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从CIMT2015看金属成形机床的现状及发展动向

2015年08月20日 10:07中国机床商务网作者:徐刚 崔瑞奇 王华 王立娟点击:6016

  【中国机床商务网  市场分析】CIMT2015(第十四届中国国际机床展览会)于2015年4月20-25日在北京中国国际展览中心成功举办,全球顶级机床工具制造商悉数参展该展会。本文将重点从金属成形(锻压)展品参展情况分析成形机床的现状和发展动向。
  

发展方向(图片来自百度)
 
  一、金属成形(锻压)机床展品
  
  1.数控激光切割

  
  数控激光切割机依然是金属成形机床展品中数量最多的展品,共有25家制造商带来33台套数控激光切割机。其中,CO2激光切割机数量明显下降,仅有三台展品,占比不到10%;而光纤激光切割机在数量上具有明显优势,占比超过90%。可见,光纤激光切割机已成为当下激光切割机的主力机型。有专家预计,今后的30-40年将是光纤激光切割机的黄金拓展期,说明业内也对激光切割机给予了更多期待。
  
  从功率上看,展品基本上都可归为大功率激光切割机,多数在2kW以上,光纤4kW机型有4台。从加速度上看,1G及以上展品不在少数;但达到2G的则只有通快、金方圆两家的展品。从切割厚度上看,切割厚度已不再是光纤激光切割机的短板。如3kW机型切割C钢厚度可达25mm,2kW机型切割C钢厚度可达20mm。再考虑到光纤激光的免维、环保等特性,其对CO2激光器的替代已是势不可挡。
  
  从使用的激光发生器上看,主要集中在5家的产品:美国IPG、德国罗芬、美国JDSU(专配AMADA)、意大利ALLEN(楚天应用)、德国通快碟片激光器。其中,碟片式(DiskLaser)光纤激光器是运用碟片式晶体及新结构新机理研发的全球最先进的固体激光器,从根本上改善了传统固体激光器的“热透镜”效应,实现了固体激光器高平均功率、高峰值功率、高效率、高光束质量的完美结合,为固体激光在高功率激光加工领域开辟了广阔的应用市场。
  
  从展品的性能参数上看,多数展品的X/Y轴定位精度为±0.03mm/m,重复定位精度为±0.02mm/m。济南铸锻所展出的FL513I光纤激光切割机,定位精度达±0.025mm/m,重复定位精度达±0.015mm/m。金方圆展出的TFC3015碟片激光切割机,最大加速度2G,切割精度±0.1mm,切割厚度(3kW激光发生器)碳钢0.5-24mm,不锈钢0.5-15mm。
  
  济南铸锻所展出了FL513i光纤激光切割机。该机定位精度±0.025mm,重复定位精度±0.015mm。最大加工板厚碳钢20mm,不锈钢8mm。激光器功率2.4kW。该机具有全自动调焦技术,独家采用高压切割气路,提高了对不锈钢、铝等难切材料的切割能力及稳定性。其厚板穿孔技术可确保厚板快速穿孔的质量与速度。
  
  亚威机床展出的HLF-1530激光切割机,X/Y轴定位精度±0.03mm/m,重复定位精度±0.02mm/m,加速度1.5G;展出的TX90XL三维激光切割机,重复定位精度±0.05。
  
  扬力集团展出的ML3015F型数控光纤激光切割机,定位精度±0.1mm/m,重复定位精度±0.03mm/m,加速度1G。
  
  通快展出的TruLaser3040激光切割机,是本次展会上为数不多的CO2激光器切割机,功率4kW,最大切割厚度碳钢20mm,不锈钢16mm,铝10mm。产品主打高切割速度、少停机时间、高切割质量以及简便的操作维护。
  
  AMADA展出了一台光纤激光冲床复合加工机LC2515C1AJ,带有电动上下料分拣堆垛系统。该机集光纤激光加工和数控冲床于一体。在进行洁净切割时,与CO2激光机(4kW)相比,更能实现薄板的高速加工,并大幅降低成本。其电源容量约为4kWCO2复合加工机的1/3,2kW机的1/2,可大幅节能。该机激光通过Y轴移动,激光加工时材料仅X轴移动,通过机罩和移动门将加工区域包围起来,可彻底防止激光泄露,确保操作人员安全。
  
