Kate 文章目录：
1、高谱弯曲 全球知名车企背后的“拉弯”高手2、轨道交通和汽车用铝合金型材的弯曲成形制造技术3、高谱弯曲：宝马特斯拉背后的“拉弯”高手｜寻访南海隐形冠军
高谱弯曲 全球知名车企背后的“拉弯”高手
高谱弯曲的员工正在调试设备。受访者供图
只需事先将设计图导入弯曲设备的控制系统，就能将笔直的金属型材加工成预定造型的工件。这正是广东高谱弯曲技术有限公司（以下简称“高谱弯曲”）研制设备的生产场景。
高谱弯曲坐落于南海大沥，自2012年成立以来致力于各类金属型材弯曲成型技术及其设备的研发制造。“我们只做一件事，将直的金属型材变成弯的。”该公司总经理高波总结道。
这项工艺看似简单，应用场景却很广泛：小到卫浴器具、灯饰，大到新能源汽车、高铁、航空航天等，这些领域均离不开型材弯曲工艺。
凭借自主研发的控制系统与技术，高谱弯曲成功打破国外的技术垄断，其设备被应用于奔驰、宝马、奥迪、特斯拉等全球知名汽车品牌和奇瑞、理想等国内主流新能源汽车上。目前，高谱生产的数控滚弯机、全数控拉弯机、汽车保险杠拉弯机技术达到国际先进水平，销量及市场份额等综合指标处于国内前三。
撰文：王芃琹
“摸着石头过海”的自主研发??
提起“型材弯曲”，大多数人会感到陌生。事实上，弯曲是个古老的运用，有金属就有弯曲，章丘铁锅其实也是一种弯曲工艺。弯曲在现代工业上运用得更加广泛。
随着新材料的发展，铝合金在高铁、新能源汽车等得到了广泛运用。以汽车铝合金防撞梁为例，高波介绍，通过高谱弯曲的设备，只需50秒便可加工一件汽车防撞梁，加工精度误差不超过0.5mm，产品合格率高达99.9%，“这种加工精度与产品的一致性，依靠传统设备和工艺是不可能完成的”。
航空航天领域，高端弯曲装备更是一种不可或缺的装备，这个领域过去长期由德国、美国的企业垄断，相关技术更是其核心机密。为打破这一局面，高谱创始人郑晓宏2011年毅然离开了工作10多年的日本公司，开始自主创业搞研发。
“型材弯曲设备的核心是控制系统。如果说机械设备是‘手’和‘脚’，那么控制系统就是‘大脑’。”高波表示，过去国内装备在控制系统与硬件方面，较国外装备存在很大的差距，这也是该领域国内企业无法突破的重要因素。
自主研发控制系统的过程，就如同“摸着石头过海，很多时候连石头都不知道在哪里”，郑晓宏在回顾这段过程时，非常感慨地说道。因为没有可参考借鉴的资料，郑晓宏带着2个助手对不同材质、截面的金属型材进行物性、应力分析、回弹控制等海量的研究和测量。有时为了找到一个运算逻辑与控制逻辑，或者为了拿到一个准确数据，他们经常两三天吃住都在一个破旧的200平方米厂房兼实验室里。就这样摸索了两年时间，他终于研发出第一台初具备功能的样机。
“这些年我们不断在控制系统方面进行大量的投入，推进系统的更新迭代。从本质上看，我们不是一个机械设备公司，而是一家数字系统公司。”高波说，每个新产品、新方案的出台，都是基于前期数据模拟分析，而后借助系统去控制机械实现最终的结果，“正因为我们的控制系统是自主研发，因此设备的更新叠代不受制于人，做到核心技术自主可控”。
他透露，目前高谱弯曲正在开发的在线弯、全伺服三维滚绕弯机等系列装备，“一旦上市，这些装备都会是全球首发，技术可领先行业10年”。
参与“编织”冬奥会“雪绒星”??
