中國(guó)汽車(chē)材料及零部件領(lǐng)域知名專(zhuān)家——凌云工業(yè)股份有限公司總工程師李彥波,此前與行業(yè)同仁交流分享如何通過(guò)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)合作模式,來(lái)推動(dòng)行業(yè)輕量化技術(shù)的發(fā)展。
“布局技術(shù)前瞻 引領(lǐng)國(guó)內(nèi)行業(yè)發(fā)展”
凌云工業(yè)股份有限公司是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)發(fā)高強(qiáng)鋼輥壓保險(xiǎn)杠、高強(qiáng)度鋁合金保險(xiǎn)杠、高強(qiáng)鋼側(cè)門(mén)防撞梁、車(chē)門(mén)窗框等汽車(chē)安全結(jié)構(gòu)部件的企業(yè),也是國(guó)內(nèi)最早有能力與汽車(chē)廠進(jìn)行同步設(shè)計(jì)的自主零部件企業(yè)。目前已具備了較為全面的仿真分析能力,是國(guó)內(nèi)最早研究熱成形技術(shù)的企業(yè)之一,目前已掌握了熱成形零件軟區(qū)、變厚度板熱成形、激光拼焊板熱成形零件的設(shè)計(jì)和制造技術(shù),達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,引領(lǐng)國(guó)內(nèi)汽車(chē)零部件輕量化的發(fā)展。凌云工業(yè)股份有限公司也是中國(guó)汽車(chē)輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成員單位,是國(guó)內(nèi)最大的汽車(chē)塑料管路系統(tǒng)供應(yīng)商,等速萬(wàn)向節(jié)驅(qū)動(dòng)軸技術(shù)也已處于國(guó)際先進(jìn)水平。
提到凌云的輕量化汽車(chē)零部件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)情況時(shí),李總介紹道:凌云輕量化部件主要涉及包括車(chē)身安全結(jié)構(gòu)件,以及新能源汽車(chē)電池包等部件。車(chē)身安全結(jié)構(gòu)件有前后保險(xiǎn)杠防撞梁、車(chē)門(mén)防撞梁、門(mén)檻、A柱、B柱、中央通道等,材料有高強(qiáng)度鋼、高強(qiáng)度鋁合金,工藝有高強(qiáng)度鋼輥壓成形、冷沖壓成形、熱沖壓成形等。高強(qiáng)度鋁合金主要是擠壓型材,材料有6000系和7000系,抗拉強(qiáng)度最高超過(guò)440MPa。新能源汽車(chē)部件主要有電池盒、動(dòng)力總成支架等,材料主要是鋁合金和長(zhǎng)玻纖復(fù)合材料,其中鋁合金電池包的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化效果非常好。
凌云依托國(guó)家級(jí)技術(shù)中心的優(yōu)勢(shì)和國(guó)際領(lǐng)先的現(xiàn)代化生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)高強(qiáng)度、輕量化安全防撞系列,熱成形系列、門(mén)檻件系列等產(chǎn)品自主研發(fā)由追趕到超越的轉(zhuǎn)變;實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)尼龍管路系統(tǒng)和橡膠管路系統(tǒng)的低滲透、低排放國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn);提升了汽車(chē)等速萬(wàn)向節(jié)前驅(qū)動(dòng)軸、裝飾密封件等系列產(chǎn)品的核心技術(shù)地位;先后獲得600多項(xiàng)技術(shù)專(zhuān)利,制訂了40多項(xiàng)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),聯(lián)合國(guó)內(nèi)產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)集智攻關(guān),在激光焊接裝備制造領(lǐng)域榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
“多材料融合是輕量化發(fā)展的必然選擇”
