寶鋼汽車零部件加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述

蔣浩民.首席研究員.教授級高級工程師.主要從事汽車板成形技術(shù)等研究.先后負責(zé)國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目計劃等10余項課題.獲國家科技進步一等獎、二等獎各1項.省部級科技進步獎6項.擁有發(fā)明專利25項。

“打造健康完整的產(chǎn)業(yè)鏈.適應(yīng)鋼鐵行業(yè)發(fā)展需要”是“十二五”期間鋼鐵行業(yè)的發(fā)展思路。鋼材深加工作為鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分.已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)服務(wù)用戶、調(diào)整結(jié)構(gòu)、實施相關(guān)多元化戰(zhàn)略、轉(zhuǎn)變增長方式、尋求新增長空間的重要突破口。其中汽車零部件先進加工技術(shù)的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化是鋼鐵深加工的主要發(fā)展方向。世界范圍內(nèi).蒂森、阿賽洛、浦項等著名鋼鐵企業(yè)均在20世紀90年代開展了先進成形技術(shù)如熱沖壓成形、液壓成形、激光拼焊等的研究.并成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前.國內(nèi)的鋼鐵企業(yè).如寶鋼、武鋼、鞍鋼、首鋼等.都在積極探索鋼材深加工產(chǎn)業(yè).寶鋼作為目前中國最大、最具現(xiàn)代化的鋼鐵企業(yè).在積極擴大產(chǎn)品技術(shù)含量、提升產(chǎn)品附加值的基礎(chǔ)上.通過鋼材延伸加工、技術(shù)服務(wù)和生產(chǎn)服務(wù).力爭為用戶提供全方位的解決方案。

寶鋼汽車零部件加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

寶鋼自20世紀90年代開始發(fā)展鋼材深加工產(chǎn)業(yè).已形成了材料型深加工、營銷型深加工和產(chǎn)業(yè)型深加工三種深加工模式.建立了鋼結(jié)構(gòu)、鋼材剪切配送和金屬制品三大鋼材深加工業(yè)務(wù)領(lǐng)域。作為鋼材深加工的重要手段.寶鋼自2001年以來.先后開展了多項汽車零部件先進成形技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化推進。經(jīng)過十多年的發(fā)展.抓住了中國汽車工業(yè)高速發(fā)展契機.迎合了安全、環(huán)保、節(jié)能及輕量化的發(fā)展趨勢.寶鋼零部件業(yè)務(wù)初具規(guī)模.成功實現(xiàn)了熱沖壓成形、液壓成形、輥壓成形、激光焊管的產(chǎn)業(yè)化.推動了國內(nèi)零部件行業(yè)先進成形技術(shù)發(fā)展.實現(xiàn)了與用戶共同進步。

液壓成形

寶鋼于2002年啟動液壓成形技術(shù)研究.2008年成功建成國內(nèi)首家最先進的.集液壓成形工藝設(shè)計、模具開發(fā)、樣件試制和小批量生產(chǎn)于一體的工程化推廣應(yīng)用平臺。寶鋼先后與國內(nèi)上海大眾、上海通用、上海汽車、一汽大眾、長安福特、長安汽車、北京汽車、長城汽車、江鈴汽車、華晨汽車、上海匯眾等30余家主機廠及零部件廠開展技術(shù)合作。于2009年首次成功開發(fā)整體式液壓成形副車架零件以來.先后成功為上海大眾、長安福特、上汽、北汽、長安汽車等用戶開發(fā)了多款液壓成形產(chǎn)品.產(chǎn)品涵蓋液壓成形整體式副車架、分體式副車架、液壓成形超高強鋼車身A、B柱、液壓成形扭力梁等典型零件.批量供貨產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。寶鋼液壓成形技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣.不僅打破了國外企業(yè)的技術(shù)壟斷和市場壟斷.為國內(nèi)企業(yè)帶來了新的利潤增長點.同時.還帶動了國內(nèi)相關(guān)廠家在設(shè)備、技術(shù)和認識意識上的提升.在推動國內(nèi)汽車工業(yè)技術(shù)升級、產(chǎn)品升級方面做出了很好的示范作用。寶鋼在管件液壓成形技術(shù)上取得的新突破.有望改變國產(chǎn)汽車復(fù)雜液壓成形零件長期依賴進口的局面.推動國內(nèi)液壓成形產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展.并提升寶鋼為汽車廠新車型提供車身用鋼“一攬子”技術(shù)解決方案的能力。