今年北京冬奥会上，名叫“雪绒星”的立体雪花灯光艺术装置备受关注。它使用了建筑学上名为“编织式空间网壳”的技术，先用线元素塑造曲面，再拼接成镂空的三维造型，造型和工艺都很复杂。鲜为人知的是，“雪绒星”结构加工过程用的正是高谱弯曲的滚弯机。
“去年上半年，清华大学建筑学院的一位老师通过公司的宣传视频找到了我们，希望我们提供一段自由弯曲形状的样品，当我们做出样品以后，他们直接全款买了一台三维滚弯机。”高波说，当时并不知道他们购买机器的用途，直到冬奥会结束看到了相关报道，才知道是用来做“雪绒星”。
“雪绒星是一个正二十面体，每一面都是由多个空间线条组成的，而且各个面都是一样的，这种一模一样的雪绒星还要做多个。这对型材弯曲的工艺和设备的要求就相当高了。”他解释道，三维造型的结构，无法简单测量，只能通过空间坐标来定义每个点的位置，从而确定三维空间的造型是否准确，其重复加工的难度很大，“目前在市面上还没有看到能这么精确控制三维造型的设备”。
与同类企业相比，高谱弯曲技术领先的奥秘是什么？“我们最核心的部分在于控制系统，它能控制机器把客观不确定性的材料，生产出确定的产品。”高波解释道，受到温度、环境、原材料含量等外界因素影响，没有一支金属型材的物性和屈服强度是完全一样的，这种材料的不确定性是一定、客观的必然，当然，材料些微差异是国标允许的偏差。但就是这种合格范围内的材料，如果用同一轨迹进行弯曲生产，每支材料出来的成型效果差异会非常大。
而在汽车行业或大批量制造中，产品的稳定性和一致性就成了设备是否有价值最关键的因素。这也就是高谱设备的独特价值所在。
高波介绍，高谱弯曲的设备可通过实时反馈系统，在弯曲成形的过程中，不断进行数据反馈和自适应调整力的大小，来克服材料差异。“我们的独特算法与控制系统在这一高端装备领域实现了自主可控，摆脱了国外技术封锁。”他说。
用技术“砖”敲开顶级客户大门??
成立10年来，高谱弯曲为汽车制造、轨道交通、航天航空、建筑幕墙、门窗灯饰等不同领域的客户提供了专业的数控加工解决方案。其中，汽车制造领域是其重点发力的领域，占据公司收入的60%。
高波介绍，汽车领域高谱弯曲合作的客户为汽车主机厂或为其配套的一级、二级供应商。其中，为奔驰、宝马、奥迪等品牌做配套的全球知名汽车零部件供应商Magna（麦格纳），正是高谱弯曲的客户。
“与麦格纳的合作偶然中有着必然。”他表示，过去，麦格纳在中国的工厂主要采用德国弯曲装备。2020年初，受疫情影响，国外设备无法交货，但宝马一款新车型上市在即，为了不影响交期，他们只能试着在国内寻找替代供应商，通过在汽车行业打听，找到了高谱弯曲。
作为全球顶级汽车配件商，麦格纳对供应商有着很高的要求。“我们需要提前将技术方案给到麦格纳，然后他们会通过为期数月的技术分析来验证我们装备技术的可行性。不仅如此，麦格纳还提出了十分严格的贸易条款，即设备验收前麦格纳不付一分钱，所有风险由高谱弯曲承担。”高波表示，这是国产装备首次有机会进入麦格纳的供应商体系，再有压力也要上成功这个项目。
高谱弯曲最终凭借其一流的解决方案、勇于担当的精神征服了麦格纳，并于2021年初完成首套设备的交付。“除了弯曲需要，麦格纳的生产应用场景有自动化生产的需求，这也在无形中倒逼我们进一步提升设备智能化水平。”他表示，高谱弯曲现已和麦格纳达成了长期合作关系，并交付了多台装备，这也树立起高谱在汽车零部件领域的良好口碑。
