宝钢汽车零部件加工产业发展概述

2014-10-10蒋浩民,陈新平,苏海波

锻造与冲压 2014年20期

蒋浩民.首席研究员.教授级高级工程师.主要从事汽车板成形技术等研究.先后负责国家高技术产业发展项目计划等10余项课题.获国家科技进步一等奖、二等奖各1项.省部级科技进步奖6项.拥有发明专利25项。

“打造健康完整的产业链.适应钢铁行业发展需要”是“十二五”期间钢铁行业的发展思路。钢材深加工作为钢铁产业链的重要组成部分.已经成为钢铁企业服务用户、调整结构、实施相关多元化战略、转变增长方式、寻求新增长空间的重要突破口。其中汽车零部件先进加工技术的开发与产业化是钢铁深加工的主要发展方向。世界范围内.蒂森、阿赛洛、浦项等著名钢铁企业均在20世纪90年代开展了先进成形技术如热冲压成形、液压成形、激光拼焊等的研究.并成功实现产业化。目前.国内的钢铁企业.如宝钢、武钢、鞍钢、首钢等.都在积极探索钢材深加工产业.宝钢作为目前中国最大、最具现代化的钢铁企业.在积极扩大产品技术含量、提升产品附加值的基础上.通过钢材延伸加工、技术服务和生产服务.力争为用户提供全方位的解决方案。

宝钢汽车零部件加工产业发展现状

宝钢自20世纪90年代开始发展钢材深加工产业.已形成了材料型深加工、营销型深加工和产业型深加工三种深加工模式.建立了钢结构、钢材剪切配送和金属制品三大钢材深加工业务领域。作为钢材深加工的重要手段.宝钢自2001年以来.先后开展了多项汽车零部件先进成形技术研究及产业化推进。经过十多年的发展.抓住了中国汽车工业高速发展契机.迎合了安全、环保、节能及轻量化的发展趋势.宝钢零部件业务初具规模.成功实现了热冲压成形、液压成形、辊压成形、激光焊管的产业化.推动了国内零部件行业先进成形技术发展.实现了与用户共同进步。

液压成形

宝钢于2002年启动液压成形技术研究.2008年成功建成国内首家最先进的.集液压成形工艺设计、模具开发、样件试制和小批量生产于一体的工程化推广应用平台。宝钢先后与国内上海大众、上海通用、上海汽车、一汽大众、长安福特、长安汽车、北京汽车、长城汽车、江铃汽车、华晨汽车、上海汇众等30余家主机厂及零部件厂开展技术合作。于2009年首次成功开发整体式液压成形副车架零件以来.先后成功为上海大众、长安福特、上汽、北汽、长安汽车等用户开发了多款液压成形产品.产品涵盖液压成形整体式副车架、分体式副车架、液压成形超高强钢车身A、B柱、液压成形扭力梁等典型零件.批量供货产品质量稳定。宝钢液压成形技术的产业化推广.不仅打破了国外企业的技术垄断和市场垄断.为国内企业带来了新的利润增长点.同时.还带动了国内相关厂家在设备、技术和认识意识上的提升.在推动国内汽车工业技术升级、产品升级方面做出了很好的示范作用。宝钢在管件液压成形技术上取得的新突破.有望改变国产汽车复杂液压成形零件长期依赖进口的局面.推动国内液压成形产业的快速发展.并提升宝钢为汽车厂新车型提供车身用钢“一揽子”技术解决方案的能力。

图1所示为宝钢液压成形生产线和产品。

热冲压成形

热冲压技术首先由瑞典HardTech公司于20世纪80年代发明.其后.欧美的零件供应商.如Bentler公司、Gestamp公司和Magna公司.设备供应商.如德国的Schuler公司和瑞典的APT公司.钢板供应商.如米塔尔－阿赛洛、蒂森、浦项.以及高校研究所都对这个新型的成形技术进行研究.并进行产业化应用。汽车厂家对热冲压产品的青睐大大刺激了热冲压产业的发展.在欧美.德国大众建立了6条热冲压产线.意大利菲亚特建立了5条热冲压产线.美国福特建立了3条热冲压产线。在国内.目前几乎所有汽车厂在新车型开发阶段即考虑使用热冲压产品.某些车型上热冲压产品数量多达20余个。

宝钢于2003年开展热冲压技术研究.并于2008年建成集实验研究、样件开发和小批量生产于一体的全自动产线。宝钢先后为上海大众、上海通用、长安福特、华晨汽车、长安汽车、北京汽车等多家厂家提供了近300万件产品。宝钢热冲压技术的开发和产业化推进.并结合宝钢汽车板发展.在国内起到了很好的示范作用.加速推进了国内热冲压产业发展进程.极大降低了国内汽车厂热冲压零件的使用成本。