圖1所示為寶鋼液壓成形生產(chǎn)線和產(chǎn)品。

熱沖壓成形

熱沖壓技術(shù)首先由瑞典HardTech公司于20世紀80年代發(fā)明.其后.歐美的零件供應(yīng)商.如Bentler公司、Gestamp公司和Magna公司.設(shè)備供應(yīng)商.如德國的Schuler公司和瑞典的APT公司.鋼板供應(yīng)商.如米塔爾－阿賽洛、蒂森、浦項.以及高校研究所都對這個新型的成形技術(shù)進行研究.并進行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。汽車廠家對熱沖壓產(chǎn)品的青睞大大刺激了熱沖壓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.在歐美.德國大眾建立了6條熱沖壓產(chǎn)線.意大利菲亞特建立了5條熱沖壓產(chǎn)線.美國福特建立了3條熱沖壓產(chǎn)線。在國內(nèi).目前幾乎所有汽車廠在新車型開發(fā)階段即考慮使用熱沖壓產(chǎn)品.某些車型上熱沖壓產(chǎn)品數(shù)量多達20余個。

寶鋼于2003年開展熱沖壓技術(shù)研究.并于2008年建成集實驗研究、樣件開發(fā)和小批量生產(chǎn)于一體的全自動產(chǎn)線。寶鋼先后為上海大眾、上海通用、長安福特、華晨汽車、長安汽車、北京汽車等多家廠家提供了近300萬件產(chǎn)品。寶鋼熱沖壓技術(shù)的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推進.并結(jié)合寶鋼汽車板發(fā)展.在國內(nèi)起到了很好的示范作用.加速推進了國內(nèi)熱沖壓產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程.極大降低了國內(nèi)汽車廠熱沖壓零件的使用成本。

圖2所示為寶鋼熱沖壓成形生產(chǎn)線和產(chǎn)品。

圖1 寶鋼液壓成形生產(chǎn)線與產(chǎn)品

輥壓成形

輥壓成形作為一種先進的成形技術(shù).是超高強度鋼板的重要成形方式之一。主要通過順序配置的多道次成形軋輥模具.把卷材、帶材等金屬板帶不斷地進行橫向彎曲.以制成特定截面型材的一種板金屬深加工工藝。輥壓成形適用的材料廣泛.適合各種機械性能及不同組織結(jié)構(gòu)的鋼、鋁合金、鎂合金等.特別是高強鋼、超高強鋼。制造汽車結(jié)構(gòu)部件時.相同材料和板厚條件下.輥軋成形在撞擊變形時吸收的能量比冷沖壓高25%.因此能夠減薄板厚.減輕重量約15%。

國際上較為領(lǐng)先的、開發(fā)和推廣超高強鋼板料較早的是瑞典SSAB公司.另外.奧鋼聯(lián)在輥壓成形深度應(yīng)用方面走在各大鋼廠前列.德國三星（Dreistern）作為輥壓成形設(shè)備供應(yīng)商.是輥壓成形先進技術(shù)的重要代表。

寶鋼開展輥壓成形技術(shù)研究以來.先后對超高強鋼輥壓成形特點、成形工藝關(guān)鍵技術(shù)以及超高強鋼輥壓樣件試制過程進行系統(tǒng)研究.成功開發(fā)了超高強鋼輥壓門檻總成.積累了大量的實驗數(shù)據(jù)和量產(chǎn)經(jīng)驗。結(jié)合寶鋼超高強鋼產(chǎn)品的開發(fā).寶鋼將為更多的用戶提供超高強鋼輥壓產(chǎn)品。

圖3所示為寶鋼輥壓成形生產(chǎn)線與產(chǎn)品。

圖2 寶鋼熱沖壓成形生產(chǎn)線與產(chǎn)品

激光焊管

激光焊管的最大優(yōu)勢在于可以有大的直徑厚度比(d/t）.這是一般的高頻電阻焊管所無法比擬的。在轎車白車身結(jié)構(gòu)件中.隨著大量高強鋼的使用.這就需要鋼板的壁厚更薄.從而對管狀結(jié)構(gòu)而言.需要有更大的d/t和較好的成形性能。同時.近年來隨著液壓成形用材強度的提高.使用激光拼焊管和高強鋼材料將是一種趨勢。采用激光焊接技術(shù)可以改善ERW焊接過程中出現(xiàn)的多種質(zhì)量缺陷.有效提升焊縫性能。