  三菱电机自动化(中国)有限公司展出的ML3015eX-45CF-R激光切割机,围绕3个“e”(excellent-高性能、easytouse-操作简便且易维护、ecology-成本低且排放少)提升产品性能,最大限度发挥亮面切割优势,在薄板切割中配备了超高速切割(F-CUT)功能,在厚板切割中配备了穿孔(HPP)功能,在轨迹控制上导入了最新控制方式,使之成为三菱电机激光加工机标志性产品。
  
  除了激光板材切割机,近年来激光切管机得到快速发展和应用。大族激光展出了一台P6018D型激光切管机产品。自动上下料,智能系统,高度集成,真正实现柔性化加工。
  
  2.数控转塔冲床
  
  适应钣金加工的高速发展需求,数控转塔冲床也是金属成形机床展品中广受关注的热点展品。本届展会参展数控转塔冲床共有25台套,其中采用液压动力头的展品有4台套,分别来自亚威、LVD、通快和台励福。其余均采用伺服驱动,可见伺服驱动已成为当前数控转塔冲床的主流驱动形式。
  
  从冲压频次上看,展品普遍在1mm步距800冲次、25mm步距500冲次左右。比较突出的如济南铸锻所展出的SPE21250OS数控伺服转塔冲床,刻印速度1800,1mm步距、10mm冲程冲压频次1000。金方圆展出的数控转塔冲床1mm步距、4mm冲程的冲压频次1000。
  
  本次展会比较有特色的展品有:济南铸锻所的SPE21250OS数控伺服转塔冲床、AMADA的激光冲床复合机LC2515C1AJ、通快的TruPunch2000液压冲床,以及三环LVDStrippitPX-1225数控转塔冲床柔性加工系统。
  
  济南铸锻所SP系列高性能伺服转塔冲床已成功应用伺服主传动、双排模位、互换转模、多子模等10余项专利技术,具有显著的高效率、低能耗和高性价比优势。
  
  亚威展出的HIQ-3048数控转塔冲床,控制轴数7轴,冲头最高冲压频次2000,1mm步距、6mm冲程冲压频次800,25.4mm步距、6mm冲程冲压频次450,冲孔精度±0.1。
  
  金方圆展出了DMT双电伺服数控转塔冲床 AFM模块化自动上料装置。其中冲床1mm步距、4mm冲程冲压频次1000,25mm步距、4mm冲程冲压频次X轴500,Y轴400,孔距精度(HoleAccuracy)±0.1。AFM模块化自动上下料装置最大板材重量100kg,小车载重3t。
  
  通快展出的TruPunch2000,是一台高性能标准冲床,换模时间单套模具4s,多子模2.2s。其X、Y轴合成最大速度108m/min,冲压频次900,打标频次可达1600,最大板材加工厚度6.4mm,具有18个模位,无需使用额外夹钳,即可完成尺寸2500mm×1250mm板材的加工。
  
  三环LVD展出的StrippitPX-1225数控转塔冲床柔性加工系统,最多可实现200个自分度多子模,冲裁、成型、折弯、攻丝一体,可任何角度成型,折边高度可达75mm,每个工位的模具均可360°旋转。
  
  ACL力丰展出TPS2.1250型数控伺服转塔冲床,冲孔精度±0.1mm。
  
  美国麦格菲(MegaFab)展出了3400XP等离子切割和冲剪复合机床,集冲孔、等离子切割、坡口、铣削、钻孔、攻丝、成型、喷码等8种功能于一身,最大加工板厚12.7mm。据介绍,该机具有极高的性价比。
  
  3.数控折弯机、剪板机
  

  近年来,随着新技术、新工艺的应用,数控折弯机、剪板机也不断得到新发展。如伺服技术的应用,混合驱动的大量应用;数控高速、高精的不断发展;挠度自动补偿系统;后挡料的不断提高、完善;角度测量装置;板厚检测功能;更合理的工艺、更高的效率、更加完善的折弯系统,等等。
  
