目前我国轴承锻造产业生产现状及发展趋势

发布时间：2024-05-29

作者：中国轴承工业协会副秘书长　刘桥方

轴承是机械行业核心基础零部件，轴承工业是国家基础性战略性产业，对国民经济发展和国防建设起着重要的支撑作用，建国以来，特别是改革开放以来的持续、快速发展，我国轴承工业已形成独立完整的工业体系，我国已成为轴承销售额和产量居世界第三位的轴承生产大国。并向世界轴承强国迈进。特别是“十三五”以来，我国轴承行业的众多企业，奋力拼搏，攻坚克难，逆势而上，保持全行业平稳较快发展，为建成世界轴承强国打下了良好基础。

2022年统计，全行业规模以上企业1300多家，主营业务收入2232亿元，轴承产量212亿套。2022年我国共累计出口创汇72.55亿美元，进口轴承用汇45.64亿美元，进口轴承27.21亿套。

我国已是世界轴承生产大国，但还不是世界轴承强国，产业结构、研发能力、技术水平、产品质量、效率效益都与国际先进水平有较大差距。国内现有近10000家轴承及轴承产品相关企业，其中中低端产品占比 > 70% ，全球高端轴承市场容量中，中国企业仅占有5%左右 。

一、锻造工序是轴承生产制造过程中的关键环节

1、轴承套圈是滚动轴承的重要零件，其重量一般约占轴承总重量的60%~70%。套圈毛坯有锻件、冷挤件、温挤件、管料和棒料等，其中锻件约占套圈毛坯总数的85%左右。

由轴承生产的劳动量分析可知，套圈毛坯锻造的劳动量通常占轴承加工总劳动量的10~15%。

2、在轴承生产中，套圈毛坯质量的好坏，生产率的高低，都将对轴承产品的质量、性能、寿命及企业的经济效益产生重要的影响。这是因为毛坯留量的大小（包括毛坯的成形方式）决定轴承材料的利用率，而毛坯尺寸分散度和几何形状精度差则是造成废品率高、不能正常自动化生产的主要原因。毛坯加工工艺、设备精度和性能决定了毛坯质量，毛坯的好坏直接影响车加工精度，而车加工的好坏直接影响磨削精度和效率，这是误差复映规律决定的工艺遗传的工艺遗传继承性。

3、轴承结构不同，尺寸大小不一，各厂设备、技术状况及生产习惯的不同，导致轴承套圈毛坯的制造工艺也各不相同，目前国内轴承零件（套圈、滚动体）：除管料和棒料直接车削外，其余均采用锻压成形。冷挤压工艺（或称冷锻），温挤目前也已投入生产，和高速镦锻工艺可望逐步推广。

4、轴承套圈锻造加工的主要目的是：

1）通过锻造加工，获得与产品形状相近的毛坯，从而提高金属材料利用率，节约材料，减少机械加工量，降低成本；

2）通过锻造加工，消除金属内在缺陷，改善金属组织，使金属流线分布合理，金属紧密度好，从而提高轴承使用寿命。

5、根据锻造时金属的温度情况，可将锻造分为热锻、冷锻和温锻三大类：热锻是指将金属加热到再结晶温度以上的锻造加工；冷锻是指金属在室温下的变形；而介于两者之间的金属变形叫温锻。目前在轴承套圈锻造工艺中，温锻还处于试验研究阶段，冷锻仅部分用于生产，生产中大量采用的主要是热锻。

热锻轴承套圈的生产过程主要包括三个环节：加热、下料和锻造成形。锻造成形是套圈锻造生产的中心环节，其形式很多。目前我国广泛采用的成形工艺大致可分为三大类：锤上锻造工艺、平锻机锻造工艺和压力机锻造工艺。多数轴承套圈由锻锤（平锻机）或压力机锻造成形后，都要经过扩孔机辗扩成形，以提高锻件质量、精度和生产率。为了进一步提高锻件的尺寸和几何精度，为后工序自动化创造条件，轴承行业在辗扩之后加精整（或称整形）工序。