如今，国内主要新能源汽车品牌，其汽车弯曲件的制造都在采用高谱提供的装备。就在7月份，该公司刚交付了奇瑞新能源4台数控拉弯机，目前已用于奇瑞的量产新车。
■观察眼
练好内功
方能化危为机
受新冠肺炎疫情反复与经济大环境影响，不少中小企业的生产经营面临一定冲击，对未来发展持审慎乐观态度。
而在高谱弯曲总经理高波看来，有“危机”的同时也充满着“机遇”。因为型材弯曲设备行业的较为细分，加之受到全球经济影响，国外同行业的一些企业已经无法经营下去了。这无疑为高谱弯曲扩大市场提供了一个很好的机会。甚至有国外企业提出要做高谱弯曲设备在欧美市场的代理商。
从高端市场被进口设备垄断，到自主研发的设备打入海外市场，高谱弯曲在疫情下实现逆势增长，很大程度上基于自身长期修炼得来的内功。
这种内功源于企业经年累月的专注与投入。采访中，高波的一句话让人印象深刻：“我们只做一件事，就是把直的金属型材变成弯的。”
简短的一句话背后，是这家企业用十年如一日的心态持续投入研发、不断迭代升级。因为他们深知，只有炼好内功、筑牢技术护城河，才能在危机中把握机遇，才能活下来且活出精彩。
轨道交通和汽车用铝合金型材的弯曲成形制造技术
（一）概括：
结构轻量化可以减少能源消耗，使日益严峻的能源危机得以缓解，因此，近年来轨道交通和汽车结构轻量化设计越来越被人们关注。
在轻量化结构设计中，挤压型材的使用越来越广泛。不同于普通民用建材，由于汽车结构设计必须考虑到结构、空气动力学和美观等方面的因素，挤压型材一般在弯曲状态下使用。
在型材弯曲，特别是薄壁空心型材的弯曲过程中会出现截面变形、回弹等各种缺陷，已成为其大规模应用的障碍。
（二）交通用铝合金型材弯曲分类
型材弯曲工艺按照弯形设备和弯形工艺原理的不同可分为：
拉弯成形（两维、三维）、辊弯成形、压弯成形、绕弯成形。
按照工件形状的不同又可分为：
二维弯形工件、空间三维弯形工件。
按照弯形设备和弯形工艺原理对弯形工艺进行归类总结。
2.1、拉弯成形工艺
1）拉弯成形工作原理
（二维）拉弯过程基本分为3个步骤：
第一步：
设备拉伸缸钳口夹住材料并给型材施加预拉伸力，达到材料屈服强度。
第二步：
拉弯机回转缸加载弯曲回转，拉伸缸按照程序设定轴向拉力，使型材围绕拉弯模具做贴合运动而使材料成形。
第三步：
根据材料变形回弹情况增加补拉伸。
拉弯成形过程中，工件在弯曲的同时，拉伸缸始终给工件施加轴向拉力，材料长度伸长部分始终被拉伸缸牵引补偿，这就避免了材料的起皱趋向，能够得到良好的弧度效果。
2）拉弯成形工艺特点
工艺优点：
①能够拉弯成形结构复杂的型材断面。
②可实现多弧段变曲率的型材拉弯成形。
③弯弧精度高，材料回弹稳定，工件尺寸的一致性好。
④可有效消除材料内部的残余应力，产品尺寸稳定性好。
⑤由于金属材料的冷作硬化，材料经拉弯后，可改善材料的力学性能。
工艺缺点：
①拉弯产品断面尺寸大小受设备吨位及钳口尺寸的局限。
②拉弯模具投入成本大，模具通用性差。
③对于不对称的型材截面，拉弯件截面变形控制难度大。
3）拉弯成形工艺关键技术
拉弯工件的弧度设计原则以不超过材料的伸长率为限度，拉弯成形中将出现型材壁厚变薄断裂、起皱、截面畸变等成形缺陷，这些成形缺陷与型材的力学性能、截面形状及拉弯工艺参数等因素密切相关。
4）拉弯型材成形力的计算
