国际机床整机的分布及各个地区特点比较

发布时间:2012-10-11
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欧美、日本等发达国家的锻造以及冲压自动生产线大量采用了电动螺旋压力机、伺服压力机、多工位压力机等先进高效的锻压主机,配合步进梁机械手和多关节机器人等自动化周边设备,并使用先进的总线控制技术,使整条生产线能够真正做到无人化生产,生产效率极高。

国外整机发展趋势

近年来,欧美、日本等发达国家的锻压机械在锻造、冲压和钣金三个领域分别具有以下发展趋势:

锻造设备:整体大型化、高精度和高效率;

冲压设备:多工位、全自动和柔性化;

钣金设备:以激光切割机和数控剪折卷机床组成柔性自动生产线;

国外锻压机械的发展趋势归纳起来具有以下特点:

1、自动化

欧美、日本等发达国家的锻造以及冲压自动生产线大量采用了电动螺旋压力机、伺服压力机、多工位压力机等先进高效的锻压主机,配合步进梁机械手和多关节机器人等自动化周边设备,并使用先进的总线控制技术,使整条生产线能够真正做到无人化生产,生产效率极高。热模锻方面,大型汽车零件模锻件大部分采用以多工位热模锻压机为主休的综合自动线,美国、德国、日本基本采用热模锻压力机取代原有的模锻锤,中小型模锻件采用多工位高速自动热镦机,最高速度达到4000-12000件/小时。冲压方面,大型三坐标多工位压力机自动化连续冲压,由拆垛机、大型压力机、三坐标工件传送系统和码垛工位组成,生产节拍可达16-25次/分。其主要特点是:生产效率高,是手工送料流水线的4-5倍,是单机联线自动生产线的2-3倍;全自动化、智能化,整个多工位压力机系统只需2-3人进行监控。据统计,发达国家的人均锻件生产率很高,模锻件的平均全员劳动生产率达到175t/人·年。

2、精密化

精密化锻压工艺技术是当今发达国家锻压工艺技术的发展趋势之一,采用精密化锻压工艺技术可以提高产品精度,减少原材料消耗,提高模具寿命,减少加工废屑,减少能耗,降低成本。

精密化锻压工艺技术为锻压机械提出了新的要求,为此发达国家大量使用了热模锻压力机、冷锻、温锻压力机和精冲压力机等精密锻压机械设备。得益于大量使用精密锻压设备,发达国家生产的锻件可以达到很高的精度水平,例如可以生产质量公差小于±1%的轿车精密连杆;大量轿车零件锻件直径方向精度可达0.02mm,同心度≤0.05mm,零件机加工余量仅留0.30mm磨削量,真正实现了近净成形。

3、高效化

高效化就是高速化与复合化相结合,提高加工效率。为了达到高效化的生产目的,发达国家的锻压机械有两个发展方向:一是开发速度更高、节拍更快的锻压主机,比如目前日本电产京利生产的小型高速冲床生产节拍可以达到4000spm;二是发展采用复合加工工艺的锻压机床,比如德国、美国、日本相继开发出激光冲裁复合机床,将模具冲切与激光切割有机地结合起来,工件一次上料即可完成冲孔、冲切、翻边、浅拉伸、切割等多道工序,最大限度地节省了辅助时间,特别适合孔型多而复杂的面板类工件的加工及多品种小批量板料加工。

4、柔性化

传统的冲压成形都要通过模具在压力机上进行,不同的工件需要不同的模具,工件设计改变,原模具就得闲置,需设计制作新的模具。这样的冲压生产方式不具备“柔性”。为了适应小批量、多品种的生产模式,减少模具投资,缩短新产品开发周期,需要使冲压设备具有“柔性”。

最典型的柔性化冲压设备是数控回转头压力机。工件一次装夹,可以自动完成工件上多个位置的冲裁、压印和浅拉深等工序。利用“步冲”功能,还可以用模具库中的简单形状的模具实现任意轮廓曲线的冲压。

电伺服压力机是另一种形式的柔性化锻压设备,运转速度任意可调的交流伺服电机取代了速度不可调的普通电机,滑块可以实现任意的运动曲线,实现不同的冲压工作,例如静音冲裁、快速冲裁、分段压制及精密压印等。

