精密冷锻件具有高精度、高效率、低成本特性,目前主要应用于汽车工业领域

锻造是指利用锻压机械对金属坯料施加压力,使金属坯料产生塑性变形,以获得具有一定机械性能、形状和尺寸锻件的一种加工工艺,而冷镦是精度锻造成形技术的一种。

精密锻造成形技术分类

成形技术 定义 应用范围
热精锻成形 在再结晶温度之上利用高温作用致使材料变形而塑性 主要应用于曲轴、连杆、等速转向节销、轮毂和齿轮坯
温精锻成形 在再结晶温度之下某个合适的温度(750-850℃)下对金属进行锻压 主要应用于外座圈、轴套、半轴齿轮和啮合小齿轮
冷精锻成形 冷精锻是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的锻造方式 精密、形状复杂且可承受高负载的高强度零件
复合精锻成形 结合热、温、冷等多种锻造工艺在模具内利用外力使金属产生塑性流动和变形 各种齿轮、管接头等高强度零部件
等温锻造 使胚料在趋于恒定的温度下模锻成形 一般用于对变形温度较敏感、难成形的金属材料和零件,如钛合金、铝合金、镁合金等

资料来源:观研天下整理

冷精锻成型技术可以减少在切屑加工时形成金属废屑,减少原材料损耗,节约原材料成本;此外,冷精锻生产的工件形状和尺寸容易控制,可以避免高温导致的外形误差,表面质量和精度较高。精密冷锻件具有高精度、高效率、低成本的特性,目前80%左右应用于汽车工业。以生产汽车活塞销为例,在毛坯形状和尺寸接近的情况下,冷挤压单件材料费用为6.0元,单件加工工时2.5min,单件成本14.25元,分别低于切削加工、无缝钢管加工成本的44.4%、35.5%。

冷精锻成型技术可以减少在切屑加工时形成金属废屑,减少原材料损耗,节约原材料成本;此外,冷精锻生产的工件形状和尺寸容易控制,可以避免高温导致的外形误差,表面质量和精度较高。精密冷锻件具有高精度、高效率、低成本的特性,目前80%左右应用于汽车工业。以生产汽车活塞销为例,在毛坯形状和尺寸接近的情况下,冷挤压单件材料费用为6.0元,单件加工工时2.5min,单件成本14.25元,分别低于切削加工、无缝钢管加工成本的44.4%、35.5%。

数据来源:观研天下数据中心整理

冷锻成形工艺与其他工艺成本对比

项目 冷挤压 切削加工 无缝钢管加工
毛坯形状及尺寸 冷拔圆钢∅22.6mm 热轧圆钢∅25mm 冷拔钢管∅25mm*5mm
单件材料消耗定额/kg 14.90% 0.282 0.14
单件材料费1元 6 9.9 12.6
单件加工工时/min 2.5 5.5 3
单件加工工时费1元 6.25 13.75 7.5
热处理费用1元 2 2 2
单件成本1元 14.25 25.65 22.1

资料来源:观研天下整理

国内汽车市场复苏及整车价格战愈演愈烈,我国乘用车冷锻件需求增长动力十足

从国内市场看,国外一台普通轿车采用冷锻件重量为40-45kg,而我国一台普通轿车采用冷锻件重量不足20kg,相比之下,精密冷锻件在国内汽车市场的应用空间仍然较大。数据显示,2021年国外乘用车冷锻件需求量达91.3万吨,我国乘用车冷锻件需求量为43.0万吨,提升空间达48.3万吨。考虑促消费政策逐步落地,国内汽车市场复苏及整车价格战愈演愈烈,我国乘用车冷锻件替换动力十足,需求量将快速增长,预计2025年达82.4万吨,与国外的应用差距将逐渐缩小。

从国内市场看,国外一台普通轿车采用冷锻件重量为40-45kg,而我国一台普通轿车采用冷锻件重量不足20kg,相比之下,精密冷锻件在国内汽车市场的应用空间仍然较大。数据显示,2021年国外乘用车冷锻件需求量达91.3万吨,我国乘用车冷锻件需求量为43.0万吨,提升空间达48.3万吨。考虑促消费政策逐步落地,国内汽车市场复苏及整车价格战愈演愈烈,我国乘用车冷锻件替换动力十足,需求量将快速增长,预计2025年达82.4万吨,与国外的应用差距将逐渐缩小。

数据来源:观研天下数据中心整理

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高技术壁垒、长认证周期以及先入企业先发优势构筑我国精密冷锻件行业稳定竞争格局

根据观研报告网发布的《中国精密冷锻件行业现状深度分析与发展前景预测报告(2025-2032年)》显示,冷镦技术壁垒高,覆盖材料、模具、设备等全产业链技术,且下游产业对配套产品的更新换代有持续性需求,因此精密冷锻件生产厂商必须在产品研发、模具开发制造、工艺改造等方面具备持续提升优化的能力,不具备研发能力的企业难以进入该行业。此外,供应商资格认证周期较长,取得第三方认证通常需要1-2年,加之项目从启动询价到批量生产需2-3年。

精密冷锻件行业高技术壁垒、长认证周期以及先入企业先发优势,成为行业新进者需面对的三座大山,尤其对于刚进入零部件供应商体系中的供应商来说,参与到新产品开发的难度较大,因此当前我国精密冷锻件行业竞争格局相对稳定。

精密冷锻件行业壁垒

技术壁垒 简介
材料 线材为冷镦行业上游,主要以非合金钢和低合金钢为主。尽管线材主要来自于上游原材料厂商,但为了降低模具损耗和产品开裂风险,需要对线材表面进行磷化处理。
模具 模具精度为冷镦加工关键,冷镦产品的精度取决于模具的精度和精度保持性。
设备&工艺 设备端公司引进国际先进的多工位冷镦机、结合长期积累的冷镦工艺,能够高效完成冷镦加工

资料来源:观研天下整理

我国精密冷锻件行业代表企业基本情况

企业名称 基本情况
新坐标 杭州新坐标股份有限公司(以下简称“新坐标”)成立于 2002 年,总部位于杭州市余杭区仓前工业园,是国内精密冷锻件制造的龙头企业,于 2017 年在上交所主板上市。公司专注于汽车发动机配气机构系统零部件的设计与生产,主要产品包括气门锁夹、气门弹簧盘、液压挺柱、滚轮摇臂等精密冷锻件,广泛应用于汽车、摩托车、电动工具等领域。公司积极布局全球市场,在欧洲(捷克)、北美(墨西哥)设立制造基地,随着海外工厂陆续投产,公司业绩持续增长,展现出较强的盈利能力和国际竞争力。近年来,公司开始将业务拓展至汽车发动机以外的领域,开始涉足汽车用驻车丝杠&机器人用丝杠领域的研发和制造,有望打造第二成长曲线。
三维大通 三维大通自成立以来,始终专注于冷锻技术的研发与应用创新,公司以冷挤压技术起步,现已发展成为集冷锻、冷温精锻技术于一体的专业化企业。企业的技术团队在传统冷锻工艺基础上,创新性地开发出“温锻+冷锻”复合工艺,有效解决了复杂零件成形的技术难题。这种复合工艺不仅降低了生产成本,更显著提升了产品精度,使齿轮加工精度稳定达到6级,部分样件甚至可达5级精度。公司生产的高压共轨喷油器体和刹车系统活塞等核心产品,凭借致密的组织结构和连续纤维流向,性能指标已达到国际先进水平。

资料来源:观研天下整理(zlj)