二、目前我国轴承行业锻件生产现状及存在的问题

（一）目前我国轴承行业锻件生产现状

1、目前，我国轴承生产年消耗钢材近400万吨，其中以锻件生产约占70%-80%左右，其余为冷镦、冷辗扩（挤压）棒（管）料。目前，国内套圈锻造以热锻为主，以压力机锻造-辗扩成型生产线为主。锻造加热采用煤、油和电加热。加热火耗损失为1%-3%，表面脱碳层深度为0.3-0.4mm，材料利用率为40%-50%。20世纪八十年代，有些轴承企业在小型轴承套圈上推广了冷挤压工艺，对外径80-130mm的套圈采用温挤压工艺，外径小于80mm的套圈采用冷辗工艺（目前行业上以扩大到150mm以下），材料利用率达到60%以上。

我国相继引进了30多条高速镦段机生产线，推动了轴承行业锻造水平的技术进步，加快了毛坯专业化生产过程。高速镦锻工艺目前已成为国际上轴承套圈锻造的主要工艺，其采用感应加热至始锻温度，在高速顿锻机上完成切料、镦饼、成形和分离等工序，使用于大批量生产。高速镦锻工艺生产效率高，锻件尺寸精度高，表面质量好，能降低留量，提高材料利用率。

目前轴承行业锻造产业生产三种组织方式

1）龙头企业一般具有自己的锻造工厂（车间），所有的锻件由工厂内部生产。

2）多数企业锻件生产主要以厂内加工为主，特殊要求的情况下外协加工。

3）锻件专业厂。具有较完备的生产能力，为轴承企业提供专业锻造服务加工和锻件供应。

2、目前行业轴承零件锻造工艺情况

大锻件：锤或油压机锻造→立式、卧式碾扩→正火、退火；

中形锻件：100t-800t压力机锻造→立式碾扩→冷却→退火；

小形锻件：60mm-100mm：高速锻+冷碾或压力机+热碾；

60mm以内产品多为管材、棒材或压力机挤压成形；

（二）目前我国轴承行业锻件主要生产厂家

1、洛阳LYC轴承有限公司

洛轴精锻重工公司锻造技术成熟，引进了RYJ-100、LRYJ-150L高速圆锯机等先进的下料设备、D51K-800E数控辗环机、国内先进315T自动生产线，大大提高了锻件加工效率。目前洛轴精锻重工公司可加工Φ50mm-Φ3200mm之间锻件，月产锻件约4000吨。

拥有1台PF-260SSA型双工位滚柱自动冷镦机，镦锻力4000KN，切断棒料直径Φ25mm-Φ35mm，镦制滚柱直径Φ38mm；借助z32-16、z32-28设备，多采用冷镦方式加工Φ10mm-Φ28.575mm的钢球多采用热镦方式加工Φ30mm-Φ49.212mm钢球，目前洛阳LYC轴承有限公司滚动体厂月均加工冷镦滚子约310吨，加工钢球毛坯球约130吨。

2、瓦房店轴承集团有限责任公司

瓦轴精密锻压公司拥有2500t、4500t压力机等主要生产设备144台,生产线36条，其中锻造生产线26条。锻件加工范围外径30mm、外径5500mm,可加工多种不同类型轴承钢、不锈钢、耐热钢、碳钢和合金工具钢的轴承锻件。2022年生产轴承锻件499多万件,加工锻件7.2万吨,综合材料利用率平均51%，轴承钢原材料消耗31048吨。

3、五洲新春集团股份有限公司

公司拥有瑞士AMP-50XL、HBP-160等高速镦锻机5台，日本万阳棒料剪切生产线2条，日本万阳1300t多工位步进梁生产线2条，1.0m卧式轧环生产线1条，扬力2500t五工位步进梁生产线1条，扬力1000T四工位步进梁生产线2条，全自动器人锻造线1条，普通热锻造生产线13条，保护气氛退火自动生产线4条、保护气氛正火自动线2条。年生产锻件5万吨。

