双箭齐发  争做零部件轻量化排头兵

 

■记者 张哲  通讯员 朱学哲

    据相关研究数据表明，在采用相同动力系统和传动系统的前提下，乘用车的整车质量每减少10%，燃油消耗就可降低6%—8%。这意味着，随着节能减排的大力推行，轻量化已经成为汽车行业大势所趋。而其中的零部件轻量化正是重要战略之一。

长期以来，“轻量化”是东风（武汉）实业始终坚持的发展主题。2013年3月第一条金属热成形线实现量产后，武汉实业不断研发“高强度 轻量化”零部件产品，力求在新工艺和新材料方面双箭齐发。目前在工艺方面，钢板热成形、高强钢辊压成形已经实现工业化量产，铝合金热成形即将推进工业化；在新材料方面，武汉实业力求实现高强度钢板国产化的同时，以更环保的理念寻求突破，开展非金属纤维的研发工作。“我们不甘心汽车关键零部件被跨国豪强垄断！”武汉实业总经理王义斌认为，必须打造自己的核心竞争力，给高科技汽车零部件产品贴上“中国标签”。

 

强化工艺，倾力打造汽车零部件“小巨人”

11月10日，记者走进武汉实业东西湖工厂，映入眼帘的就是一条崭新的辊压成形生产线。“我们这条线是高强钢自动化柔性生产线，刚刚为东风雷诺生产了一批零件。”东西湖工厂厂长刘志说。

这条48米长的辊压生产线是今年新导入的又一个高强度、轻量化先进生产工艺，也是东风公司内第一条高强度钢自动化辊压柔性生产线。高强钢经过开卷、校平、预冲孔，进入连续80轴的辊压，再经过不间断细微调整和切割，以及全自动在线检测，一个流程下来就成为横切面规整的门槛、保险杠等产品。

“以前冲压工艺生产门槛最少要4道序，而辊压工艺1分钟就可以生产8米，并且整条生产线仅需1人操作，后续加工仅为头部整形。辊压适用于大批量生产，能够有效降低成本。”刘志说。

 辊压生产线可用于普通板到超高强度板、铝合金板的大批量生产，专业制造横截面形状复杂的门槛和保险杠等产品，最大抗拉强度达1380MPa，不仅原材料利用率高达90%以上，而且产品尺寸精度高，断面便于调整，质量稳定，能够有效降低产品成本。同时，此条生产线还可以实现柔性化生产，对于不同车型但形状类似的产品可更换部分辊架或调整数量，节省工装投入，缩短新产品开发周期。 相较于传统冲压工艺，辊压成形零部件在超高强度的基础上，轻量化贡献可达15%—25%。王义斌给记者算了一笔账，通过辊压和冲压双工艺结合，每件门槛梁可以从12.53kg减重到8.67kg，综合降成本18.5元；每件内纵梁可以从3.27kg减重到2.88kg，综合降成本5.5元。

“高强钢辊压成形和钢材、铝材热成形都是我们进入高强度、轻量化先进技术行列，倾力打造汽车零部件小巨人的重要路径之一。”王义斌说。

与此同时，武汉实业已经试制成功的铝合金热成形产品也得到国内知名车企的青睐。相较于高强钢热成形，铝合金热成形工艺存在很大的难度——工序构成复杂，设备投资大；目前世界上还没有成熟的工业化量产先例，缺乏可借鉴学习的经验。“铝合金热成形工艺是轻量化，尤其是新能源车轻量化的重要课题。东风公司提出科技创新实现‘五化’，我们时刻准备着。”王义斌告诉记者，早在三年前，武汉实业就预见性地组建了铝合金热成形技术攻关项目组，通过不断摸索积累了一定技术储备。 机会总是垂青有准备的企业。在2016年国内专业技术论坛上，东风（武汉）实业的铝合金热成形技术演讲吸引了国内一家新能源汽车著名企业。他们提出新车型B柱试制件订单要采用铝合金热成形产品，但交付周期只给短短45天！武汉实业不惧挑战，加热、冷却成形、固溶、时效强化……从尺寸测量、零件测试，再到装车匹配，左/右B柱产品与这家企业的焊接夹具严丝合缝。他们又专门派专家到现场，随机挑选易发生开裂处的24个点进行实际料厚检测，结果也全部符合质量要求。这也使得双方很快签订了铝合金热成形订单。