  另外,本届展会中折弯单元、折弯加工中心成为折弯机展品的重要看点。折弯机配合机器人系统,实现中小零件的自动上下料、码垛、换模等功能。可以预计,折弯单元未来将得到进一步推广应用。
  
  亚威展出PBM160/3100数控折弯机,折弯压力160kN,折弯长度3100mm,快下/快回速度200,工进速度1~15,后挡料R轴速度500,X轴速度700。
  
  扬力展出YHB1032型电液伺服泵控数控折弯机,采用电液伺服混合驱动双向泵控液压系统来控制油缸同步和液压凸形自动补偿系统。以泵控技术取代常规阀控技术,消除节流损失,没有溢流损失,节能显著,噪声明显下降。实现高精度折弯,重复定位精度达±0.005mm,工进时同步精度在±0.02mm之内。
  
  通快展出了TruBend7036CellEdition高速折弯单元,此单元为针对中小型工作零件、经济且高速的紧凑型系统。最大加工板厚8mm,最大工件重量3kg,最大载荷15kg,折弯压力360kN,折弯速度最大50mm/s。
  
  三环LVD展出ToolCell自动换模折弯机,操作人员在准备下一项工作时,机床自动换模;所有模具在机床上精确定位,模具无需人工做任何调整和设置;采用大型模具库,机床内可放置3排上模和7排单V下模。
  
  扬州恒佳展出了板料自动化折弯单元,具有多项技术突破和创新。其主要由数控折弯机、视觉定位系统、取料站、出料站、上下料机械手和折弯机器人等组成,能完成自动上料、定位、折弯、卸料等工序。
  
  天田展出的全自动折弯加工系统EG6013AR,可针对小件产品进行安全的高速、高精加工。通过高刚性本体、新混合驱动系统与角度解决方案等特点,如同智能手机一样,可更直观地操作,在短时间内进行输入。为了模具准备的高效率,天田采用了模块化模具装夹系统。另外,考虑到作业人员横向移动作业,脚踏板也实现了自动控制。
  
  意大利萨瓦尼尼展出其优秀的板材柔性加工技术。本次带来的是P2Lean新一代紧凑型多边折弯中心,配置了融合诸多经验及高度智能化的操作控制系统,只要简单告知其需求,就能在最短时间内自动完成被赋予的工作。进一步优化的通用万能折弯模具,可实现3.2mm碳钢板和4mm铝板的多边零件折弯成形。上压料器长度可全自动调整,且不占用任何生产时间。
  
  金方圆展出了HVR6×3000高速数控液压闸式剪板机,采用荷兰Delem控制系统,精确控制后挡料、剪切行程、剪切角度及上下刀刃间隙;剪切行程自动调整,实现对短小工件的快速精确剪切;直线导轨、滚珠丝杠传动的高速、大行程后挡料,速度可达300mm/s,后挡料行程最大可达1000mm。根据板厚、材质的不同,系统自动调整上下刀刃间隙,提高剪切质量。
  
  4.数控精密机械压力机
  
  随着技术进步和对高速、高精产品的需求,数控、高速、精密机械压力机得到快速发展和应用。
  
  扬力集团展出了SP2-200龙门双点压力机、JM31G-125闭式单点高速精密压力机以及一条龙门单点自动化冲压生产线。生产线由2台SP1-200 3台独立式机械手组成,为目前国内液晶电视背板行业、静电地板行业以及部分汽车零部件的全自动解决方案。
  
  扬锻展出了YC1-80单曲轴高精密冲床、JH21-80开式固定台高性能压力机。还展出了一条高速冲压生产线,由两条200型高速精密压力机组成。
  
  舒勒公司展示了一款伺服压力机MSD-800,该机是舒勒在中国市场推出的带有伺服直驱技术的800t压力机,以适应国内汽车冲压零部件供应商对高效率和生产灵活性的需求。同时,舒勒将成熟的机器人技术与智能化相结合,展示了带有创新型工艺数据接口的横杆机器人4.0,通过横杆机械手实现了端拾器全兼容性。
  