5、绿色节能

节能减排是目前全世界的共同课题,因此锻压机械的节能具有重大意义。锻压成形需要克服巨大的变形阻力,传统的普通压力机体积庞大,能耗高。电伺服驱动压力机为锻压机械的节能带来新的希望,电伺服驱动压力机去除了飞轮、离合器和制动器,结构大为简化,不仅滑块运动特性任意可调,而且节能效果明显。目前国外已经将电伺服直驱技术应用在螺旋压力机、冲压机、液压机、楔横轧机、折弯机等多种压力机上。

其产品有旋锻机、轴向冷挤压机和弯管成形设备。采用FELSS旋锻机加工的工件具有表面光洁度高、高负荷承载以及淬硬处理后变形小的优点。FELSS轴向冷挤压机采用脉冲轴向成形工艺可以在薄壁空心工件上成形花键。

根据德国机床制造商协会的2010年数据统计,德国金属成形机床中数控机床占50%,各种锻压机械所占比例为:锻锤和锻造压力机占14.3%,折弯机、卷板机和校平机占18.4%,剪板、切角和冲裁机床占16.3%,其他压力机占27.7%,其他金属成形机床占23.2%。

2010年德国机床工具行业出口贸易额为50.75亿欧元,其中出口中国的贸易额为15.66亿欧元,占德国总出口销售额的30.85%。2010年上半年德国出口中国的机床设备中,锻造压力机和锻锤的贸易额为5670万欧元,冲床的贸易额为4000万欧元,折弯机、卷板机和校平机的贸易额为3250万欧元,激光加工机和其他物理化学加工机床的贸易额为3250万欧元,说明中国已经成为德国锻压机床的第一大出口国。

2、日本

日本的锻压机械和德国一样,在世界上居于领先地位,尽管在大型和重型锻压设备方面不如德国,但在数控锻压机械,尤其在伺服驱动压力机方面具有很高的技术水平。

天田(Amada)公司是日本规模最大的锻压机械生产企业,是专业生产钣金加工机械的大型跨国公司,其产品性能和德国通快不相上下,均属于世界领先技术水平。天田公司年销售达到2000亿日元,主要产品有:数控冲床、折弯机、剪板机、激光切割机等钣金加工机械,以及模具、带锯床等产品,占据70%的世界市场份额。在gardner世界机床企业(产值)排名中,天田公司排在第5位,在金属成形机床类企业中仅次于德国通快。

小松(Komatsu)产机机械是日本最著名的锻压机械制造商之一,主要产品是钣金机械、锻压机械、工业机器人及其周边设备。压力机产品有大型多工位压力机和生产线,还有开式、闭式压力机、冷锻压力机和伺服压力机,其中伺服压力机是小松产机的强项和主打产品。钣金机械有剪板机、等离子切割机和数控折弯机,小松产机的数控折弯机有电液伺服式和全电伺服式两种。在gardner世界机床企业(产值)排名中,小松产机机械排在第8位,在金属成形机床类企业中排第3位。

会田(Aida)公司的锻压机械产品有开式、闭式压力机、冷锻压力机、高速冲床、伺服压力机、大型多工位压力机和周边设备。在gardner世界机床企业(产值)排名中,会田公司排在第23位,在金属成形机床类企业中排第5位。

其他比较知名的锻压机械制造企业还有:

生产开式和闭式压力机的除了小松、天田、会田还有megatech、山田;

生产多工位压力机的除了小松、天田、会田还有megatech、H&F、山田;

生产液压机的有网野、Asai产业、大阪JACK、川崎油工、小岛铁工所;

生产热锻压力机的有栗本、住友重机、万阳;

生产冷锻压力机的除了小松、会田还有H&F、万阳;

生产电动螺旋压力机的有ENOMOTO;

生产冷镦成型机的有阪村、旭灿纳克、中岛田铁工所;

对伺服直驱技术的研究和伺服压力机的开发是日本锻压机械的特色之一,生产电伺服压力机的除了小松、会田、天田、ENOMOTO,还有网野、H&F、山田、小岛铁工所、J.A.M等大约十余家企业,充分说明日本锻压机械制造企业对压力机驱动新技术的重视。