可生产：一代轮毂、圆锥、球轴承、变速箱齿坯锻件凸轮、轴承锻件、 发动机齿轮锻件、 离合器、HUB、转向螺母、一代轮毂、钢球、凸轮、变速箱齿坯锻件、齿坯、精密零部件的下料工序、变速箱/发动机、齿坯、Ⅱ代Ⅲ代轮毂、轴承套圈（DGBB,TRB,CRB）

汽车配件等。在国内轴承锻造生产应为比较先进的工艺。

4、弗马斯精密锻件（大连）有限公司

设备为意大利的全自动化设备，机器人上下料，主要特点是：一是中频加热炉加热钢棒（四个测温仪分别测量加热钢棒的不同部分的温度），热剪下料直接锻造；二是从中频加热炉到1600（3150）压机，从压机到辗环机均为机器人递料；三是辗环机为径轴向辗环机；四是套圈尺寸自动测量后进行分选；五是辗环测量合格的产品进入整径工序；六是整径后进入风冷线。

径轴向数控辗环，设备精度高，留量和尺寸偏差小。但不适合加工多品种，小批量产品。

5、河北鑫泰轴承锻造有限公司

锻造生产线20条，产品外径50mm—1500mm；设备为160t-1600t压力机、中型和大型数控辗环设备，生产锻件50000吨/年；

长期为国内主要轴承生产厂家配套，同时亦为SKF、Schaeffler、TIMKEN等全球轴承生产商做配套服务。

6、人本集团

拥有高速锻、热辗扩、热模锻等，锻造加工线，其中9条线进口高速镦鍛机，轴承锻件年产能约3.5亿件，17万吨/年。

7、襄阳汽车承股份有限公司

襄轴零部件公司锻造车间目前拥有各类锻压、退火及金切设备100多台，“一火锻”生产线共8条，其中套锻生产线5条，单干锻造生产线3条；机器人自动化锻造生产线1条；双层保护气氛节能退火生产线2条（40t、30t生产线各1条）。公司主要生产环形锻件，异型锻件为辅，可生产0、2、3、4、6、7、8、9、N、JQ14等十大类、2000多个品种的毛坯锻件，其中轴承毛坯锻件加工范围：直径Φ20mm—Φ270mm、宽度8mm—85mm，重量40g—6000g。月生产锻件合计200万件，年产能达2400万件/年，消耗轴承钢20000吨。

8、瓦房店海泰锻造

瓦房店海泰锻造车间拥有大中型异形环锻件辗扩专机多台和3500吨全自动油压机、各种电力锤、15吨操作机及15吨取料机等各类锻件加工配套设备。年产锻件能力40000吨；环锻件外径范围500至5000mm，环锻件高度范围70至700mm，环锻件重量6吨。外表面仿形直径达到2200mm，宽度至680mm，外仿形重量4吨。

9、临清市同兴轴承锻造有限公司

专业从事外径 φ 80- φ 800mm轴承套圈的锻造、正火、退火和车加工生产，年生产锻件月12000t，能生产风电轴承、铁路轴承（双列圆柱、双列圆锥），调心滚子轴承套圈。

工艺为精密仿形热锻；数控辗环机，可实现正火、退火、精车一条龙生产。拥有大中型异形环锻件辗扩专机多台和新型球化退火炉等设备。

10、洛阳新强联回转支承股份有限公司

新强联全资子公司——洛阳圣久锻件有限公司具备年产27万吨特大型环锻件的能力，锻件大部分实现成形辗扩，全部用于新强联风电轴承、回转支承、盾构机零部件的制造。

11、重庆长江轴承股份有限公司

公司产品中的中小型球类、圆锥类轴承锻件全部公司自制，其余类型轴承外协或外购，自制锻件采用进口高速镦锻线生产，使用为6.0～7.2米的轴承钢圆棒料，设备全自动化、生产效率高，锻件留量小、尺寸精度高，年轴承锻件重量约28000吨。

