原標(biāo)題：一體化壓鑄成型、壓鑄機(jī)超大型化趨勢(shì)，推動(dòng)壓鑄技術(shù)革新和行業(yè)發(fā)展

七月上旬，“第十六屆上海國(guó)際壓鑄展暨2021上海國(guó)際有色鑄造展”在上海新國(guó)際博覽中心成功舉辦。展會(huì)期間，主辦方中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)（下稱 “鑄造學(xué)會(huì)”）、《壓鑄周刊》聯(lián)合推出“對(duì)話行業(yè)專家：熱點(diǎn)訪談”節(jié)目，邀請(qǐng)了兩組圓桌論壇專家走進(jìn)“直播間”，就“新能源車零部件一體化成型、壓鑄機(jī)超大型化的趨勢(shì)，推動(dòng)壓鑄技術(shù)及應(yīng)用革新”和“低壓/重力/擠壓鑄造、半固態(tài)成型、高真空壓鑄等鋁鑄造新工藝的變革與推廣應(yīng)用”兩個(gè)話題展開探討，本期針對(duì)第一個(gè)話題節(jié)選刊登。

嘉賓簡(jiǎn)介

朱昱：上汽通用汽車有限公司，技術(shù)經(jīng)理
丁翊偉：博世（中國(guó)）投資有限公司，高級(jí)鑄造專家
劉琪明：邁格碼（蘇州）軟件科技有限公司，高級(jí)應(yīng)用經(jīng)理

對(duì)話內(nèi)容

《壓鑄周刊》：2021年度壓鑄行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品評(píng)選”中，十項(xiàng)創(chuàng)新中有三項(xiàng)是超大型壓鑄機(jī)，一體化成型、壓鑄機(jī)超大型化發(fā)展之下，鑄造行業(yè)發(fā)展受到怎樣的影響？壓鑄企業(yè)如何快速進(jìn)入新領(lǐng)域？

朱昱：“減少裝配的數(shù)量，簡(jiǎn)化裝配的工藝方式”，這兩條在裝配制造領(lǐng)域早已提出過。特斯拉引領(lǐng)大家充分運(yùn)用這個(gè)概念，并在壓鑄行業(yè)取得了突破性的進(jìn)展。這個(gè)突破性的進(jìn)展不僅僅是壓鑄機(jī)的大小，還有壓鑄模具的大小。隨之而來的工藝技術(shù)升級(jí)，以及一些檢測(cè)設(shè)備，這些都是處于大型設(shè)備一體化的趨勢(shì)當(dāng)中。受其影響，國(guó)內(nèi)的新能源車企、一些合資品牌和個(gè)別合資廠的自主品牌形成了一個(gè)將參與第二波大型化、一體化趨勢(shì)的團(tuán)體。這個(gè)團(tuán)體的形成進(jìn)一步增強(qiáng)了整個(gè)行業(yè)對(duì)這個(gè)方向發(fā)展的信心，進(jìn)一步推動(dòng)了壓鑄件大型一體化成型的進(jìn)程，更加大了投資力度。隨著通訊5G市場(chǎng)的不斷發(fā)展，零部件廠也需要進(jìn)行擴(kuò)能。這勢(shì)必要大型化來適應(yīng)物流的周轉(zhuǎn)，各方面的升級(jí)都是為了潛在的大型化壓鑄件市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)許多模具廠出現(xiàn)擴(kuò)廠以適配大型模具制造，零部件生產(chǎn)廠擴(kuò)能，從設(shè)備、模具到工藝設(shè)計(jì)都需要不斷的技術(shù)升級(jí)，并始終堅(jiān)持產(chǎn)品的可制造性。

丁翊偉：博世發(fā)展中有一個(gè)理念是合作共贏，博世和供應(yīng)商是合作伙伴，合作伙伴采用大量的壓鑄結(jié)構(gòu)件，例如鋁合金、鎂合金壓鑄件以及鑄鐵件等。合作交流是雙向的，同時(shí)也會(huì)對(duì)合作伙伴進(jìn)行支持。針對(duì)大型化、一體化的趨勢(shì)，企業(yè)自身要做到三方面提升：第一，壓鑄企業(yè)要同以往一樣注重精益性，推行精益生產(chǎn)模式。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始，包括對(duì)產(chǎn)品的工藝制造設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析等，確保產(chǎn)品的工藝性是適用的、可制造的；第二，希望壓鑄企業(yè)把數(shù)字管理的理念導(dǎo)入到企業(yè)管理中去，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、精細(xì)化、可視化經(jīng)營(yíng)，把可變動(dòng)的因素導(dǎo)入到數(shù)字的因素來管控它，這樣壓鑄的指標(biāo)會(huì)更加量化；第三、希望壓鑄同仁和企業(yè)拓寬全球視野，更大的格局會(huì)讓合作走得更遠(yuǎn)。

