天锻在创新中腾飞

阿蒙

作为中国液压机行业领军者、行业首家 “国家级企业技术中心”，国家科技型中小企业、国家高新技术企业、国家创新型企业以及工信部工业强基工程“一条龙”应用计划示范企业、工信部服务型制造示范企业，天锻在创新驱动下，连续多年被列入中国机床工具行业“30强”企业，目前拥有专利864项，其中发明专利348项，新产品、新技术、新工艺开发项目186项，承担国家和省部级科技项目32项；获中国机械工业科学技术进步奖二、三等奖9项，天津市科学技术进步奖24项；主承担的“高性能复杂整体薄壁构件柔性精确成形技术与应用”项目获2019年度天津市科学技术进步一等奖。

一、创新发展高端装备制造业进军航空航天领域，参与多项国家科技重大专项和智能制造专项，带动传统产业升级发展

研制高端重型装备，服务航空特种锻造领域，创造业界标杆。近年来，天锻在等温锻造领域为陕西宏远、贵州安大设计研发了1万吨、2万吨、2.5万吨级重型装备，还与诸多国际知名航空零部件制造企业建立了合作关系，如美铝、福瑞盛、奥博杜瓦等，为这些客户提供了质量可靠、技术先进、自动化智能化水平高的重型航空锻造装备，实现了万吨级先进航空锻造液压机出口欧美的重大突破。

研制多类型高端先进专用装备，服务于航空主机厂，打破国外垄断，引领行业发展方向。已向成飞、沈飞、西飞、黎明、南方工业等提供了充液成形航空专用装备以及零件工艺开发服务，为航空零件成形领域的技术进步做出了贡献。2019年“重型超塑性等温锻造智能化精密成形技术与装备研发与应用”项目获中国先进技术转化应用大赛铜奖。

核心技术使创新工艺和高端装备一体化，占据产业链高点。真正将产学研用相融合，开展现代制造服务业，从客户的需求出发，从工艺创新优化着手，提供成套解决方案。获得了工信部工业强基工程重点产品、工艺“一条龙”应用计划示范企业和示范项目。

科技发展新趋势，深入开展智能化应用研究，承担国家课题。预研装备新技术结合大数据、云平台、超级计算、虚拟现实等前沿技术，开发智能化的操作系统和设备健康管理系统，对设备进行全生命周期故障诊断和预测性维护，取得阶段性成果。承担了2018年工信部智能制造新标准“重型锻造装备远程诊断与预测性维护标准研究与试验验证”项目。

（一）参与多项国家科技重大专项和智能制造专项，带动企业全面转型升级

2014年度“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项——飞机钛合金尾段制造关键成套装备研制及示范应用专项。

2018年度“高档数控机床与基础制造装备”科技重大專项——航天飞航弹体及发射装备轻量化构件柔性制造成套装备应用示范专项。

2018年度“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项——运载火箭轻质回转体构件国产成形装备应用示范专项。

2017年工信部智能制造新模式项目“重载卡车客车用液态模锻高强韧轻量化车轮智能制造新模式”项目子课题液态模锻生产线的研究和制造。

2018年工信部智能制造综合标准化项目“重型锻造装备远程诊断与预测性维护标准研究与试验验证”项目。

2018年，工信部工业强基工程重点产品、工艺“一条龙”应用计划示范企业和示范项目公布，天锻超高强钢精密成形件产业链项目在列，这个涉及装备、材料、模具、制件、工艺技术、智能化生产线一条龙的创新应用项目将高质量地完成创新产业化的落地实施，为行业提供可复制的示范标杆。

2018年天锻入选全国两化融合管理体系贯标试点企业，凭借“全生命周期智能制造与服务平台”入选工信部第二批服务型制造示范企业，为天津市唯一入选的机床制造企业。

2019年承担天津市智能制造专项资金项目支持方向为软件和信息服务业国家示范项目——大型锻造装备远程运维工业互联网APP应用解决方案。

（二）持续创新扩大高端装备行业领先优势，带动传统产业升级发展，“建设全国先进制造研发基地”的天津市功能

天锻发展的新产业已初具规模，符合定位要求。天锻对原有产业去芜存菁，重点发展升级在国内占据主导地位的国家战略性新兴产业领域中的高端装备，通过做到可持续发展。

（1）开发智能复合压机和全伺服压力机，抢占伺服压机市场。2017年研制国内首台套大型全伺服自动冲压生产线（各项技术指标满足或优于2017年首台（套）重大技术装备推广应用指导目录技术指标要求）。天锻公司研制的“多连杆伺服机械压力机”和“超塑性等温锻造压制中心” 两种产品已经列入国家2019年度首台（套）重大技术装备推广应用指导目录，2019年承担第二批天津市智能制造专项首台（套）重大技术装备集成应用项目“复合驱动热成型压力机”。

