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雙箭齊發(fā)  爭(zhēng)做零部件輕量化排頭兵

 

■記者 張哲  通訊員 朱學(xué)哲

    據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，在采用相同動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)的前提下，乘用車的整車質(zhì)量每減少10%，燃油消耗就可降低6%—8%。這意味著，隨著節(jié)能減排的大力推行，輕量化已經(jīng)成為汽車行業(yè)大勢(shì)所趨。而其中的零部件輕量化正是重要戰(zhàn)略之一。

長(zhǎng)期以來，“輕量化”是東風(fēng)（武漢）實(shí)業(yè)始終堅(jiān)持的發(fā)展主題。2013年3月第一條金屬熱成形線實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后，武漢實(shí)業(yè)不斷研發(fā)“高強(qiáng)度 輕量化”零部件產(chǎn)品，力求在新工藝和新材料方面雙箭齊發(fā)。目前在工藝方面，鋼板熱成形、高強(qiáng)鋼輥壓成形已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)，鋁合金熱成形即將推進(jìn)工業(yè)化；在新材料方面，武漢實(shí)業(yè)力求實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度鋼板國(guó)產(chǎn)化的同時(shí)，以更環(huán)保的理念尋求突破，開展非金屬纖維的研發(fā)工作。“我們不甘心汽車關(guān)鍵零部件被跨國(guó)豪強(qiáng)壟斷！”武漢實(shí)業(yè)總經(jīng)理王義斌認(rèn)為，必須打造自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力，給高科技汽車零部件產(chǎn)品貼上“中國(guó)標(biāo)簽”。

 

強(qiáng)化工藝，傾力打造汽車零部件“小巨人”

11月10日，記者走進(jìn)武漢實(shí)業(yè)東西湖工廠，映入眼簾的就是一條嶄新的輥壓成形生產(chǎn)線。“我們這條線是高強(qiáng)鋼自動(dòng)化柔性生產(chǎn)線，剛剛為東風(fēng)雷諾生產(chǎn)了一批零件。”東西湖工廠廠長(zhǎng)劉志說。

這條48米長(zhǎng)的輥壓生產(chǎn)線是今年新導(dǎo)入的又一個(gè)高強(qiáng)度、輕量化先進(jìn)生產(chǎn)工藝，也是東風(fēng)公司內(nèi)第一條高強(qiáng)度鋼自動(dòng)化輥壓柔性生產(chǎn)線。高強(qiáng)鋼經(jīng)過開卷、校平、預(yù)沖孔，進(jìn)入連續(xù)80軸的輥壓，再經(jīng)過不間斷細(xì)微調(diào)整和切割，以及全自動(dòng)在線檢測(cè)，一個(gè)流程下來就成為橫切面規(guī)整的門檻、保險(xiǎn)杠等產(chǎn)品。

“以前沖壓工藝生產(chǎn)門檻最少要4道序，而輥壓工藝1分鐘就可以生產(chǎn)8米，并且整條生產(chǎn)線僅需1人操作，后續(xù)加工僅為頭部整形。輥壓適用于大批量生產(chǎn)，能夠有效降低成本。”劉志說。

 輥壓生產(chǎn)線可用于普通板到超高強(qiáng)度板、鋁合金板的大批量生產(chǎn)，專業(yè)制造橫截面形狀復(fù)雜的門檻和保險(xiǎn)杠等產(chǎn)品，最大抗拉強(qiáng)度達(dá)1380MPa，不僅原材料利用率高達(dá)90%以上，而且產(chǎn)品尺寸精度高，斷面便于調(diào)整，質(zhì)量穩(wěn)定，能夠有效降低產(chǎn)品成本。同時(shí)，此條生產(chǎn)線還可以實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，對(duì)于不同車型但形狀類似的產(chǎn)品可更換部分輥架或調(diào)整數(shù)量，節(jié)省工裝投入，縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期。 相較于傳統(tǒng)沖壓工藝，輥壓成形零部件在超高強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，輕量化貢獻(xiàn)可達(dá)15%—25%。王義斌給記者算了一筆賬，通過輥壓和沖壓雙工藝結(jié)合，每件門檻梁可以從12.53kg減重到8.67kg，綜合降成本18.5元；每件內(nèi)縱梁可以從3.27kg減重到2.88kg，綜合降成本5.5元。