除上述有代表性的锻件生产厂家外，还有无锡宝露、江阴方圆、洛阳洛凌轴承科技股份有限公司锻造生产线10条，主要是生产深沟球轴承，年产量600多万套；

临清、冠县两地有400多家大大小小的轴承锻造企业，尤其是冠县锻造产业作为山东轴承产业集聚区的重要组成部分，得到了迅速发展，形成了专业化特征突出，区位优势明显的发展态势，成为了国内重要的轴承锻造基地，年加工轴承锻件超过100万吨。

无锡、张家港、常熟大多为中大型锻件制造企业，如：东日昌、易通等轴承制造有限公司等，设备630-2500t的冲床和油压机，少量的锤锻设备。浙江新昌、常山多为做中、小型锻件，设备为高速锻、100-400t压力机。

合肥远大：产品外径50mm—1500mm；设备为160-800t压力机、2500吨油压机、中大型和大型数控辗环设备，生产锻件40000吨/年。以河北鑫泰、五洲新春、合肥远大为代表的轴承锻造企业，长期与SKF、Schaeffler、TIMKEN等全球轴承生产商做配套服务，同时也积极参加行业活动及标准的制定。目前特大型环锻件多集中于江浙及东北一带，如无锡宝露、江阴方圆等；可以加工10米左右环锻件，拥有万吨级锻造压力机，D53K-8000数控碾环机等一系列锻造设备。

（三）存在的问题

国内轴承零件锻造技术与国际先进水平有一定差距，但近几年随着高端轴承的开发，国内一些轴承锻造企业引进国际先进锻造生产线（包括下料、加热、数控辗扩），使我国锻件质量和生产效率有了较大的提高，满足了一些高端轴承市场的需求，如浙江五洲新春等，还有一些厂家在学习国外先进设备的基础上进行的设备吸收开发，并取得了一定的成果，例如滚子高速冷镦机，数控扩孔辗环机，提升了国内轴承锻件整体水平。

但是，与主机行业高端轴承的配套需求相比，轴承零件锻造技术整体（锻造自动线、加热设备、镦锻效率、质量、材料利用率等）现阶段仍然存在一定的差距。弥补这个差距，需要行业上下有识之士的共同努力，需要轴承零部件企业的技术进步和转型升级，需要轴承生产企业和锻压设备企业的密切配合。突破这一瓶颈，已成为我国轴承行业推进转型升级，由大到强的重要关键环节。

1、观念。由于长期受行业重“冷”轻“热”思想的影响，锻造行业员工文化水平普遍偏低，再加上工作条件、作业环境恶劣，认为只要有力气就行，没有认识到锻造是特殊过程，其质量优劣对轴承寿命有重大影响；国内锻造企业大多数自动化程度较低，设备普遍老化，人工劳动量较大；包括现在多数企业，仍然是人工操作锻压力机，人工碾环。锻造企业的操作工几乎都在40岁以上，甚至南方企业平均年龄超过50岁以上。

2、水平。从事轴承锻造的企业规模普遍偏小，锻造工艺水平良莠不齐，很多中小企业还停留在锻造控形的阶段；资源形不成合力。

3、质量。锻造企业普遍对加热方式进行了改进，采用中频感应加热，但仅仅停留在钢棒加热的阶段，没有认识到加热质量的重要性，行业也没有中频感应锻造透热的行业技术规范，存在很大的质量风险；

4、技术。工艺装备大都采用压机连线，人工操作，人为因素影响很大，质量一致性差如锻造折叠、尺寸散差、圆角缺料、 过热甚至过烧、湿裂等；因人工对质量影响及成本压力，目前很多中小企业都已开始采用机械手代替人工作业；

