行業(yè)發(fā)展
鈑金制作是對(duì)板材、型材、管材等金屬材料進(jìn)行綜合加工的工藝，這種工藝通過手工、通用設(shè)備或特殊裝備和簡(jiǎn)易工、模、夾具，實(shí)現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)件需求的板材成形，包括剪、沖、切、打磨、折彎、拉彎、鉚接、焊接、表面處理和組裝等。
目前，鈑金制作技術(shù)是以數(shù)控鈑金制作設(shè)備為核心，配以工裝、模具和夾具等設(shè)備，形成堅(jiān)實(shí)的現(xiàn)代的高新技術(shù)成形行業(yè)。其主要設(shè)備如數(shù)控沖床、激光切割機(jī)、數(shù)控折彎?rùn)C(jī)等。信息技術(shù)的進(jìn)步在自動(dòng)化、智能化的生產(chǎn)制造進(jìn)程中擔(dān)當(dāng)主角。當(dāng)今社會(huì)，在人們的生活中，可以說鈑金制作產(chǎn)品無處不在，已被廣泛用于航空、船舶、軌道交通、汽車、計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、醫(yī)療器械、建筑裝修和儀器儀表等領(lǐng)域。
中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)張金先生
目前鈑金制作行業(yè)平穩(wěn)增長(zhǎng)，根據(jù)中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)和推算，2012年底鈑金制作行業(yè)有250萬從業(yè)人員，銷售總額約6800億元人民幣，50人以上企業(yè)有2.5萬家。2013年銷售額約7000億元人民幣，2014年銷售額約7500億元人民幣。
如此龐大的體量，伴隨著各種新設(shè)備和工藝的應(yīng)用：
（1）在鈑金制作加工中，連接等新技術(shù)成功研發(fā)并推廣。無鉚連接和鎖鉚連接得到廣泛應(yīng)用。
（2）鈑金制作零件展開系數(shù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)形成。各應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品成形工藝逐漸完善，便利于企業(yè)根據(jù)訂單要求選擇合適工藝進(jìn)行生產(chǎn)，為鈑金制作實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
（3）板材沖剪切復(fù)合加工技術(shù)得到應(yīng)用和推廣。在生產(chǎn)過程中，零件緊密排布、避免了加工死區(qū)、少或無余料，優(yōu)化了材料的利用率。沖剪切分離，兩臺(tái)機(jī)床（一個(gè)控制系統(tǒng)）同時(shí)進(jìn)行工作，機(jī)床的利用率和生產(chǎn)效率得到大幅度提高。
（4）成功研發(fā)激光彎曲成形技術(shù)。利用激光束掃描金屬板材、管材表面時(shí)，通過局部瞬態(tài)加熱，在熱作用區(qū)域產(chǎn)生不均勻內(nèi)部熱應(yīng)力，使其產(chǎn)生塑性變形的激光彎曲成形技術(shù)，形為無模成形，生產(chǎn)周期短，柔性大。適合于小批量及大型工件的生產(chǎn)。
（5）無磷成膜技術(shù)得到推廣普及。該技術(shù)節(jié)能，不產(chǎn)生磷化渣，減少了能源費(fèi)用和清理磷化渣的費(fèi)用，顯著降低企業(yè)成本。整體焊接工藝得到廣泛應(yīng)用，行業(yè)整體焊接水平得到提高。噴涂工藝向環(huán)保、金屬效果的方向發(fā)展和完善。電泳噴涂方式逐漸得到推廣，實(shí)現(xiàn)了水性涂料的施工，徹底解決了大批量難噴涂部件的難題。微連接、共邊切和滾切等技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。
（6）激光切割機(jī)方面出現(xiàn)較多實(shí)用技術(shù)。例如：采用二次切割技術(shù)切割正反面不能任意設(shè)置的材料；使用雙重噴嘴進(jìn)行切割較厚的碳鋼板。合理調(diào)整輪廓切割導(dǎo)入線的長(zhǎng)度，用快速刺穿代替普通刺穿，切割大輪廓厚板。此外，將伺服技術(shù)、傳感技術(shù)和先進(jìn)控制軟件等應(yīng)用于激光切割機(jī)，改良了切割工藝，提高了切割精度，提高了設(shè)備使用的經(jīng)濟(jì)性。
（7）國(guó)內(nèi)的轉(zhuǎn)塔沖床隨著鈑金制作行業(yè)的蓬勃發(fā)展得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床可加工厚度為10mm的碳鋼、6mm厚的不銹鋼鋼板。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的廠家很多。國(guó)內(nèi)的數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床有DMT系列雙伺服、MT系列單伺服、HVT液壓和VT系列以及ET系列等。臺(tái)灣生產(chǎn)的轉(zhuǎn)塔沖床有HPS、HP、VISE以及CP系列。中外合資產(chǎn)品為經(jīng)濟(jì)型的StrippitP系列及高尖端全配置的StrippitM系列、StrippitV系列、StrippitVX系列和Strippit-PX系列高性能數(shù)控磚塔沖。