 

 

 

创新敢为先，尝试其他企业不曾想不敢做的事 

    轻量化成为世界汽车工业可持续发展的必然道路，王义斌敏锐地意识到，热成形技术就是一片新的技术蓝海。“一定要掌握这项技术，才能打造企业真正的核心竞争力。”2011年11月，武汉实业与天津汽车模具股份有限公司开展合资合作，率先迈出了国有企业混合所有制改革的步伐。天汽模是中国汽车模具业第一家民营上市公司，技术实力雄厚，双方互补性强。值得欣喜的是，合资公司建设的第一条热成形生产线让武汉实业成功掌握了热成形核心技术，打破了外资企业在国内热成形领域的长期垄断。在深化与东风内主机厂的战略合作同时，武汉实业还拓展了非东风系市场，如：北京汽车、北汽新能源、国金新能源等。

目前武汉实业的热成形生产工艺已经布局到国内多个区域——北到天津滨海新区，主要服务北部地区主机厂；南到广州花都区，主要服务东风日产；西到成都龙泉驿区，主要服务神龙公司成都工厂；而武汉位于东西湖区的主基地，正在为神龙公司、东风乘用车、东风本田、东风雷诺等主机厂大量供应高强度、轻量化的热成形零部件。

四年的探索发展让武汉实业金属热成形工艺技术愈加成熟，已经成为国内该领域的领军企业。2015年9月，武汉实业“汽车高强度钢板热成形生产线建设”项目进入国家产业转型升级项目清单，作为唯一上榜的汽车行业金属热成形技术，获得国家专项资金补助。2016年，轻量化材料精密成形工艺项目获得国家“工业强基工程”国内公开招标专家评审第一名。

“我们已经具备了与主机厂同步设计、同步开发、同步制造的能力，在东风公司技术中心早期产品的设计上都能够提交合理化改善建议。”王义斌认为，主动将自身领悟的汽车零部件设计理念传递、分享到东风整车的开发设计前期，是成为打造零部件”小巨人“企业的必备的标准之一。

 

 

 

研发高强度材料，以四两拨千斤

    站在热成形领域的最前列，王义斌的忧患意识并没有减轻半分，他内心还有一个解不开的结。当前，世界高强度钢板被外国企业垄断，钢板强度达到1500兆帕。这个强度有多大？“打个形象的比喻，大象踩在钢板上，即使地面被压出一个坑，钢板也不会有任何损坏。”王义斌说。他带领着武汉实业描画了新的梦想：实现高强度钢板国产化。

    为此，王义斌多次拜访被誉为“中国钢铁之父”的中国工程院院士、东北大学教授王国栋。年已古稀的王国栋院士最终被王义斌的诚意和理想打动，同意受聘为武汉实业“首席科学家”，建立了东风公司和武汉市汽车零部件行业的第一家“院士专家工作站”，重点研发热成形和焊接等核心技术工艺，以及最新热成形用钢等前沿技术。“武汉实业直接跳过被外国人垄断的1500兆帕钢板的研发，去年直接攻克了2000兆帕的材料研发，并且延伸率大于8%。”王义斌表示，武汉实业要做的不仅是实现高强度钢板国产化，而且要超过当今最高强度。   

此外，新材料也成为武汉实业重点突破的领域。“碳纤维、玻璃纤维、复合纤维等新材料并不是我们的研发方向，因为这些新材料都会造成一定程度的污染，对环境并不友好。”在随后的采访中，连续玄武岩纤维被反复提及。

所谓连续玄武岩纤维（CBF）就是玄武岩石料在1450℃—1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。“其性能高于一般玻璃纤维，不仅稳定性好，而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。”王义斌告诉记者，CBF生产工艺废弃物少，且对生态环境无任何危害，被称为21世纪无污染的绿色工业材料。

惟其艰难，方显勇毅；惟其磨砺，始得玉成。东风（武汉）实业有限公司正高举轻量化的产业大旗，始终站在时代的最前列。