工業(yè)機(jī)械設(shè)備行業(yè)分析：國產(chǎn)多向模鍛引領(lǐng)全球鍛造工藝升級(jí)

行業(yè)：多向模鍛可精密生產(chǎn)、節(jié)能省材，為企業(yè)帶來競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

多向模鍛作為面向高端制造領(lǐng)域的關(guān)鍵成型技術(shù)，為企業(yè)帶來競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。多向模鍛技術(shù)具 有高材料利用率、強(qiáng)近凈成型能力和優(yōu)異的力學(xué)性能控制潛力，其精密生產(chǎn)能力及節(jié)能省 材能力將為企業(yè)開拓下游應(yīng)用領(lǐng)域、降本增效，具有強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。其設(shè)備、工藝與材料等 多重高壁壘構(gòu)筑深厚護(hù)城河，在高端零部件制造中具備技術(shù)價(jià)值。因此，具備核心技術(shù)突 破的企業(yè)將在高端制造和關(guān)鍵零部件領(lǐng)域持續(xù)受益，關(guān)鍵技術(shù)將持續(xù)帶動(dòng)企業(yè)成長和市場(chǎng) 份額的提升。

核心工藝：多向加載使坯料一次成型

多向模鍛是一種采用多個(gè)凸模從不同方向同時(shí)或順序作用于閉合模腔內(nèi)坯料的先進(jìn)鍛造工 藝。其特點(diǎn)是是模具閉合后，幾個(gè)沖頭自不同方向?qū)γ鬟M(jìn)行穿孔/擠壓，從而在一次加熱 和壓機(jī)一次行程中完成復(fù)雜鍛件，特別是帶內(nèi)空腔或凹凸外形鍛件的成型鍛件成型。為了 使成型后的鍛件能夠取出模腔，多向模鍛可以根據(jù)零件特點(diǎn)進(jìn)行水平和垂直分模。對(duì)于形 狀特殊的鍛件也可以進(jìn)行多向分模（聯(lián)合分模）。

核心設(shè)備：多向模鍛壓機(jī)、模具及控制系統(tǒng)

多向模鍛設(shè)備需要同時(shí)承受垂直和水平方向的高載荷，使機(jī)架受力狀態(tài)復(fù)雜、設(shè)計(jì)要求更 高。與普通模鍛設(shè)備相比，多向模鍛設(shè)備在工作時(shí)需承受來自不同方向的同步或交替載荷， 既有垂直合模和鍛造成型載荷，也有水平擠壓和沖孔載荷，導(dǎo)致機(jī)身立柱根部、橫梁節(jié)點(diǎn) 處應(yīng)力復(fù)雜，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度要求較高，設(shè)計(jì)與制造難度顯著高于普通單向鍛造設(shè)備。

多向模鍛壓機(jī)：多缸協(xié)同工作、機(jī)架結(jié)構(gòu)分整體式與獨(dú)立式

多向模鍛所用液壓機(jī)為專用大型設(shè)備，機(jī)身通常由上橫梁、下橫梁、立柱和底座等組成， 形成剛性框架以承受來自不同方向的大型擠壓力。機(jī)架設(shè)計(jì)時(shí)常在下橫梁的長邊布置對(duì)稱 導(dǎo)向柱，活動(dòng)橫梁兩側(cè)設(shè)計(jì)成可套住導(dǎo)向柱的矩形套筒，使活動(dòng)橫梁在下行過程中始終與 下橫梁相互導(dǎo)向結(jié)合，形成整體水平受力機(jī)架，有效提高機(jī)架剛度和定位精度。

多向模鍛控制系統(tǒng)：要求實(shí)現(xiàn)精密同步與閉環(huán)控制技術(shù)

多向模鍛控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)多缸同步、力位移速度精確控制，以保證復(fù)雜鍛件穩(wěn)定高質(zhì)量 成型。由于有多個(gè)沖頭和穿孔缸需同步作用，需精確控制各缸的力、位移和速度，以保證 鍛件受力均勻、流線順暢。現(xiàn)代多向模鍛設(shè)備通常采用先進(jìn)的液壓伺服系統(tǒng)配合 PLC/數(shù)控 系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制。PLC 負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)送料、液壓閥比例調(diào)節(jié)、冷卻潤滑等工藝參數(shù)的控制； 伺服閥或伺服泵執(zhí)行壓力、流量的精確調(diào)節(jié)。控制系統(tǒng)的算法必須補(bǔ)償多方向作用時(shí)的耦 合效應(yīng)，優(yōu)化鍛造全過程中的力位移曲線。此外，大型多向鍛造生產(chǎn)線通常還配備 SCADA 系統(tǒng)，對(duì)液壓站、溫度、力值等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，提高自動(dòng)化水平和安全性。

多向模鍛存在多重壁壘，國產(chǎn)化突破持續(xù)推進(jìn)

多向模鍛技術(shù)的國產(chǎn)化進(jìn)程面臨設(shè)備、工藝與材料三重核心壁壘。設(shè)備上，萬噸級(jí)專用液 壓機(jī)的設(shè)計(jì)與多缸同步控制系統(tǒng)制造難度大、投資周期長；工藝上，高溫下的金屬流動(dòng)與 缺陷控制要求高，依賴精密模具設(shè)計(jì)與數(shù)字化模擬；材料上，難變形合金的微觀組織調(diào)控 **挑戰(zhàn)。這些高技術(shù)壁壘在顯著提升行業(yè)準(zhǔn)入門檻的同時(shí)，也為**少數(shù)已完成突破的 先發(fā)企業(yè)構(gòu)建了深厚的技術(shù)護(hù)城河，為其帶來了長期的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)份額。

隨著全球高端裝備產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移，中國在多向模鍛領(lǐng)域的企業(yè)梯隊(duì)逐步成型，國產(chǎn)化能力持 續(xù)增強(qiáng)。目前，**深海油氣、高溫核電和先進(jìn)航空等高端裝備領(lǐng)域正加速向“高性能、 低容錯(cuò)”的**工況拓展，帶動(dòng)鈦合金、鎳基合金等先進(jìn)材料結(jié)構(gòu)件需求增加；與此同時(shí)， 中國核電、深水油氣自主開發(fā)和航空裝備列裝提速，也推動(dòng)高性能構(gòu)件的國產(chǎn)化替代。例 如，孚杰憑借 180MN 多向模鍛液壓機(jī)，實(shí)現(xiàn)了**模鍛件 1.5 噸、月產(chǎn)能 1500 噸的規(guī)模， 配合全自動(dòng)化生產(chǎn)線，顯著改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式；迪威爾憑借在多向模鍛裝備、工藝與 材料三位一體的系統(tǒng)化能力，率先突破了“成型-裝備-材料”一體化技術(shù)瓶頸。其自主設(shè)計(jì) 制造的 350MN 雙動(dòng)復(fù)合擠壓線具備全球領(lǐng)先的成型能力，結(jié)合有限元模擬、激光修整、真 空熱處理等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜構(gòu)件的精確成型與組織調(diào)控。同時(shí)，公司構(gòu)建了涵蓋 工藝仿真、模具優(yōu)化、組織性能反饋的數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)，在高溫合金、鈦合金等難鍛材料的 實(shí)際應(yīng)用中積累了大量工程經(jīng)驗(yàn)，伴隨國產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國企業(yè)正逐步進(jìn)軍深海油氣及新能源領(lǐng)域。

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