艺、设备完美的结合在一起,这才能真正的形成成形技术,才是真正的成套技术,但是目前国内这方面的人才缺口很大。

如何解决?

从高校来说,要开设相关专业进行系统性、专业性的培养,像哈工大,新乡学院也有在做,但是要培养这方面的人才,确实对综合素质要求比较高。除了上述的六个要求外,高校和学生还要将这条线拉的更长,比如前端的工序辅助,具体像管件成形还需要懂弯管的技术和相关知识。把线拉长,了解更多工艺知识,再辅以三到五年的时间,才可能成为一个成熟的工程师。难度虽然大,但是还是要全力去培养,毕竟国内这方面的人才缺口还亟待解决。

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