3、欧洲其他国家

(1)意大利

意大利最知名的锻压机械企业是普瑞玛(PrimaPower),它是专业生产钣金加工机械的大型跨国公司,2008年普瑞玛收购了芬兰的钣金加工机械制造企业芬宝(Finn-Power)后实力得到进一步增强。和德国通快、日本天田一样,普瑞玛的钣金加工机械产品种类齐全,在gardner世界机床企业(产值)排名中,普瑞玛排在第35位,在金属成形机床类企业中排第7位。

意大利知名钣金加工机械制造企业还有萨瓦尼尼(Savagnini)、加斯帕里尼(Gasparini)、法瑞纳(Farina);

意大利知名卷板机制造企业有DAVI、MG、FACCIN、SERTOM、BODRINI;

此外意大利萨克玛(Sacma)是专业生产高速精密多工位冷镦成型机的国际知名企业之一。

总的来讲,意大利的锻压机械中以钣金加工、板材成形机械最为有名。

(2)瑞士

瑞士尽管国家很小,但出产的机床以精密、技术含量高而著称于世界,锻压机械也不例外。

百超(Bystronic)是一家专业生产钣金加工机械的大型跨国集团公司,主营业务是激光切割机、高压水切割、折弯、CNC控制和软件、自动化系统。2010年净销售额3.1亿欧元,在最近的gardner世界机床企业(产值)排名中,普瑞玛排在第30位,在金属成形机床类企业中排第6位。

法因图尔(Feintool)以精冲工艺技术和精冲压力机而闻名世界,几乎能够提供所有轿车零件中使用精冲成形零件的生产技术。法因图尔收购了瑞士另外一家生产精冲压力机的企业施密德(Schmid),实力得到进一步加强。施密德目前专门生产摆辗机,其技术水平处于国际领先水平。法因图尔在最近的gardner世界机床企业(产值)排名中名列第38位,在金属成形机床类企业中排第8位。

布鲁德尔(BRUDERER)生产的高速精密冲床代表了世界最先进水平,它生产的25t高速冲床速度可达到1500spm,下死点位置精度均可控制在0.01mm左右。

哈特贝尔(Hatebur)是专业生产多工位镦锻机的企业,其高速多工位热镦机Hotmatic系列和高速多工位冷镦机Coldmatic系列代表了国际最先进水平。

豪斯勒(HAEUSLER)是生产卷板机、制管生产线的国际著名企业,其直缝埋弧焊管生产线在全球制管行业的市场份额为65%~75%,至今为用户提供了超过2500多台套卷板机和生产线。

(3)其他欧洲国家的知名整机企业

欧洲知名的锻压机械企业还有俄罗斯(梁赞)重型锻压机械股份公司、俄罗斯伏龙涅什重型机械压力机股份公司、捷克ZDAS(压力机)、捷克Smeral(锻锤)、奥地利GFM(径向锻造机)、英国ETCHELLS(平锻机、抽油杆生产线)、丹麦Hydraulico(液压机)、瑞士Osterwalder(粉末冶金压力机)、西班牙FagorArrasate(机械压力机、液压机、板材加工机械)、西班牙DENN(旋压机)、比利时LVD和HACO(钣金加工机械)、荷兰safan(钣金加工机械)、法国CMF(卷板机)、瑞典ROUNDO(卷板机)、英国HUGHSMITH(卷板机)等。

(4)美国

美国的锻压机械发展得比较早,有老牌的锻压机械企业如美国国民机器公司(NationalMachinery)、阿贾克斯(Ajax-Ceco)和伊利压力机系统(ERIEPRESSSYSTEMS)等。20世纪80年代,美国曾经是世界头号机床生产国,约占世界20%的市场份额。此后由于美国忽视基础制造业的发展,美国的机床所占市场份额一路下滑。近年来美国也开始重视本国的机床工具行业发展,2010年美国机床工具行业总产值20亿美元,排在世界第8位。

美国国民机器公司主要生产多工位冷镦机,主要产品是FORMAX系列高速多工位冷镦成型机,还有轴承钢球和轴承滚子冷镦成型机。

阿贾克斯公司主要生产自由锻锤、模锻锤、热模锻压力机、管端加厚机、平锻机、辊锻机、切边压力机。

伊利压力机系统公司主要生产自由锻压力机、冷挤压机、热镦锻压力机、型材拉延成型机、板料拉延成型机、超塑热成形机、碳素挤压成形机、压力成型机等。

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