“高強(qiáng)鋼輥壓成形和鋼材、鋁材熱成形都是我們進(jìn)入高強(qiáng)度、輕量化先進(jìn)技術(shù)行列，傾力打造汽車零部件小巨人的重要路徑之一。”王義斌說。

與此同時(shí)，武漢實(shí)業(yè)已經(jīng)試制成功的鋁合金熱成形產(chǎn)品也得到國(guó)內(nèi)知名車企的青睞。相較于高強(qiáng)鋼熱成形，鋁合金熱成形工藝存在很大的難度——工序構(gòu)成復(fù)雜，設(shè)備投資大；目前世界上還沒有成熟的工業(yè)化量產(chǎn)先例，缺乏可借鑒學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)。“鋁合金熱成形工藝是輕量化，尤其是新能源車輕量化的重要課題。東風(fēng)公司提出科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)‘五化’，我們時(shí)刻準(zhǔn)備著。”王義斌告訴記者，早在三年前，武漢實(shí)業(yè)就預(yù)見性地組建了鋁合金熱成形技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目組，通過不斷摸索積累了一定技術(shù)儲(chǔ)備。 機(jī)會(huì)總是垂青有準(zhǔn)備的企業(yè)。在2016年國(guó)內(nèi)專業(yè)技術(shù)論壇上，東風(fēng)（武漢）實(shí)業(yè)的鋁合金熱成形技術(shù)演講吸引了國(guó)內(nèi)一家新能源汽車著名企業(yè)。他們提出新車型B柱試制件訂單要采用鋁合金熱成形產(chǎn)品，但交付周期只給短短45天！武漢實(shí)業(yè)不懼挑戰(zhàn)，加熱、冷卻成形、固溶、時(shí)效強(qiáng)化……從尺寸測(cè)量、零件測(cè)試，再到裝車匹配，左/右B柱產(chǎn)品與這家企業(yè)的焊接夾具嚴(yán)絲合縫。他們又專門派專家到現(xiàn)場(chǎng)，隨機(jī)挑選易發(fā)生開裂處的24個(gè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際料厚檢測(cè)，結(jié)果也全部符合質(zhì)量要求。這也使得雙方很快簽訂了鋁合金熱成形訂單。

 

 

 

創(chuàng)新敢為先，嘗試其他企業(yè)不曾想不敢做的事 

    輕量化成為世界汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然道路，王義斌敏銳地意識(shí)到，熱成形技術(shù)就是一片新的技術(shù)藍(lán)海。“一定要掌握這項(xiàng)技術(shù)，才能打造企業(yè)真正的核心競(jìng)爭(zhēng)力。”2011年11月，武漢實(shí)業(yè)與天津汽車模具股份有限公司開展合資合作，率先邁出了國(guó)有企業(yè)混合所有制改革的步伐。天汽模是中國(guó)汽車模具業(yè)第一家民營(yíng)上市公司，技術(shù)實(shí)力雄厚，雙方互補(bǔ)性強(qiáng)。值得欣喜的是，合資公司建設(shè)的第一條熱成形生產(chǎn)線讓武漢實(shí)業(yè)成功掌握了熱成形核心技術(shù)，打破了外資企業(yè)在國(guó)內(nèi)熱成形領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷。在深化與東風(fēng)內(nèi)主機(jī)廠的戰(zhàn)略合作同時(shí)，武漢實(shí)業(yè)還拓展了非東風(fēng)系市場(chǎng)，如：北京汽車、北汽新能源、國(guó)金新能源等。

目前武漢實(shí)業(yè)的熱成形生產(chǎn)工藝已經(jīng)布局到國(guó)內(nèi)多個(gè)區(qū)域——北到天津?yàn)I海新區(qū)，主要服務(wù)北部地區(qū)主機(jī)廠；南到廣州花都區(qū)，主要服務(wù)東風(fēng)日產(chǎn)；西到成都龍泉驛區(qū)，主要服務(wù)神龍公司成都工廠；而武漢位于東西湖區(qū)的主基地，正在為神龍公司、東風(fēng)乘用車、東風(fēng)本田、東風(fēng)雷諾等主機(jī)廠大量供應(yīng)高強(qiáng)度、輕量化的熱成形零部件。