在进行项目的技术能力评审中，需要考虑3个因素：设备的钳口距离是否满足材料的拉伸长度、钳口尺寸是否满足断面尺寸夹持要求，另外，拉弯成形最关键的一点要计算材料所需的最大拉伸力大小。
5) 三维拉弯设备结构及设备工作原理：
三维拉弯关键技术主要是模具设计，三维拉弯机不会给出理想的三维拉弯程序，工艺设计人员需要根据材料的性能及弯曲成形进行系统的分析或CAE有限元分析，并通过不断的工件试制，使三维拉弯模具及三维拉弯程序达到最佳匹配，并达到工件的技术要求，需要工艺技术人员具有较高的产品研发能力。
2.2. 辊弯成形工艺
1）辊弯成形工作原理
辊弯机一般分为立式辊弯机和卧式辊弯机。立式辊弯机上料操作方便，对于长大工件则宜采用卧式。辊弯机各轴工艺位置均由伺服电动机精确控制，液压马达系统驱动各轴的联动，通过可编程序控制器（PLC）控制伺服电动机进行动作。
2）辊弯成形工艺特点
辊弯机一般多数用来单圆弧工件的制作，模具制作周期短，投入成本低，操作简单。
3）辊弯成形工艺关键技术
辊弯工艺难易程度取决于弯形材料的截面形状，辊轮模具设计是工件成形技术的关键，一般模具材料选用45调质钢或模具钢经车床车削而成，通过热处理及表面镀铬等工艺获得模具硬度和表面粗糙度要求。
4）辊弯成形能力的计算
辊弯设备是否满足辊弯工件的工艺要求，需满足以下几个条件：
①辊轴长度是否满足材料的宽度尺寸。
②设备辊弯最小弯弧半径是否大于工件的最小弧度。
③设备压力是否大于材料辊弯成形力。
2.3. 压弯成形工艺
1）压弯成形工作原理
压弯成形是利用液压压力机对材料施加压力，通过压弯模具对材料产生弯矩，使材料发生弯曲形成一定的角度和曲率
2）压弯成形工艺特点及关键技术
铝合金型材折弯件L形及S形均可以采用压弯工艺，由于型材断面及形状各异，各种压弯件压弯模具反弹量设计不一而同，需要经过不断的压弯工艺试验摸索反弹量并经几次修模得到合理的模具压弯形面。
压弯工艺几个关键技术要点：
①压弯模具的设计要充分考虑材料的变形趋势和反弹量。
②由于铝合金型材具有型腔空心结构，合理的填料选用是压弯成形的关键。
③对于断面形状不对称型材，压弯时要充分考虑防止侧弯的有效措施。
还有很多百益能小编就不一一举例了，总之工业铝型材用途非常多，可能还有很多领域没有发现它的好处，希望可以给到大家一些参考，更多相关内容，敬请关注公众号：百益能铝业！！！
高谱弯曲：宝马特斯拉背后的“拉弯”高手｜寻访南海隐形冠军
只需事先将设计图导入弯曲设备的控制系统，就能将笔直的金属型材加工成预定造型的工件。这正是广东高谱弯曲技术有限公司（以下简称“高谱弯曲”）研制设备的生产场景。
高谱弯曲坐落于南海大沥，自2012年成立以来致力于各类金属型材弯曲成型技术及其设备的研发制造。“我们只做一件事，将直的金属型材变成弯的。”该公司总经理高波总结道。
这项工艺看似简单，应用场景却很广泛：小到卫浴器具、灯饰，大到新能源汽车、高铁、航空航天等，这些领域均离不开型材弯曲工艺。
凭借自主研发的控制系统与技术，高谱弯曲成功打破国外的技术垄断，其设备被应用于奔驰、宝马、奥迪、特斯拉等全球知名汽车品牌和奇瑞、理想等国内主流新能源汽车上。目前，高谱生产的数控滚弯机、全数控拉弯机、汽车保险杠拉弯机技术达到国际先进水平，销量及市场份额等综合指标处于国内前三。
高谱弯曲员工在生产线调试设备。受访者供图
“摸着石头过海”的自主研发