（2）开发碳纤维模压成型新工艺及成套智能化装备，为航空和汽车轻量化提供新技术支撑。针对碳纤维复合材料成形领域，天锻与中科院沈阳自动化研究所等单位建立长期战略联盟，致力于在国防军工，航空航天，轨道交通，汽车轻量化等领域打造集碳纤维复合材料智能成型装备、零部件制造、纤维材料处理等先进复合材料智能制造产业平台。以天锻为首的产业联盟现已研制集200吨机械伺服压机、裁切机，铺层平台，搬运机器人、远程运维、智能管理于一体的智能化模压生产线，已自动化成型出国产大型客机碳纤维复合材料机翼翼肋，该零件性能现待组装、试飞时验证。相比传统碳纤维复合材料成型工艺，该产线具有生产效率高，制品尺寸准确，表面光洁，制品的外观及尺寸的重复性好等特点。

二、推进科研生产继续升级突破新工艺新装备，打破国外垄断，努力将优势发展成胜势，实现核心技术自主可控

天锻作为国内成形机床装备制造业的骨干企业，针对航空领域的特殊需求通过产学研用相融合的方式开发新一代高端装备并由此开展航空零件工艺技术服务，致力于实现“技术方案-工艺-模具-装备-生产线-批量制造”一体化的成形制件解决方案。先后开发了以大型数控蒙皮拉形装备、充液成形装备、橡皮垫和橡皮囊成形装备、钛合金温热成形装备、碳纤维成型智能化装备为代表的高端航空航天装备群，继续新工艺新装备的升级突破，打破国外垄断，努力将优势发展成胜势，实现核心技术自主可控。

（一）蒙皮拉形工艺与装备核心技术开发

研制国内首台大型综合蒙皮拉形机——2015年天锻研制出国内首台套600吨（2*300kN）大型综合蒙皮拉形机，长期运用于航空复杂蒙皮零件的生产中，2015年至今先后为沈飞、通飞、西飞以及民营企业顺利完成了130多种复杂蒙皮零件的拉制。该机生产能力可覆盖军民两用机型70%蒙皮类零件。

全面升级“再制造”国内进口蒙皮拉形机——2015年至今天锻先后为沈飞、洪都飞机、贵飞、上飞完成4台国外进口数控蒙皮拉形机的升级再制造，全面替换电控和液控系统，控制技术达到国际先进水平。

研发大型蒙皮拉形智能化成套装备——面向新型战机及民用大飞机的崛起，2016年天锻研发了国内最大的1200吨（2*6000kN）综合蒙皮拉形机，开发的新技术、新方案被上飞和沈飞公司采用，推动了我国航空业的快速发展，同时为航空钣金制造核心装备实现自主可控奠定坚实的基础。该项目在2018年荣获全国军民两用技术创新应用大赛铜奖。2019年6月与沈飞申报的“数控蒙皮拉伸机”设备产品符合《军工行业应用首台（套）国产设备认定与管理办法》相关要求，中国和平利用军工技术协会和中国机床工具工业协会同意认定该台设备为首台（套）设备。2018年“新一代飞机蒙皮综合拉形智能化成套装备研发”获第三届中国军民两用技术创新大赛铜奖。

（二）充液成形零件与装备核心技术开发

航空钣金充液成形攻关团队组件——2013年天锻面向航空、航天钣金制造领域，组建了充液成形攻关团队。开发的充液成形工艺颠覆传统落压、人工敲修、爆炸成形等落后工艺，大幅提升零件成形效率、合格率以及成形质量，解决了许多复杂零件难成形的难题。

研制国内首台套航空专用管板复合充液成形设备——承担国家“高档数控机床与基础制造装备”专项50000kN高端数控充液成形双动液压机，实现了设备、模具工艺技术、机电液一体化以及钣金成形的数字化信息精准传递。

零件和产品开发现状——目前面向航空航天领域已完成300多种航空航天复杂钣金零件的开发与制造，以及10余台充液成形装备的交付使用。设备集合智能制造、先进成形工艺、模具、数字化仿真等诸多核心技术，为用户提供强大工艺开发和批量化、高质量制造平台，达到了国际当代先进水平，成功替代了航空企业的进口产品。2019年“航空复杂薄壁构件柔性近净成形技术”获中国通用航空创新创业大赛三等奖。

（三）橡皮垫、橡皮囊成形装备核心技术开发

研制国内最大的橡皮垫成形装备——2015年，天锻成功研制出国内最大的橡皮垫成形装备，装备最大工作压制力为100MN，双工作台上下料。相比国内现有的小型橡皮垫成形机，大幅提高了航空、航天钣金零件的生产效率与质量。设备自投入使用以来已成功为沈飞民机公司生产了2万余件的钣金零件。

掌握研发国内首台300MN和770MN橡皮囊成形装备的核心技术——由于其生产节奏快、成形质量高等特点，橡皮囊成形装备是飞机中小型钣金零件的核心制造装备，橡皮囊成形装备是天锻面向航空领域即将开发的重要装备之一，目前技术已充足储备，期待有机会为航空企业服务。

