Poussée par de nouvelles forces productives de qualité et par la modernisation de la fabrication avancée à l’échelle mondiale, l’industrie nationale du formage des métaux a accéléré cette année la transformation d’une production à processus unique vers une fabrication intégrée à chaîne complète. Les principales entreprises manufacturières ont optimisé de manière exhaustive les principaux liens de production, notamment le moulage de précision en acier, le moulage en sable de fonte ductile, le moulage d'aluminium, le forgeage et l'usinage, et se sont appuyées sur une conception de processus personnalisée pour surmonter les goulots d'étranglement de fabrication traditionnels, répondant ainsi efficacement aux exigences de composants légers, de haute précision et de haute résistance des industries des véhicules à énergies nouvelles, de l'aérospatiale, des machines d'ingénierie et des équipements pour fluides.
Les processus de coulée diversifiés couvrent la demande multi-scénarios et optimisent l'adaptabilité des performances des matériaux
La technologie de moulage est au cœur de la fabrication de composants métalliques, et des processus de moulage différenciés ont formé une matrice de produits complémentaire pour des conditions de travail complexes. En tant que technologie de formage de forme quasi nette de haute précision, le moulage de précision en acier présente une surface lisse, une précision dimensionnelle élevée et une excellente stabilité structurelle globale. Il est largement utilisé dans la production de pièces de précision en acier inoxydable et en acier au carbone telles que des corps de vannes, des noyaux de pompes et des pièces structurelles aérospatiales, ce qui peut réduire considérablement les pertes de matériaux ultérieures et les allocations de traitement par rapport aux processus de coulée traditionnels.
Pour les machines d'ingénierie à forte charge et les pièces sous pression de pipelines avec des exigences élevées de ténacité et de résistance aux chocs, le moulage au sable en fonte ductile est devenu un processus courant et rentable. S'appuyant sur une technologie mature de moulage de moules en sable et un processus de traitement de sphéroïdisation, les pièces moulées en fonte ductile intègrent la haute résistance de l'acier et l'avantage d'absorption des chocs de la fonte, s'adaptant parfaitement aux conditions de travail difficiles telles que les charges lourdes, la friction et les chocs alternés, et occupant une part de marché essentielle dans l'ingénierie municipale, les équipements miniers et les pièces de châssis d'automobile.
Bénéficiant de l'industrie en plein essor de l'automobile et de la dissipation thermique électronique, la fabrication de métaux légers est devenue une direction de développement clé. Le moulage d'aluminium présente des avantages exceptionnels tels qu'une faible densité, une bonne conductivité thermique et un moulage facile. Grâce à des processus optimisés de moulage par gravité et de moulage sous pression, les pièces moulées en alliage d'aluminium sont largement appliquées dans les boîtiers de moteur de véhicules à énergie nouvelle, les coques de dissipation thermique des batteries et les pièces structurelles légères de l'automobile, aidant ainsi l'ensemble du véhicule à réaliser des économies d'énergie et une réduction de la consommation.
Le forgeage renforce la structure métallique et l'usinage réalise un moulage de précision final
Pour résoudre le problème de la densité interne insuffisante et de la résistance à la fatigue des pièces moulées dans des conditions de travail extrêmement chargées, le processus de forgeage joue un rôle irremplaçable dans le renforcement des matériaux de base métalliques. Grâce au forgeage sous pression continu et au traitement de refoulement, la structure interne en fibres métalliques est distribuée en continu sans fracture, ce qui améliore considérablement la résistance à la traction, la résistance à la fatigue et la résistance aux chocs des composants. Les pièces forgées sont les composants de base préférés pour les pièces rotatives à grande vitesse, les arbres de transmission automobile et les pièces de connexion de gros équipements, compensant les défauts de performances des pièces moulées dans des scénarios de travail extrêmes.
Qu'il s'agisse d'ébauches de fonderie ou de forgeage, les produits finis qui répondent aux tolérances d'assemblage industrielles ne peuvent être produits que par des processus de finition ultérieurs. L'usinage de haute précision, y compris le tournage, le fraisage, l'alésage et le meulage CNC, constitue la garantie finale de la précision dimensionnelle et de la qualité de la surface du produit. À l'heure actuelle, les principales entreprises ont introduit des lignes de production d'usinage intelligentes, réalisant un traitement unique depuis l'alimentation des pièces brutes jusqu'à la détection du produit fini, avec une précision de traitement contrôlée à ± 0,005 mm, ce qui correspond pleinement à la norme d'assemblage des équipements intelligents haut de gamme.
La conception intelligente des processus s'étend à travers toute la chaîne, réalisant un processus complet personnalisé
La compétitivité fondamentale de la fabrication moderne de formage des métaux réside dans la conception de processus tournés vers l’avenir et personnalisés. Les modes de fabrication traditionnels présentent souvent des problèmes tels qu'une conception déraisonnable du système de contrôle, un faible rendement du processus, une tolérance de traitement excessive et un long cycle de production dû à une production empirique. De nos jours, les entreprises adoptent des logiciels de simulation pour réaliser à l'avance la conception complète des processus numériques pour tous les maillons de production :
- Optimiser la structure des canaux et des colonnes montantes pour le moulage de précision en acier afin de réduire les défauts de coulée tels que la cavité de retrait et la porosité ;
- Ajuster le degré de compactage du moule en sable et les paramètres de coulée du fer fondu pour le moulage au sable de fonte ductile afin d'améliorer la cohérence des performances du lot de coulée ;
- Optimiser la pression de moulage sous pression et le système de refroidissement pour le moulage d'aluminium afin d'éviter la déformation des pièces en aluminium à paroi mince ;
- Définir des paramètres raisonnables de température de forgeage et de déformation pour le forgeage afin d'équilibrer la résistance des composants et le coût de production ;
- Faites correspondre les trajectoires d'outils et les schémas de serrage optimaux pour l'usinage afin d'améliorer l'efficacité du traitement et de réduire la perte d'outils.
Perspectives de l'industrie : la fabrication intégrée à chaîne complète devient une direction de développement inévitable
Les initiés de l'industrie ont déclaré que dans le passé, la plupart des fabricants se concentraient uniquement sur un seul processus tel que le moulage ou le forgeage, ce qui entraînait une mauvaise adéquation des produits et un long cycle de production entre entreprises. À l'avenir, avec l'approfondissement de l'intégration de la chaîne industrielle, les fabricants dotés de capacités de processus complets couvrant le moulage de précision en acier, le moulage au sable de fonte ductile, le moulage d'aluminium, le forgeage, l'usinage et la conception de processus indépendants prendront davantage d'initiatives sur le marché.
Parallèlement, l’industrie continuera de s’orienter vers une fabrication verte, à faibles émissions de carbone et intelligente. La technologie du jumeau numérique sera pleinement appliquée à la conception des processus, des ateliers de production sans personnel couvriront de manière exhaustive les liens de coulée, de forgeage et d'usinage, aidant ainsi l'industrie nationale de formage des métaux à se débarrasser de la concurrence homogène bas de gamme, à accélérer le rythme de transition vers une chaîne d'approvisionnement manufacturière mondiale haut de gamme et à fournir un support fiable en composants de base pour la mise à niveau de l'industrie manufacturière avancée de la Chine.