四年的探索發(fā)展讓武漢實(shí)業(yè)金屬熱成形工藝技術(shù)愈加成熟，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。2015年9月，武漢實(shí)業(yè)“汽車高強(qiáng)度鋼板熱成形生產(chǎn)線建設(shè)”項(xiàng)目進(jìn)入國(guó)家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)項(xiàng)目清單，作為唯一上榜的汽車行業(yè)金屬熱成形技術(shù)，獲得國(guó)家專項(xiàng)資金補(bǔ)助。2016年，輕量化材料精密成形工藝項(xiàng)目獲得國(guó)家“工業(yè)強(qiáng)基工程”國(guó)內(nèi)公開招標(biāo)專家評(píng)審第一名。

“我們已經(jīng)具備了與主機(jī)廠同步設(shè)計(jì)、同步開發(fā)、同步制造的能力，在東風(fēng)公司技術(shù)中心早期產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上都能夠提交合理化改善建議。”王義斌認(rèn)為，主動(dòng)將自身領(lǐng)悟的汽車零部件設(shè)計(jì)理念傳遞、分享到東風(fēng)整車的開發(fā)設(shè)計(jì)前期，是成為打造零部件”小巨人“企業(yè)的必備的標(biāo)準(zhǔn)之一。

 

 

 

研發(fā)高強(qiáng)度材料，以四兩撥千斤

    站在熱成形領(lǐng)域的最前列，王義斌的憂患意識(shí)并沒有減輕半分，他內(nèi)心還有一個(gè)解不開的結(jié)。當(dāng)前，世界高強(qiáng)度鋼板被外國(guó)企業(yè)壟斷，鋼板強(qiáng)度達(dá)到1500兆帕。這個(gè)強(qiáng)度有多大？“打個(gè)形象的比喻，大象踩在鋼板上，即使地面被壓出一個(gè)坑，鋼板也不會(huì)有任何損壞。”王義斌說。他帶領(lǐng)著武漢實(shí)業(yè)描畫了新的夢(mèng)想：實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度鋼板國(guó)產(chǎn)化。

    為此，王義斌多次拜訪被譽(yù)為“中國(guó)鋼鐵之父”的中國(guó)工程院院士、東北大學(xué)教授王國(guó)棟。年已古稀的王國(guó)棟院士最終被王義斌的誠(chéng)意和理想打動(dòng)，同意受聘為武漢實(shí)業(yè)“首席科學(xué)家”，建立了東風(fēng)公司和武漢市汽車零部件行業(yè)的第一家“院士專家工作站”，重點(diǎn)研發(fā)熱成形和焊接等核心技術(shù)工藝，以及最新熱成形用鋼等前沿技術(shù)。“武漢實(shí)業(yè)直接跳過被外國(guó)人壟斷的1500兆帕鋼板的研發(fā)，去年直接攻克了2000兆帕的材料研發(fā)，并且延伸率大于8%。”王義斌表示，武漢實(shí)業(yè)要做的不僅是實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度鋼板國(guó)產(chǎn)化，而且要超過當(dāng)今最高強(qiáng)度。   

此外，新材料也成為武漢實(shí)業(yè)重點(diǎn)突破的領(lǐng)域。“碳纖維、玻璃纖維、復(fù)合纖維等新材料并不是我們的研發(fā)方向，因?yàn)檫@些新材料都會(huì)造成一定程度的污染，對(duì)環(huán)境并不友好。”在隨后的采訪中，連續(xù)玄武巖纖維被反復(fù)提及。

所謂連續(xù)玄武巖纖維（CBF）就是玄武巖石料在1450℃—1500℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續(xù)纖維。“其性能高于一般玻璃纖維，不僅穩(wěn)定性好，而且還具有電絕緣性、抗腐蝕、抗燃燒、耐高溫等多種優(yōu)異性能。”王義斌告訴記者，CBF生產(chǎn)工藝廢棄物少，且對(duì)生態(tài)環(huán)境無任何危害，被稱為21世紀(jì)無污染的綠色工業(yè)材料。

惟其艱難，方顯勇毅；惟其磨礪，始得玉成。東風(fēng)（武漢）實(shí)業(yè)有限公司正高舉輕量化的產(chǎn)業(yè)大旗，始終站在時(shí)代的最前列。