提起“型材弯曲”，大多数人会感到陌生。事实上，弯曲是个古老的运用，有金属就有弯曲，章丘铁锅其实也是一种弯曲工艺。只不过，弯曲在现代工业上运用得更加广泛。
随着新材料的发展，铝合金在高铁、新能源汽车等得到了广泛运用。以汽车铝合金防撞梁为例，高波介绍，通过高谱弯曲的设备，只需50秒便可加工一件汽车防撞梁，加工精度误差不超过0.5mm，产品合格率高达99.9%，“这种加工精度与产品的一致性，依靠传统设备和工艺是不可能完成的”。
航空航天领域，高端弯曲装备更是一种不可或缺的装备，这个领域过去长期由德国、美国的企业垄断，相关技术更是其核心机密。为打破这一局面，高谱创始人郑晓宏2011年毅然离开了工作十多年的日本公司，开始自主创业搞研发。
“型材弯曲设备的核心是控制系统。如果说机械设备是 ‘手’和 ‘脚’，那么控制系统就是 ‘大脑’。”高波表示，过去国内装备在控制系统与硬件方面，较国外装备存在很大的差距，这也是该领域国内企业无法突破的重要因素。
自主研发控制系统的过程，就如同“摸着石头过海，很多时候连石头都不知道在哪里”。郑晓宏在回顾这段过程时，非常感慨地说道。因为没有可参考借鉴的资料，他带着2个助手对不同材质、截面的金属型材进行物性、应力分析、回弹控制等进行海量研究和测量。有时为了找到一个运算逻辑与控制逻辑，或者为了拿到一个准确数据，他们在一个破旧的200平方厂房兼实验室里，2、3天吃住在现场是经常的事情。就这样摸索了两年时间，他终于研发出第一台初具备功能的样机。
“这些年我们不断在控制系统方面进行大量投入，推进系统更新迭代。从本质上看，我们不是一个机械设备公司，而是一家数字系统公司。”高波说，每个新产品、新方案的出台，都是基于前期数据模拟分析，而后借助系统去控制机械实现最终的结果，“正因为我们的控制系统是自主研发，因此设备的更新迭代不受制于人，做到核心技术自主可控”。
他透露，目前高谱弯曲正在开发的在线弯、全伺服三维滚绕弯机等系列装备，“一旦上市，这些装备都会是全球首发，技术可领先行业10年”。
参与“编织”冬奥会“雪绒星”
今年北京冬奥会上，名叫“雪绒星”的立体雪花灯光艺术装置备受关注。它使用了建筑学上名为“编织式空间网壳”的技术，先用线元素塑造曲面，再拼接成镂空的三维造型，造型和工艺都很复杂。鲜为人知的是，“雪绒星”结构加工过程用的正是高谱弯曲的滚弯机。
雪绒星。网络图片
“去年上半年，清华大学建筑学院的一位老师通过公司的宣传视频找到了我们，希望我们提供一段自由弯曲形状的样品，当我们做出样品以后，他们直接全款买了一台三维滚弯机。”高波说，当时并不知道他们购买机器的用途，直到冬奥会结束看到了相关报道，才知道是用来做“雪绒星”。
“雪绒星是一个正二十面体，每一面都是由多个空间线条组成的，而且各个面都是一样的，这种一模一样的雪绒星还要做多个。这对型材弯曲的工艺和设备的要求就相当高了。”他解释道，三维造型的结构，无法简单测量，只能通过空间坐标来定义每个点的位置从而确定三维空间的造型是否准确，其重复加工的难度很大，“目前在市面上还没有看到能这么精确控制三维造型的设备”。
与同类企业相比，高谱弯曲技术领先的奥秘是什么？“我们最核心的部分在于控制系统，它能控制机器把客观不确定性的材料，生产出确定的产品。”高波解释道，受到温度、环境、原材料含量等外界因素影响，没有一支金属型材的物性和屈服强度是完全一样的，这种材料的不确定性是一定、客观的必然，当然，材料些微差异是国标允许的偏差。但就是这种合格范围内的材料，如果用同一轨迹进行弯曲生产，每支材料出来的成型效果差异会非常大。