（8）我國(guó)數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)已進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)水平的行列。目前，全自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)最受企業(yè)青睞，它使生產(chǎn)效率大幅提高，勞動(dòng)力成本顯著降低。高檔折彎?rùn)C(jī)普遍采用國(guó)外先進(jìn)的液壓系統(tǒng)和專用數(shù)控系統(tǒng)，利用了成熟完善的工藝軟件、自動(dòng)編程功能及彩屏顯示，可實(shí)現(xiàn)多種折彎工件的工藝存儲(chǔ)及輪番生產(chǎn)。采用了動(dòng)態(tài)壓力補(bǔ)償系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)、側(cè)梁變形補(bǔ)償系統(tǒng)、板材厚度及反彈在線檢測(cè)及修正系統(tǒng)，提高了受力狀態(tài)下工作臺(tái)與滑塊的相對(duì)位置的精確性。近年來，數(shù)控板料折彎?rùn)C(jī)出現(xiàn)了由液壓驅(qū)動(dòng)向機(jī)械傳動(dòng)回歸的動(dòng)向。機(jī)床的可靠性好、工作速度和效率高。
（9）我國(guó)快速檢測(cè)設(shè)備得到了快速發(fā)展。工件放到檢測(cè)設(shè)備平臺(tái)上，幾秒鐘內(nèi)，顯示屏上形成CAD圖形，和原始CAD比對(duì)，便能知道尺寸誤差。合格即可打印檢測(cè)報(bào)告。這種檢測(cè)設(shè)備，如同工業(yè)照相機(jī)拍照。可使用該設(shè)備進(jìn)行逆向工程，通過工件直接轉(zhuǎn)換成CAD，提高制圖精確度并節(jié)省制圖時(shí)間。
（10）液壓剪角機(jī)，固定其定位尺即可實(shí)現(xiàn)定位，角度可變范圍在30-140度之間，電機(jī)4kw，有延長(zhǎng)工作臺(tái)，不可移動(dòng)。可以倒角，R2-R12，切角最大尺寸為單次220×220(板厚在6.5mm以下)。最重要的是間隙自調(diào)整，該設(shè)備后面有一個(gè)工位，可以通過不同的模具完成不同的工作，例如倒圓角、開槽、沖孔和折彎等。但喉口深只有150mm，折彎長(zhǎng)度為415mm。
（11）高精度矯平設(shè)備。鈑金制作行業(yè)生產(chǎn)大都為薄板加工，矯平設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。可以選擇900mm、1100mm、1350mm的寬度。精度矯平使變形的板材通過輥壓變形，達(dá)到板材精密的平整度，平整度≤0.5/㎡。
（11）為更大程度挖掘設(shè)備的潛能，提高產(chǎn)品的附加值，一系列特殊鈑金制作用工模具已經(jīng)成功研發(fā)和推廣。譬如數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖，研發(fā)并廣泛使用氣吹模具、數(shù)控沖折彎模具、攻絲模具、全導(dǎo)向群孔模具、正方形微連接模具等特殊模具。
（12）在鈑金加工中開始研制使用激光在線檢測(cè)和機(jī)器人操作技術(shù)。特別是在鈑金制作焊接方面，為保證焊接的一致性，企業(yè)引進(jìn)了焊接機(jī)器人。在幫助鈑金制作焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
存在的問題
鈑金制作行業(yè)對(duì)各類鈑金設(shè)備的生產(chǎn)能力缺少一個(gè)經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)的計(jì)量數(shù)據(jù)，因此設(shè)備選擇和購(gòu)買上缺少系統(tǒng)的規(guī)劃，鈑金制作企業(yè)普遍存在生產(chǎn)周期拉長(zhǎng)、產(chǎn)品切換頻繁、瓶頸設(shè)備工作堆積。無法監(jiān)控生產(chǎn)過程，無法及時(shí)掌握生產(chǎn)進(jìn)度。大部分企業(yè)制定好的生產(chǎn)計(jì)劃在非常短的時(shí)間內(nèi)被頻繁變更。無法準(zhǔn)確評(píng)估設(shè)備產(chǎn)能和物料庫(kù)存，無法快速答復(fù)交貨期。交貨不及時(shí)，脫期現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致太多“救火式”加班和跟催。
當(dāng)前，鈑金制作行業(yè)的信息化建設(shè)仍然較為落后，ERP和MES等應(yīng)用還不普及，大部分企業(yè)普遍采用原始的人力操作來進(jìn)行信息傳遞和工作，這也大大影響企業(yè)的進(jìn)步。