劉琪明：針對(duì)大型一體壓鑄結(jié)構(gòu)件，結(jié)合我之前做過的報(bào)告，對(duì)其認(rèn)識(shí)重點(diǎn)在于溫度、真空、成型方案、工藝參數(shù)、后處理，原材料幾個(gè)方面。模具的溫度主要通過兩方面控制，一方面模具表面噴涂，另一方面模具內(nèi)部通過冷卻系統(tǒng)。目前，真空方面可以達(dá)到超級(jí)真空30mbar，這一方面可以滿足我們的質(zhì)量要求。結(jié)構(gòu)件成型時(shí)需要保證流態(tài)穩(wěn)定，減少卷氣等等。配備后處理可以直觀看到質(zhì)量，一些微觀組織，以及力學(xué)性能如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度以及延伸率，軟件可以呈現(xiàn)出成本的降低以及效率的提高。壓鑄企業(yè)在提升自身的能力之余，可以結(jié)合模擬等方式進(jìn)行研發(fā)與生產(chǎn)。

《壓鑄周刊》：在2019年上半年時(shí)，國(guó)內(nèi)最大的壓鑄機(jī)是4500噸左右，隨后力勁推出6000噸設(shè)備。今年四月份，力勁又推出9000噸巨型壓鑄機(jī)，超大型化趨勢(shì)形成迅速，顛覆了整個(gè)壓鑄行業(yè)原來的生態(tài)?；谶@樣的背景下，大型一體化成型發(fā)展將給整車廠、產(chǎn)品開發(fā)以及模擬等領(lǐng)域帶來哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)？

朱昱：從整車角度來看，一體化成型帶來的挑戰(zhàn)主要有以下兩方面：一方面，行業(yè)發(fā)展初期，一體化成型如何做到兼具功能性與工藝性；第二，國(guó)內(nèi)車廠情況不盡相同，某些車廠處于擴(kuò)能階段，某些車廠處于產(chǎn)能富余階段，還有一些整車廠自身可以壓鑄生產(chǎn)，它具有一定的人員和技術(shù)的儲(chǔ)備。對(duì)于這類企業(yè)而言，更容易走向一體化的道路。而有一部分企業(yè)，需要外購(gòu)鑄件和鍛件，在壓鑄方面，不具備研發(fā)團(tuán)隊(duì)或者系統(tǒng)的儲(chǔ)備，這類企業(yè)很難從傳統(tǒng)的、已經(jīng)掌握非常成熟的技術(shù)上面脫離開來，因而他們走向一體化的道路具有一定難度。不同的車企面對(duì)的情況不一樣，同時(shí)帶來的機(jī)遇也是很明顯的，輕量化增加產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，降低制造成本。同時(shí)，作為第一、二波進(jìn)入或者引領(lǐng)潮流的車企在一體化的道路上，從兩方面提升其品牌的影響力，一方面是消費(fèi)市場(chǎng)上，其它企業(yè)會(huì)認(rèn)為這樣的品牌是高科技的品牌，提升了企業(yè)的形象。另一方面是在資本市場(chǎng)上，同樣會(huì)引起企業(yè)的關(guān)注，這對(duì)于崛起的新能源汽車是非常關(guān)鍵的。

丁翊偉：站在我的角度，新能源引起的大型結(jié)構(gòu)件開發(fā)，具有很多優(yōu)勢(shì)。例如，減少工件數(shù)量和工序，降低制造成本，壓鑄成型精度較高，壓鑄件重量較輕，降低整車的能耗。一體化成型是大趨勢(shì)，在此之上，建議企業(yè)可以結(jié)合三個(gè)方面更好地應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)：第一，繼續(xù)進(jìn)行精細(xì)管理，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性、工藝優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、模流分析，早期預(yù)判產(chǎn)品的缺陷。在早期消滅缺陷，加強(qiáng)精益性；第二，要有信息化管理，要做數(shù)字化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型；第三，提高從業(yè)人員素質(zhì)。壓鑄行業(yè)當(dāng)前的發(fā)展非常迅速，需要企業(yè)追上來，這樣會(huì)得到更好的發(fā)展。

劉琪明：以我們公司為例，一體化成型帶來了新的銷售機(jī)遇，與此同時(shí)也帶來了一些挑戰(zhàn)。針對(duì)結(jié)構(gòu)件，它需要的壁厚很均勻、很薄，模擬計(jì)算的時(shí)候增加計(jì)算的量，大型結(jié)構(gòu)件尺寸增大，更加增加計(jì)算的量。除此以外，目前情況，模具廠傳達(dá)給設(shè)計(jì)部的開發(fā)周期僅有一周，包括模擬出方案、開模，模擬的時(shí)間僅剩余半天至一天，時(shí)間明顯不足，這兩方面對(duì)于所有模擬公司均是挑戰(zhàn)。