寶鋼現(xiàn)有2條全自動激光焊管生產(chǎn)線.先后開發(fā)了DP600、DP780、DP980、FB590、BR1500HS等多種不同材料、不同管徑的高強鋼激光焊管.產(chǎn)品性能穩(wěn)定.在量產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量管控、生產(chǎn)績效方面擁有豐富經(jīng)驗。

圖4所示為寶鋼激光焊管生產(chǎn)線與產(chǎn)品。

圖3 寶鋼輥壓成形生產(chǎn)線與產(chǎn)品

寶鋼零部件加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標

鋼材深加工作為寶鋼主業(yè)縱向延伸業(yè)務(wù).是拓展市場、優(yōu)化鋼材供應(yīng)鏈、提升技術(shù)創(chuàng)新能力的必要手段.能充分發(fā)揮鋼鐵主業(yè)在原材料、技術(shù)、營銷渠道等方面的優(yōu)勢.是具有較高戰(zhàn)略協(xié)同價值的多元產(chǎn)業(yè)之一。但鋼材深加工本身涵蓋領(lǐng)域廣、層次多.在技術(shù)含量、品質(zhì)質(zhì)量和用戶類別方面差異很大.所以.有必要實施恰當?shù)膽?zhàn)略定位及運營模式。綜合相關(guān)理論及實踐.寶鋼零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要集中于：

⑴寶鋼零部件業(yè)務(wù)的發(fā)展主要服務(wù)于促進寶鋼新材料的研發(fā)。寶鋼是國內(nèi)最大的汽車板生產(chǎn)企業(yè).寶鋼的汽車板產(chǎn)品涵蓋國內(nèi)所有汽車用戶.寶鋼汽車板新材料的研發(fā)水平和進展狀況直接關(guān)系到我國汽車工業(yè)的發(fā)展.對國內(nèi)所有汽車廠家的技術(shù)進步和成本控制有主要影響。寶鋼零部件業(yè)務(wù)發(fā)展將有利于推動寶鋼材料技術(shù)的進步.使寶鋼成為為用戶提供材料技術(shù)及先進成形技術(shù)全方位解決方案的供應(yīng)商。

⑵寶鋼汽車零部件業(yè)務(wù)的發(fā)展要立足于推動用戶技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級進步。我國目前是汽車生產(chǎn)大國.但并非汽車生產(chǎn)強國.在汽車零部件加工領(lǐng)域的諸多技術(shù)仍然受制于國外企業(yè)。寶鋼自開展先進零部件加工技術(shù)研究以來.并結(jié)合寶鋼汽車板EVI戰(zhàn)略.已完成與國內(nèi)所有主機廠全方位、多角度的技術(shù)推介.極大提升了我國汽車行業(yè)對零部件先進成形技術(shù)的了解和應(yīng)用。同時.隨著先進成形技術(shù)的推廣.也推動了相關(guān)行業(yè)（如材料開發(fā)技術(shù)、焊接技術(shù)、制管行業(yè)等）的技術(shù)升級。

⑶寶鋼零部件業(yè)務(wù)發(fā)展過程中.要努力降低用戶使用成本.提升產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。在寶鋼進行液壓成形、熱沖壓成形研究以前.國內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)品全部依賴進口.國內(nèi)企業(yè)無力進行議價和質(zhì)量申訴.相當數(shù)量的企業(yè)或被迫接受國外條款.或不得已對零件進行改型.依然采用傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)方式進行加工.大大降低了產(chǎn)品競爭力。隨著寶鋼量產(chǎn)線投入.在極大降低用戶采購成本的基礎(chǔ)上.大大縮短了采購周期.并提升了服務(wù)響應(yīng)速度.促進了用戶在新技術(shù)使用方面的良性循環(huán)。

圖4 寶鋼激光焊管生產(chǎn)線與產(chǎn)品

結(jié)束語

隨著國內(nèi)汽車先進零部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.寶鋼將以更加開放的心態(tài).與同行及相關(guān)行業(yè)建立良好的合作關(guān)系.實現(xiàn)我國鋼鐵及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

寶鋼汽車零部件加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述

文／蔣浩民，陳新平·寶山鋼鐵股份有限公司汽車用鋼開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)國家重點實驗室（寶鋼）蘇海波·寶山鋼鐵股份有限公司