設(shè)備方面，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重，系統(tǒng)集成能力、產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性亟需提升。關(guān)鍵功能部件的研發(fā)、生產(chǎn)進(jìn)程緩慢，尚未出現(xiàn)能與國(guó)外先進(jìn)水平媲美的品牌。高檔的鈑金制作裝備幾乎全部進(jìn)口。國(guó)內(nèi)鈑金制作裝備沒有進(jìn)行工藝集成，形成多功能復(fù)合機(jī)，也缺少這方面的研究開發(fā)。
國(guó)產(chǎn)設(shè)備在精度、穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)方面明顯落后于國(guó)際同類產(chǎn)品，而進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴。國(guó)內(nèi)激光切割機(jī)、數(shù)控沖床、數(shù)控折彎?rùn)C(jī)等設(shè)備關(guān)鍵功能部件研發(fā)、系統(tǒng)集成能力、產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性亟需提升。
激光切割是目前鈑金設(shè)備的主流設(shè)備之一，盡管國(guó)內(nèi)的激光切割主機(jī)已經(jīng)取得很大成績(jī)，但幾乎全部激光器需要從國(guó)外進(jìn)口。有的企業(yè)的激光切割頭等關(guān)鍵部件也要從國(guó)外進(jìn)口。折彎?rùn)C(jī)是鈑金制作行業(yè)的另一類重要設(shè)備，目前低檔的一般折彎?rùn)C(jī)幾乎全部國(guó)產(chǎn)化，但具有折彎回彈自適應(yīng)性設(shè)計(jì)和自動(dòng)折彎配套裝置的研究處于起步階段，與國(guó)外相比較仍具有較大的差距。數(shù)控沖的刀盤、速度及設(shè)備的穩(wěn)定性方面還存在較多問題，難以與國(guó)外同類設(shè)備比較。
數(shù)字化、無人操作的鈑金生產(chǎn)線和車間在國(guó)外較為普及，我國(guó)一些企業(yè)裝備了國(guó)外設(shè)備、引進(jìn)了一些生產(chǎn)線，但仍然處于摸索使用階段。鈑金制作無人值守車間和鈑金制作與部件或產(chǎn)品裝配聯(lián)線生產(chǎn)單元國(guó)內(nèi)數(shù)量很少，就是有，其裝備和技術(shù)也全部來自海外。這里需要特別指出的是我們的鈑金制作行業(yè)還沒有形成強(qiáng)大的以數(shù)字化為基礎(chǔ)，建立材料-鈑金制作-裝配聯(lián)線的一體化思想。
鈑金制作的設(shè)計(jì)和制作理念存在巨大的提升空間，由原來的完成功能型向?qū)崿F(xiàn)質(zhì)感美學(xué)型方向發(fā)展。鈑金制作融入了終極產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和審美理念，特別是減少鈑金制作件后續(xù)處理方面要求的更多。
焊接機(jī)器人方面，需要解決氬弧焊接的定位問題，最好帶自動(dòng)識(shí)別功能。加強(qiáng)研發(fā)國(guó)內(nèi)薄板小件整平機(jī)，替代人工打磨設(shè)備。實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易模、軟模標(biāo)準(zhǔn)化及通用化。需要研發(fā)點(diǎn)陣成形設(shè)備。要求沖床內(nèi)置沖孔和模內(nèi)攻螺紋裝置。
輔助設(shè)備方面。我國(guó)鈑金制作企業(yè)普遍不重視輔助設(shè)備的采購(gòu)和使用，我國(guó)鈑金制作企業(yè)采用主型設(shè)備的先進(jìn)水平與國(guó)外企業(yè)相當(dāng)，但使用的配套設(shè)備通常十分落后。
解決措施
鈑金制作行業(yè)從工業(yè)文化到企業(yè)管理都存在一些問題，如何能有效地推進(jìn)這些問題的解決必須引起行業(yè)的足夠重視。如果我們不能夠?qū)ふ业接行У那泻蠈?shí)際的解決途經(jīng)，行業(yè)企業(yè)老死不相往來、夜郎自大、產(chǎn)能過剩、價(jià)格惡性競(jìng)爭(zhēng)以及效率和效益低下等凸顯的問題將難以得到有效控制。積極推動(dòng)企業(yè)文化和工業(yè)文化建設(shè)，建立開放的交流和共贏的思想。要為維護(hù)誠(chéng)信支出成本，讓誠(chéng)信成為企業(yè)的重要軟實(shí)力。政府、行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)企業(yè)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)制定，極力推動(dòng)行業(yè)開展交流。
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