（四）钛合金热成形、超塑成形工艺与装备核心技术开发

天锻参与的“高档数控机床与基础制造装备” —— “飞机钛合金尾段制造关键成套装备研制及示范应用”项目现已通过了国家验收，项目中承担任务是为沈飞设计制造的315吨热成形压机、500吨超塑成形压机，均已交付使用，并完成多种航空零件的压制，标志着热成形和超塑压机处于国际先进水平。针对大型钛合金零件，天锻现已研发1200吨大型钛合金超塑成形压机，各项性能参数将达到国际先进水平。

（五）航空锻造装备核心技术开发

面向航空特种材料锻造领域，天锻研制了多种规格及功能的锻造装备——为美国福瑞盛生产的175MN 真空等温锻航空材料成型设备，为英国福瑞盛生产的165MN多工位模锻成型液压机，为法国奥布杜瓦生产的100MN高温合金钛合金成型液压机。同时为国内航空提供由贵州安大生产的250MN，西安宏远生产的200MN，北京航材院生产的100MN 等多台套航空高温材料成型设备。其中开发的250MN钛合金等温锻造液压机是中国目前最大的等温锻造液压装备。

（六）碳纤维成形智能化生产线核心技术开发

针对碳纤维复合材料成形领域，研制集机械伺服压机、裁切机，铺层平台，搬运机器人、远程运维、智能管理于一体的智能化生产线，打造碳纤维智能成形生产线示范效应。针对碳纤维复合材料种类复杂、性能参数多、成形过程复杂等特点，实现高精度、高成品率的自动化成型过程，并且通过在线监控与数据采集，分析影响质量的生产关键要素，保证智能制造条件下的产品质量。一举打破国外在该领域的技術封锁，建立国产化主流技术，推动我国碳纤维复合材料智能成型产业化的新格局。

三、重视科研投入，应用自有资金完成了“轻量化材料精密成形技术“一条龙”应用计划示范项目

如今，天锻车零部件轻量化及内高压成形生产线”“天津市支持京津冀科技成果转化项目——航空发动机薄壁件柔性精密成形”“2018年工业科技开发专项资金项目——粉末精整装备智能化生产线”等168项新产品、新技术与新工艺的开发，其技术水平均填补了国内空白，一些新产品达到了国际先进水平。

公司在产品开发和研制方面投入了大量的资金和技术力量，成功开发和生产了适用不同品种的多种类型液压机系列设备，如：用于压制第三代核电机组用安全壳——AP1000的大型专用装备，是首次采用在核反应堆压力容器外再加上钢制安全壳的新技术，其技术水平填补国内空白，达到国际先进水平，取得了良好的经济和社会效益，为我国液压机装备制造业的发展做出了重大貢献。新技术装备同时辐射到航空航天、造船、核电能源、汽车等相关应用领域，带动了地方经济和国民经济的发展，特别是对促进锻压机械行业产品创新和高端数控液压机产品的发展起到了积极推动作用。目前，天锻在军民两用技术及其新装备的研发成果与实力继续保持行业领军位置。

四、高端装备产业链的进一步发展

天锻公司有计划结合高端装备研发优势，拓展先进技术服务和航空零件制造领域，希望与航空主机厂合作建立航空航天钣金零件数字化车间和先进成形制造基地。建设可分期进行，能力覆盖从小型零件到大型零件，最终实现批量化智能制造，为航空企业提供高质量、具有价格竞争力的先进制件。除了中小型零件外，航空航天大型及超大型钣金零件的先进成形，主要面向国产大飞机大涵道比发动机进气道唇口的整体成形、民用航空机身大型蒙皮零件、火箭储油箱底铝合金零件的整体成形等高端制造重点方向。

2013年承担国家科技重大专项“飞机钛合金尾段制造关键成套装备研制及示范应用”，2014年承担国家科技重大专项“汽车大型铝合金覆盖件充液成形技术与装备的研究”，2015年承担天津市科技计划项目“用于航空产业双动板式充液成形数控装备及工艺的开发”，2017年承担天津市科技支撑计划项目“新一代中型运载火箭关键典型罩类零件研发与制造”，2017年承担天津市高新技术产业化项目“精密成形航空航天钣金制件产业化”，2018年承担国家科技重大专项“航天飞航弹体及发射装备轻量化构件柔性制造成套装备应用示范”，2018年承担天津市智能制造专项军民融合方向“航空用2000吨管式内高压成形装备及工艺”，2018年承担天津市京津冀成果转化项目“航空发动机薄壁件柔性精密成形”， 2019年承担工信部制造业高质量发展专项项目——用于民用航空设备的重型锻造液压机数字化车间集成。

天锻历经近些年的发展掌握了航空航天领域的先进成形技术和工艺，开发了一系列航空航天专用及特种装备形成装备群，希望能与国内相关军工企业合作，以期为国家的国防军工事业贡献自己的力量。