行业调研（二）｜板材成形存在的技术难点是什么，应该注重开发什么样的共性技术和专有技术
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本文的许多调研论述都是原汁原味的企业语言。许多论述和意见没有进行任何的人为修改，在对待同一个问题时，企业的看法是不同的，因此在整理出的文稿中也许有相互论述矛盾的地方。整理这个结果就是希望展示行业的真实情况，激发更多的企业思考和讨论，以实现引导行业发展和企业进步的目的。 本结果在汇总编辑过程中，由于编者认知和知识水平、文学功底的能力所限，谬误之处难免，请读者谅解。 金属板材成形行业十大问题调研： 一：企业目前面临的最为重要的发展阻力是什么，有什么样的化解方法思考； 二：板材成形存在的技术难点是什么，应该注重开发什么样的共性技术和专有技术； 三：企业目前存在的不尽人意的事情是什么，如何变革； 四：如何看待自动化、数字化和信息化工作； 五：如何理解现代企业管理制度，一些管理工具是否适合当下的企业和目前的行业发展，比如精益生产、5s管理和6西格玛管理等； 六：如何减少企业内卷，减少人为的效率降低； 七：怎样开展板材成形行业的技术标准工作，大家觉得行业需要哪些标准； 八：企业需要什么样的行业服务工作； 九：国内市场和国际市场预测； 十：材料、能源、人工、税负率和财务成本，哪一项是企业的最大负担。
问题二：板材成形存在的技术难点是什么，应该注重开发什么样的共性技术和专有技术 大家提出了许多技术难点，也提出了一些解决办法，综合列出如下： 1）复合零件成形技术。为了减少材料消耗或为降低成本，零件的设计倾向于简化，集成多种工艺以减少零件数量及常规的工序数量，而复合零件成形往往伴随着工艺难度的提升。 2）高强板的成形技术。现在普遍达到1000Mpa，如果进一步提高到1500甚至2000呢？工艺难度大幅提升。 3）成形效率的提升。如提高冲裁速度等。 4）材料利用率的提升。板材成形工艺材料的利用率不高，余料均作废钢材处理，造成了极大浪费，且不符合绿色环保的要求。如何提高板材成形中材料的利用率及如何合理利用余料，是一个需要解决的问题。 5）塌角。低成本的小塌角和无塌角技术；需要精冲与冷锻的复合工艺，以及相应的冲压设备新技术。 6）钣金与制作行业的小批量、多品种、多批次生产问题严重，带来的直接问题是人均劳动生产率低。如何推出定制化的技术和低成本设备是重要的技术难题〔比如开发适应小批量、多品种、可快速换线、性价比好（3~4年内可回收设备成本）的柔性化焊接、打磨和喷塑设备〕，目前也有用MES排产系统提升设备利用率和劳动生产率的办法，钣金与制作企业向成品发展也是一条需要思考的路子，这个不能称为产业链延伸，应该是工艺链延长。 7）钣金与制作企业在客户面前技术话语权太少，难以形成技术优势互补。应该加强行业标准化和通用规范的制定和建立。 8）特殊材质和有色金属用量增多，封头大直径薄壁的较为常见。在成形过程中相应的资料及经验都较少，企业技术和技能都要相适应，风险也随之加大。因此希望各大院校及科研机构对新材料的成形技术应加大开发投入，减少对企业的压力。另外，封头成形直边拉伤、冲压鼓包也是常见问题。直边拉伤严重影响了产品的表面质量和拉直边的制作成本；修鼓包影响了外观，特别是有抛光要求的产品，修正痕迹比较明显，满足不了食品制药类产品的外观质量要求；另外，需改善冲压润滑油配方或者模具的结构，减少冲压拉伤；对于冲压后焊缝位置的鼓包，采用成形前修正焊缝的变形可以大幅度减少鼓包的产生，对于母材上的鼓包需从原材料强度的均匀性和冲压设备的压力上来考虑。 9）材料一致性问题。不同批次材料的应力状态差异太大，且无有效的检测和评价方法，其对成形后回弹的影响难以控制，导致高精度的零件无法大批稳定的产出。应注重材料成形性能的基础研究，确定关键影响因素及控制方法。当下，设备可以进口，国产设备质量也有所提升，但材料成了重要的瓶颈，当然这也包括板材成形的整个“工业环境或工业条件”不配套，也难以低成本做出符合要求的产品，浪费太大，成本难以控制。 10）小批量的零件很难有高水平的工艺对应，但如何把无数“小批量零件”的生产经验总结出通用的技术诀窍，是当下需要攻克的难题，这里主要有人的问题，也有企业传承和市场支撑的问题。关键“小批量类产品”需要引起国家的重视，以及用户的关注，往往这些也可能成为了工业的短板和卡脖子零部件。 11）高强钢、轻量化、热成形、“双碳”四者之间的“技术矛盾”，化解之道。 12）板材成形，根据产品不同，质量影响因素众多，成形机理复杂，技术难点也是不同的。首先还是要针对产品进行分析。某公司从事薄板冲压件生产，薄板成形后的冲压件质量取决于模具几何设计方案及工艺参数设计方案，涉及到的设计变量比较多，主要包括成形工艺参数、模具几何参数、材料力学性能参数和摩擦边界条件等。其中工艺参数包括：冲压速度、压边力、拉延筋阻力以及成形方式等。几何参量包括：板料初始厚度和初始形状、模具间隙、凸凹模几何尺寸、拉延筋的位置和形状，以及补料面形状等。 13）对于板材成形工艺而言，失效的主要模式是起皱和破裂。通常情况下，起皱和开裂主要以板料成形极限为判别标准，若对冲压件使用寿命和形状精度要求较高时，也可以将冲压件的减薄量、拉延变形不足或壁厚均匀作为标准。基于数值模拟的板材成形工艺设计技术，可以大幅降低设计和试模的成本，缩短产品开发周期。 板料成形工艺优化的目标函数主要有以下几种： （1）成形极限图FLD：板料成形优化设计的目标是提高冲压件的质量，减少起皱、拉裂和回弹等缺陷的发生； （2）单元厚度差：在控制起皱和拉裂缺陷的条件下，将成形后厚度的变差作为目标函数可以描述； （3）减薄率：板料的局部减薄。 |