5、人才。由于锻加工工作环境艰苦，年轻人不愿从事，招工难是行业普遍存在的问题，锻造企业更为艰难，对锻造自动化、信息化升级改造形很大的挑战；

6、管理。中小锻造企业整体管理水平较差，经常会发生锻造混料、锻造折叠、过热过烧现象，环境管理混乱。

7、效率。生产效率低下，材料利用率不高，锻件留量偏大。产品质量很大程度上受操作人员技术水平和熟练程度影响。产品尺寸分散度大、一致性差、尺寸精度低。

目前轴承行业整体材料利用率约40%左右，部分企业材料综合利用率可达60%（引进设备）。

8、模具。模具寿命低，行业模具寿命管理水平整体不高；

9、钢材。近年来轴承钢冶炼轧制技术虽然取得了长足进步，但棒料表面裂纹还时有发生，棒料直径散差控制不稳定。

10、能耗。

锻后冷却锻件热量基本是自然损耗，没有充分利用，应研究采用控冷和正火调质设备相结合的工艺，既保证产品质量，又实现节能减排。

综上所述我国轴承锻件技术水平与国际先进水平的差距主要表现在：

1.锻件设计信息化水平、软件应用少，试错成本高；

2.模具寿命低，行业模具寿命管理水平整体不高；

3.工艺过程控制不严甚至失控；产品尺寸分散度大、一致性差；锻造控锻控冷、双细化工艺开展不广泛；

4.自动化程度与生产效率低；

5.行业尚缺乏锻造标准，对企业引导不足；

三、发展目标及主要措施

（一）发展目标

目前我国轴承零件锻造的技术水平与国际先进水平的差距还是比较大，在轴承钢、加工装备、生产工艺、检测仪器及管理等方面都有一定的差距。为了尽快减少差距，我国必须在这几个方面加大科研投资力度，使我国轴承产业尽快实现从量变到质变的升级，解决我国高端轴承长期依赖进口的问题。

按照轴承行业“十四五”专题规划，发展目标为：

“坚持问题导向，以技术创新为手段，优化工艺路线，从提高产品质量入手，补齐发展短板，通过技术、人才、管理等措施的综合运用，满足轴承行业高质量发展的需要，满足高端轴承配套重大装备的战略需求”。

具体目标：

1、提高产品质量和性能:行业在锻造环节要不断提高产品的质量和性能，通过优化锻造工艺参数、改善金属流动和组织结构，提高轴的强度、耐磨性和抗疲劳性能，以满足市场对高品质轴承的需求。

2、推动锻造技术创新:加强锻造技术的创新和研发，提高自主创新能力。通过引进国外先进技术和设备，培养和吸引高层次人才，推动锻造技术的创新和发展，提升整个行业的竞争力。

3、加强生产工艺优化：加强生产工艺的优化和改进、通过优化生产流程、提高生产效率和降低，实现生产成本的降低和资源用的化，提高企业竞争力和可持续发展能力。

4、提升锻造设备水平:

要加大对锻造设备的投入，提升设备的技术水平和生产能力。通过引进国内外先进的锻造设备，提高生产效率和产品质量，为行业的发展奠定坚实基础。

5、加强标准化和质量管理:中国轴承行业要加强标准化和质量管理，推动行业的规范化发展，通过建立健全的质量管理体系、加强产品质量监控和检测，提高产品的一致性和可靠性，增强消费者对中国轴承产品的信心。

（二）主要措施

1、提高支持力度

全行业要深刻认识轴承锻件在产品产业链中的重要性，把提高轴承锻件的制造水平，放到产业基础高级化、产业链现代化的大背景下去审视，放到产业链安全可控的重要地位中去认识。国家要进一步加大对包括轴承滚子在内的机械基础零部件的关注程度和支持力度。特别是对于自主创新，替代进口的研发与生产应给与必要的政策支持和资金扶持。在国家重大科研项目中给以优先立项，组织力量重点突破。

2、优化制造模式

轴承锻件生产具有专业性，既具有技术密集型的特点，也具有劳动密集型的特色。鼓励企业根据自身的特点，完善制造工艺，优化制造模式。通过3—5年的努力，行业内要形成若干家在轴承行业有一定影响力，锻件技术指标达到国际先进水平的轴承锻件主要生产企业。同时也要鼓励轴承行业的排头兵企业，自己建立轴承锻造，建立自身的产品产业链条，满足自身产品的需求。通过实施两条腿走路的方案，实现优势互补，共同促进，实现锻件制造的可持续发展。