而在汽车行业或大批量制造中，产品的稳定性和一致性就成了设备是否有价值最关键的因素。这也就是高谱设备的独特价值所在。
高波介绍，高谱弯曲的设备可通过实时反馈系统，在弯曲成形的过程中，不断进行数据反馈和自适应调整力的大小，来克服材料差异。“我们独特算法与控制系统在这一高端装备领域，实现了自主可控，摆脱了国外技术封锁。”他说。
用技术“砖”敲开顶级客户大门
成立十年来，高谱弯曲为汽车制造、轨道交通、航天航空、建筑幕墙、门窗灯饰等不同领域的客户提供了专业的数控加工解决方案。其中，汽车制造领域是其重点发力的领域，占据公司收入的60%。
高波介绍，汽车领域高谱弯曲合作的客户为汽车主机厂或为其配套的一级、二级供应商。其中，为奔驰、宝马、奥迪等品牌做配套的全球知名汽车零部件供应商Magna（麦格纳），正是高谱弯曲的客户。
“与麦格纳的合作偶然中有着必然。”他表示，过去，麦格纳在中国的工厂主要采用德国弯曲装备。2020年初，受疫情影响，国外设备无法交货，但宝马一款新车型上市在即，为了不影响交期，他们只能试着在国内寻找替代供应商，通过在汽车行业打听，找到了高谱弯曲。
作为全球顶级汽车配件商，麦格纳对供应商有着很高的要求。“我们需要提前将技术方案给到麦格纳，然后他们会通过为期数月的技术分析来验证我们装备技术的可行性。不仅如此，麦格纳还提出了十分严格的贸易条款即设备验收前麦格纳不付一分钱，所有风险由高谱承担。”高波表示，这是国产装备首次有机会进入麦格纳的供应商体系，再有压力也要上成功这个项目。
高谱弯曲最终凭借其完美的解决方案、勇于担当的精神征服了麦格纳，并于2021年初完成首套设备的交付。“除了弯曲需要，麦格纳的生产应用场景有自动化生产的需求，这也在无形中倒逼我们进一步提升设备智能化水平。”他表示，高谱弯曲现已和麦格纳达成了长期合作关系，并交付了多台装备，这也树立起高谱在汽车零部件领域的良好口碑。
如今，国内主要新能源汽车品牌，其汽车弯曲件的制造都在采用高谱提供的装备。就在7月份，该公司刚交付了奇瑞新能源四台数控拉弯机，目前已用于奇瑞的量产新车。
■调研手记
练好内功方能化危为机
受疫情反复与经济大环境影响，不少中小企业的生产经营面临一定冲击，对未来发展持审慎乐观态度。
而在高谱弯曲总经理高波看来，有“危机”的同时也充满着“机遇”。因为型材弯曲设备行业的较为细分，加之受到全球经济影响，国外同行业的一些企业已经无法经营下去了。这无疑为高谱弯曲扩大市场提供了一个很好的机会。甚至有国外企业提出要做高谱弯曲设备在欧美市场的代理商。
从高端市场被进口设备垄断，到自主研发的设备打入海外市场，高谱弯曲在疫情下实现逆势增长，很大程度上基于自身长期修炼得来的内功。
这种内功源于企业经年累月的专注与投入。采访中，高波的一句话让人印象深刻：“我们只做一件事，就是把直的变成弯的。”
简短的一句话背后，是这家企业用十年如一日的心态持续投入研发、不断迭代升级。因为他们深知，只有练好内功、筑牢技术护城河，才能在危机中把握机遇，才能活下来且活出精彩。
【撰文】王芃琹
【作者】 王芃琹
【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端
