第十一届“创客中国”重庆区域赛 | 项目展播:热气胀成形装备与技术

新重庆-重庆日报精选

2026-08-03 16:36

ea6e34e71da81de64538544f42737548.jpg

项目名称:热气胀成形装备与技术
参赛企业:重庆江东机械有限责任公司
项目赛道:主体综合

企业简介

重庆江东机械有限责任公司(以下简称江东机械公司)自1937年从南京迁至重庆万州以来,拥有80余年历史底蕴、50余年锻压装备研发制造经验,是一家以研发、生产、销售高端智能成形装备及其成套产线为主的国有控股企业。其综合实力处于液压成形装备行业前列,是国家重点“小巨人”企业、国家高新技术企业、国家知识产权优势企业,已累计获得专利224项,其中发明专利51项,参与2项国家标准、7项行业标准制定。

项目简介

“车身每减重10%,续航提升6%至8%。”2025年,我国新能源汽车渗透率突破40%,轻量化成为车企刚需。然而,既要实现极致减重,又要满足严苛的碰撞安全标准,传统冲压焊接工艺已力不从心。与此同时,2000MPa级超高强钢复杂封闭截面构件的量产工艺,长期被国外公司垄断。

面对行业刚需与技术“卡脖子”的问题,江东机械公司研制的热气胀成形装备成套产线,给出了中国方案。该技术将管材加热至再结晶温度以上,以高压惰性气体为成形介质,在模具内完成塑性变形与模内淬火,一次性实现复杂变截面封闭管状构件的“成形-成性”一体化制造,抗拉强度最高可达2200MPa。

从材料到工艺、从装备到模具,江东机械公司热气胀成形整套技术体系全部自主可控,整体技术水平达到国内领先、国际先进,填补国内空白,实现进口替代。

图片.png

参赛项目产品——热气胀快速成形压机。

图片.png

参赛项目产品——箱式炉热气胀产线外观示意图。

项目亮点

构建全自研成形装备体系

热气胀成形技术的难点在于“三座大山”:超高压气体控制、高温密封,以及复杂热力耦合下的工艺稳定性。江东机械公司的选择是从核心技术攻关到核心部件研制,再到整机产线集成,逐一攻破。

在设备端,其自主研制出超高压气体增压装置,常用工作压力70MPa、最高可达110MPa,配套开发高精度伺服阀控系统,采用侧推缸封头高压气体密封专利技术,实现压力与位置闭环柔性切换,从根本上解决高压动密封泄漏问题。

在工艺端,基于热冲压淬火冷却模具与内高压成形模具的设计积累,创新研制出热气胀复合淬火成形模具,可实现成形与淬火同步完成的一体化工艺。

在产线集成端,自主研发的高速伺服热气胀成形压机,采用西门子PLC加专用轴控算法控制器,压机压力波动控制在±0.1MPa以内、行程定位精度达±0.1毫米,全流程自动化产线从加热、转运到气胀成形、淬火实现闭环控制。

这套“装备+工艺+模具”全栈自研的技术体系,使江东机械公司成为国内极少数能够提供热气胀成形成套解决方案的供应商,彻底打破了国外在精密气控系统、精准热成形工艺、高端热气胀成形装备及成套产线方面的长期技术封锁。

更高强度、更低成本、更短工序

不光是解决了“有没有”的问题,对标国际巨头同类产品,江东机械公司热气胀成形装备还在多项核心指标上实现反超。

其成形零件抗拉强度最高可达2200MPa;壁厚减少15%以上,减重效果达30%,在同等结构性能标准下,单件零件比传统冲压焊接方式减重三分之一,成形力减少90%,模具和设备大小可降低50%,这意味着更低的设备投资与更小的空间占用。

更值得关注的是工序的革命性简化。和传统冲压焊接工艺生产一个封闭截面结构件,需要冲裁、加热、冲压、修边、焊接五台机器、五道工序相比,热气胀成形只需加热、胀型、修边冲孔三道工序。同时材料利用率也从传统工艺的不足60%提升至90%以上,综合成本节约30%。生产效率的大幅提升与工序的精简,直接转化为产线的经济效益。

此外,该技术可成形材料范围极广,包括钛合金、高温合金、超高强度钢、高强铝合金、高强镁合金等难成形轻质金属材料均可实现加工,不受材料和形状限制,不但成形极限更高且无破裂风险。

致力成为热气胀产业化先行者

技术和工艺成熟的同时,江东机械公司热气胀成形技术的产业化进程也正在加速。截至目前,热气胀成形装备累计销售额已超2000万元,其产品1000T热气胀成形机与2000T高速热成形(气胀)复合柔性成形装备均已在客户现场落地运行。

同时,江东机械公司已与多家高校及行业头部企业建立深度合作:成功为大连理工大学提供热气胀成形压力机进行汽车A、B柱热气胀零件试制;与重庆博俊汽车零部件联合开发热气胀成形工艺及模具;为重庆庆铃模具提供高速热冲压(气胀)复合柔性成形装备。

在更前沿的领域,江东机械公司还联合中国香港理工大学、重庆大学及航空航天目标客户,立足“近净成形香港工程研究中心”,致力于钛合金空心叶片等零部件的热气胀形工艺及设备研发。其关键技术成果包括:关键技术的电脑程控超高气压供应系统最高输出达110MPa,大电流快速加热系统,工艺模具全自主开发等,有效填补国内技术空白。

从汽车A/B柱到航空发动机空心叶片,热气胀成形技术的应用边界还将被不断拓宽。

“在西南地区,长安汽车、赛力斯、比亚迪、沃尔沃等众多主机厂云集的产业沃土上,目前尚无一家企业投产热气胀成形产线。”江东机械公司相关负责人表示,这片市场空白将被江东机械公司以国产热气胀成形装备的产业化率先填上。

未来三至五年,预计年销售相关设备5台套以上、年销售收入达6000万元、年利润超500万元,将持续推动高端轻量化成形装备的国产化替代进程。

(朱大治 于淼)

来源: 新重庆-重庆日报  
编辑: 彭光瑞   审核: 王萃 主编:王成     
版权声明:

凡注明来源重庆日报的作品,版权均属重庆日报所有,未经授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:重庆日报网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。

除来源署名为重庆日报稿件外,其他所转载内容之原创性、真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考并自行核实。

相关新闻
网站首页| 重报集团| 关于我们| 广告业务| 联系我们

Copyright © 2000-2022 CQNEWS Corporation, All Rights Reserved.

重庆日报版权所有 未经书面授权 不得复制或建立镜像

地址:重庆市两江新区同茂大道416号 邮编:401120 广告招商:023-63907707 传真:023-63907104   违法和不良信息举报中心热线:12377

互联网新闻信息服务许可证编号50120180001 互联网出版许可证号:(署)网出证(渝)字002号  渝ICP备17015920号

渝公网安备 50011202500747号