3、创建创新体系

创新是行业发展的核心驱动力。各部门要鼓励大专院校和科研单位加大对轴承锻件基础应用的研究，用创新的思维解决企业技术创新中的难点问题。产学研深度融合的技术创新体系，形成多方合作、相互协同的良好创新生态；探索完善多元化的资金投入机制，鼓励和引导企业、社会重视和加强对基础研究、技术创新及产品研发的投入和支持。

4、加快人才培养

市场的竞争归根结底是人才的竞争，人才的竞争的核心是教育。要通过各种形式加强对轴承锻造专业人才的培养和培训，加强一线技术人员与专家学者的交流与互动，让专家在一线发现课题，为一线解决难题。通过中国轴承工业协会人力资源委员会依托近期成立的“全国轴承行业产教融合共同体”在高职院校开设“轴承制造技术与应用专班”的方式，为轴承技术人才的培养进行探索，其目的是形成理论联系实际的轴承行业锻造人才梯队。

5、对标先进技术

精密锻造是一种高精度、高效率的轴承制造技术，在生产具有优异性能和较高寿命的轴承产品中发挥关键作用。中国轴承行业已经引进了一些国外先进的精密锻造设备和工艺，要通过提高锻造精度和控制工艺参数，消化吸收，使得中国轴承产品在精度和质量方面逐渐接近国际先进水平。

6、提升工艺装备能力

工欲善其事，必先利其器。长期以来，国产轴承零件锻造专用装备与国际先进水平有较大差距，制约了轴承零件锻件技术质量水平的提升，保证锻件质量，提高生产效率和材料利用率，工艺装备必须先行。

（1）冷镦工艺与装备

冷镦作为轴承滚子制造的前道工序，对滚子的加工效率和质量水平有重要的影响，在冷镦技术应用上，逐步做到淘汰单工位、普及双工位、提倡多工位。以优化冷镦工艺为切入点，研制适合中国国情、加工精度和加工效率达国际先进水平，而造价和后续使用费用较低的滚子多工位冷镦机，投放市场，形成一套以工艺装备为依托的，先进、实用、可靠的轴承滚子冷镦技术，促使我国轴承行业滚子成形工艺及装备水平达到国际先进水平。

（2）推广冷辗工艺与装备。推广轴承套圈冷辗扩成形工艺并形成自动生产线，研究解决冷辗模具寿命及套圈变形问题，扩大冷辗扩尺寸范围，进一步生产效率提高材料利用率和锻件质量。

（3）消化吸收引进的国外先进的套圈高速镦鍛机及其配套设备。形成自动加热、自动剪切，机械手自动传递，自动成形，自动冲孔、分离，实现快 速锻打，解决大批量中小轴承、汽 车零部件的锻造问题，提高中小型轴承套圈自动化锻造水平。

（4）推广应用350t—2500t多工位压力机，取代单点压力机，并采用热模锻设备在同一台设备上完成压饼、成形、分离、冲孔等工序，工序之间传递采用步进梁，提高中型轴承套圈锻造的生产效率。

（5）机器人应用：根据锻造工序，多台压机连线，压机之间产品传递采用机器人传递，适用于中大型轴承或齿坯锻造，机械手代替人：改造现有锻造连线，局部工位采用简易机械手代替人，操作简单，投资少，适用于小型企业自动化改造。

（6）研发应用高精度、高自动化水平的数控热辗机。

（7）研发应用分区精确控温加热，淘汰落后的加热方式与加热技术。

（8）研发应用高效、节能、可靠的锻后防止锻件形成网状碳化物的处理技术和装备。

（9）模具技术：计算机仿真模拟设计，降低试错成本；采用真空热处理；通过表面改性技术，提高模具寿命。

（10）锻件的近净形成技术：锻造成形过程的计算机仿真技术，缩短试模时间，提高效率，节约成本，快速修正锻造缺陷。

（11）冷辗，高速锻造与冷辗结合，提高锻件精度。

结束语

总之，随着轴承行业的高质量发展，将对轴承锻造质量提出了更高的要求。希望通过轴承行业“十四五”的共同努力，使轴承零件的锻压制造水平跃上一个新的台阶，满足为国家高端装备的配套要求。

来源于：中国轴承工业协会

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