《壓鑄周刊》：一體化壓鑄成型大規(guī)模的應(yīng)用推廣還有多長(zhǎng)的路要走？企業(yè)發(fā)展需要在哪些方面加強(qiáng)？如何突破瓶頸？

朱昱：具體需要多久無法給出定論。結(jié)合硬件和軟件具備的條件來看，壓鑄機(jī)廠家的產(chǎn)能非常緊張，最好的超大型模具廠今年交付約10副大型模具，對(duì)于實(shí)際產(chǎn)車的需求來講遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。另外，根據(jù)模具廠的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，今年最早一批投入的新的廠房大概到明年年底才能夠開始投產(chǎn)，增加的數(shù)量仍然有限，并且對(duì)硬件的要求越來越高。早期希望的4500噸發(fā)展至今為9000噸，對(duì)壓鑄設(shè)備要求越來越大。為了突破這一瓶頸，可以從兩方面著手，第一，設(shè)備改造升級(jí)，不斷革新，設(shè)計(jì)出并利用好大型設(shè)備；第二，提高壓鑄相關(guān)從業(yè)者身的技術(shù)水平，加大對(duì)大型化發(fā)展的了解以及加緊大型化設(shè)備設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，不斷更新自身的知識(shí)。

劉琪明：目前形勢(shì)從技術(shù)角度來看，完成從無到有的突破，“沒有壓鑄，到出現(xiàn)壓鑄，再到多方向壓鑄”，完成了從0到1的過程，并且在接近于1的路上，已經(jīng)有成功的車廠——特斯拉，并且已經(jīng)具備一定的產(chǎn)量，剩下需要做的是突破式的增長(zhǎng)。目前已經(jīng)建立很好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，例如已經(jīng)存在案例，車廠將一級(jí)供應(yīng)商、零件廠、模具廠包括輔助配套的材料、真空、模擬、熱處理各個(gè)方向的專家匯聚到一起，一起集思廣益，建言獻(xiàn)策。材料方向的廠家盡最大努力設(shè)計(jì)熱處理材料，解決成型過程中氣泡問題，真空方向的最大限度讓氣體方面的問題得到解決。壓鑄機(jī)廠呈現(xiàn)其規(guī)劃，車廠提出自身的需求，各個(gè)方向?qū)＜医榻B其能力，彼此合作，未來發(fā)展更需要加緊團(tuán)結(jié)協(xié)作來面對(duì)不同角度的問題，來滿足不同層面的需求。

《壓鑄周刊》：如何看待一體化壓鑄的成本優(yōu)勢(shì)和技術(shù)成熟度？

丁翊偉：關(guān)于成本優(yōu)勢(shì)，據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，與傳統(tǒng)沖壓焊接成型相比，一體化壓鑄減少了零部件的數(shù)量和工序，減少了生產(chǎn)設(shè)備和人員消耗。綜合來看，大概節(jié)省20~30%左右的成本。關(guān)于技術(shù)成熟度問題，大型壓鑄在內(nèi)的任何一種新型技術(shù)，均有從嬰兒期到青少年期的過程，但行業(yè)中的特斯拉實(shí)現(xiàn)了一體壓鑄。雖然沒有具體量化技術(shù)的成熟度如何，但是它會(huì)指引行業(yè)中的從業(yè)者向前行進(jìn)。而我們行業(yè)的其他從業(yè)者所需做的是加大這方面的力度，努力發(fā)展得更好，將一體化壓鑄普及。

朱昱：關(guān)于成本問題，其中一部分是質(zhì)量成本。制造中熱加工的零件從開發(fā)、投產(chǎn)到穩(wěn)定量產(chǎn)，工程師需要花費(fèi)很大的精力進(jìn)行管理，即料廢降低和產(chǎn)量爬坡的過程。而對(duì)于這類大型化結(jié)構(gòu)件在投產(chǎn)的時(shí)候做到多少的廢品率？需要花費(fèi)多久能達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)？這是我們作為質(zhì)量工作者比較關(guān)注的，而這一方面仍有待提高。另外一個(gè)是碳綜合層面，國(guó)家最高領(lǐng)導(dǎo)人習(xí)近平主席在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上向全世界做出的承諾，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。許多的機(jī)構(gòu)已在評(píng)估政策，怎么制定政策能夠滿足2030年的碳達(dá)峰。同時(shí)，政府要提前公布政策，給予企業(yè)響應(yīng)的時(shí)間。這是目前這一階段我們需要面對(duì)和解決的問題。整體來看，壓鑄成型一體化縮短制造工序，降低能耗及制造成本，同時(shí)也契合了國(guó)家的發(fā)展方向，是對(duì)我們國(guó)家大政策層面的加持，更是對(duì)全人類發(fā)展有益的。