  济南二机床展示了汽车冲压装备的伺服冲压线、多工位冲压线、级进模冲压线、开卷落料线等产品模型。其大型快速高效数控全自动伺服冲压生产线,主要用于汽车外覆盖件的冲压生产,冲压效率最高可达18spm;多工位冲压生产线,主要用于生产结构件和外覆盖件,生产效率10~30spm。济二以成功装备福特美国工厂而享誉世界。2011年以来,福特汽车先后5次将美国本土4个工厂的8条大型智能冲压线订单交付给济南二机床,这是福特汽车北美工厂近20年来首次使用非德国生产的冲压装备。福特项目成为中国装备制造进军国际高端市场的标志性成果,树立了中国制造的崭新形象。
  
  高密高锻、徐州锻压等也以展板形式展示了各自的机械压力机产品。
  
  5.数控伺服液压机
  
  伺服技术的应用也成为当前液压机发展的一个方向。通过伺服电机直接驱动油泵实现对滑块的驱动,速度转换平稳,无传统液压机的振动、冲击。与普通液压机比较可节电2~6成,可减少50%的液压油,可降低噪声20dB以上。采用伺服技术后,压机滑块运动曲线可任意设定,方便多机连线及与机械手等的配合。
  
  扬力集团展出了YGM-315K数控门式万能液压机,采用伺服控制技术,噪声小于75dB,温升小于22℃,不需安装空调、冷却器,重复定位精度±0.05mm,节能20%,效率提高50%。
  
  合肥合锻、天津锻压等以展板形式展示了各自的压力机技术解决方案。
  
  除了向高速、高精方向发展,液压机还在特种、专用压机方向大显身手。未来,液压机将继续在金属成形领域发挥不可替代的作用。
  
  6.其他
  
  近年来,以泰安华鲁锻压为代表的船卷机械制造商得到快速发展。本届展会,华鲁锻压展出了卷板机、坡口机等展品。长钢集团锻压机械制造有限公司也以展板形式参加了本次展览会。
  
  弯管机也是金属成形机床的重要组成部分。本届展会展出弯管机的主要有和和、乔升、和合等展商。
  
  南京埃斯顿展出了其为金属成形机床研发的控制系统方案,还展示了其伺服电机、机器人等展品。
  
  广州启泰展示了其冲床模具。经过多年发展,启泰已经成为国内冲床模具主要供应商之一。启泰还展示了其钣金视觉检测系统。
  
  二、从CIMT2015看锻压机床发展动向
  
  1.CIMT2015的金属成形机床代表了当前发展水平
  
  具体体现在:激光切割机光纤发生器的普及应用,最新碟片激光器的应用,更高的定位精度、切割精度,更快的速度、加速度,更安全、环保的装置设计等。从数控转塔冲床来看,伺服技术的大量应用、冲切复合机、冲切单元、带有料库的自动化生产线等,未来将会得到更好的提高完善。从折弯机来看,伺服技术、后挡料技术、激光测量技术、补偿技术,以及折弯单元、自动化折弯成形中心、配有机器人的折弯自动化生产线等,均代表了当前及未来一段时间折弯机发展的走向。总体来看,速度更快、精度更高、可靠性更好、更加宜人的用户界面、更加安全环保是成形机床的主流发展方向。同时,成线、成套、交钥匙工程、全工艺、全流程解决方案、机器人替代工程等,将改变行业的发展模式和思路。一言以蔽之,机床的“智造”时代正在拉开帷幕。
  
  2.国内外厂商间的差距正在慢慢缩小

  
  一方面,那些实力较强的国外企业大多已不是单纯卖产品,而是卖解决方案、卖用户体验、卖细节关怀;而多数国内厂商依然处于卖吨位、卖参数、拼价格的阶段。而另一方面,我们也欣喜地看到,已经有为数不少的国内企业正呈脱颖而出或蓄势待发之势。如济南二机床让行业扬眉吐气的福特项目,如扬州地区板材加工设备的整体崛起,如亚威、精达、合锻、埃斯顿等的先后上市。同时,国内企业在产品质量、可靠性、研发投入、新产品开发能力、新技术的跟踪应用等方面已有明显改观。与之对应,国内金属成形机床的市场占有率在逐步上升,国外机床的市场占有率随之在逐步下降。
(来源:中国机床工具工业协会)

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