图2所示为宝钢热冲压成形生产线和产品。

图1 宝钢液压成形生产线与产品

辊压成形

辊压成形作为一种先进的成形技术.是超高强度钢板的重要成形方式之一。主要通过顺序配置的多道次成形轧辊模具.把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲.以制成特定截面型材的一种板金属深加工工艺。辊压成形适用的材料广泛.适合各种机械性能及不同组织结构的钢、铝合金、镁合金等.特别是高强钢、超高强钢。制造汽车结构部件时.相同材料和板厚条件下.辊轧成形在撞击变形时吸收的能量比冷冲压高25%.因此能够减薄板厚.减轻重量约15%。

国际上较为领先的、开发和推广超高强钢板料较早的是瑞典SSAB公司.另外.奥钢联在辊压成形深度应用方面走在各大钢厂前列.德国三星（Dreistern）作为辊压成形设备供应商.是辊压成形先进技术的重要代表。

宝钢开展辊压成形技术研究以来.先后对超高强钢辊压成形特点、成形工艺关键技术以及超高强钢辊压样件试制过程进行系统研究.成功开发了超高强钢辊压门槛总成.积累了大量的实验数据和量产经验。结合宝钢超高强钢产品的开发.宝钢将为更多的用户提供超高强钢辊压产品。

图3所示为宝钢辊压成形生产线与产品。

图2 宝钢热冲压成形生产线与产品

激光焊管

激光焊管的最大优势在于可以有大的直径厚度比(d/t）.这是一般的高频电阻焊管所无法比拟的。在轿车白车身结构件中.随着大量高强钢的使用.这就需要钢板的壁厚更薄.从而对管状结构而言.需要有更大的d/t和较好的成形性能。同时.近年来随着液压成形用材强度的提高.使用激光拼焊管和高强钢材料将是一种趋势。采用激光焊接技术可以改善ERW焊接过程中出现的多种质量缺陷.有效提升焊缝性能。

宝钢现有2条全自动激光焊管生产线.先后开发了DP600、DP780、DP980、FB590、BR1500HS等多种不同材料、不同管径的高强钢激光焊管.产品性能稳定.在量产产品的质量管控、生产绩效方面拥有丰富经验。

图4所示为宝钢激光焊管生产线与产品。

图3 宝钢辊压成形生产线与产品

宝钢零部件加工产业发展目标

钢材深加工作为宝钢主业纵向延伸业务.是拓展市场、优化钢材供应链、提升技术创新能力的必要手段.能充分发挥钢铁主业在原材料、技术、营销渠道等方面的优势.是具有较高战略协同价值的多元产业之一。但钢材深加工本身涵盖领域广、层次多.在技术含量、品质质量和用户类别方面差异很大.所以.有必要实施恰当的战略定位及运营模式。综合相关理论及实践.宝钢零部件产业发展主要集中于：

⑴宝钢零部件业务的发展主要服务于促进宝钢新材料的研发。宝钢是国内最大的汽车板生产企业.宝钢的汽车板产品涵盖国内所有汽车用户.宝钢汽车板新材料的研发水平和进展状况直接关系到我国汽车工业的发展.对国内所有汽车厂家的技术进步和成本控制有主要影响。宝钢零部件业务发展将有利于推动宝钢材料技术的进步.使宝钢成为为用户提供材料技术及先进成形技术全方位解决方案的供应商。

⑵宝钢汽车零部件业务的发展要立足于推动用户技术和相关产业升级进步。我国目前是汽车生产大国.但并非汽车生产强国.在汽车零部件加工领域的诸多技术仍然受制于国外企业。宝钢自开展先进零部件加工技术研究以来.并结合宝钢汽车板EVI战略.已完成与国内所有主机厂全方位、多角度的技术推介.极大提升了我国汽车行业对零部件先进成形技术的了解和应用。同时.随着先进成形技术的推广.也推动了相关行业（如材料开发技术、焊接技术、制管行业等）的技术升级。

⑶宝钢零部件业务发展过程中.要努力降低用户使用成本.提升产品质量和服务质量。在宝钢进行液压成形、热冲压成形研究以前.国内的相关产品全部依赖进口.国内企业无力进行议价和质量申诉.相当数量的企业或被迫接受国外条款.或不得已对零件进行改型.依然采用传统落后的生产方式进行加工.大大降低了产品竞争力。随着宝钢量产线投入.在极大降低用户采购成本的基础上.大大缩短了采购周期.并提升了服务响应速度.促进了用户在新技术使用方面的良性循环。