多年來(lái),在汽車(chē)輕量化領(lǐng)域凌云股份公司緊盯國(guó)際汽車(chē)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和客戶(hù)需求,除了發(fā)展輥壓成形技術(shù),還有高強(qiáng)鋼冷沖壓技術(shù)、熱沖壓技術(shù)、鋁合金沖壓成形技術(shù)、復(fù)合材料模壓成形技術(shù)等。
隨著新能源汽車(chē)快速發(fā)展,目前輕量化車(chē)身的發(fā)展趨勢(shì)是高強(qiáng)鋼、鋁合金、復(fù)合材料共存的復(fù)合多材料車(chē)身的技術(shù)路線。因此,需將合適的材料用在合適的部位,這樣即實(shí)現(xiàn)了輕量化,又不至于成本過(guò)高,用戶(hù)也可以接受。凌云也是在沿著這個(gè)方向,不斷地開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新材料的應(yīng)用,滿(mǎn)足客戶(hù)的各種需求。
凌云在高強(qiáng)鋼輥壓方面,已有1500MPa級(jí)別材料的產(chǎn)品批量生產(chǎn),1700MPa級(jí)別材料的產(chǎn)品正在開(kāi)發(fā);7000系的鋁合金做到了440MPa以上;熱沖壓成形產(chǎn)品做到了1900MPa級(jí)別的材料。在非金屬材料應(yīng)用方面,可以生產(chǎn)熱塑性長(zhǎng)玻纖復(fù)合材料GMT、LFT-D的產(chǎn)品和熱固性SMC材料的產(chǎn)品,這些都是在新能源車(chē)上應(yīng)用的產(chǎn)品。此外,還承擔(dān)了某個(gè)新能源車(chē)的100多個(gè)鋁合金零件的沖壓及模塊化供貨。
“冷/熱成形技術(shù)路線并存將是汽車(chē)用高強(qiáng)度鋼成形技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)”
凌云08年開(kāi)始熱成形技術(shù)的研究,目前擁有的8個(gè)熱成形生產(chǎn)基地,14條生產(chǎn)線,在冷成形和熱成形方面都在快速發(fā)展。李總認(rèn)為,熱成形具備強(qiáng)度高、成形精度高、尺寸穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì),適合做車(chē)身骨架類(lèi)產(chǎn)品,并且隨著軟區(qū)熱成形技術(shù)、門(mén)環(huán)技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)和突破,熱成形產(chǎn)品的應(yīng)用范圍還在擴(kuò)大。國(guó)產(chǎn)熱成形產(chǎn)品成本的降低,也是熱成形產(chǎn)品用量穩(wěn)步增長(zhǎng)的一個(gè)原因。
高強(qiáng)鋼冷成形在某些部件上具備自己的優(yōu)勢(shì),也是熱成形不能替代的。比如高強(qiáng)鋼輥壓門(mén)檻、保險(xiǎn)杠防撞梁和地板梁等產(chǎn)品,強(qiáng)度可以做到1500MPa,甚至1700MPa,不低于熱成形,并且輥壓可以使部件做到平臺(tái)化,即用一套輥壓模具可以為多個(gè)車(chē)型生產(chǎn)零件,只要產(chǎn)品的斷面尺寸相同即可,長(zhǎng)短、弧形可以任意改變,凌云在這方面給主機(jī)廠用戶(hù)提供過(guò)很多成功的平臺(tái)化設(shè)計(jì)案例,幫助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)了輕量化并降低了成本。這些高強(qiáng)鋼冷輥壓產(chǎn)品都有很好的性能、成本優(yōu)勢(shì)。因此熱成形和高強(qiáng)鋼冷成形兩種技術(shù)路線應(yīng)該是并存發(fā)展的趨勢(shì),誰(shuí)也不能完全取代誰(shuí)。行業(yè)需要用好冷/熱成形技術(shù)路線的特點(diǎn),用其所長(zhǎng),才能實(shí)現(xiàn)效益的最大化。這方面,凌云積累了大量的經(jīng)驗(yàn),也愿意與客戶(hù)共同協(xié)作開(kāi)發(fā)。
“延遲斷裂和抗冷彎成為超高強(qiáng)度鋼汽車(chē)零部件研究的熱點(diǎn)”
對(duì)于高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼(抗拉強(qiáng)度800MPa及以上)無(wú)論是冷成形還是熱成形,對(duì)于超高強(qiáng)度鋼汽車(chē)零部件都可能存在延遲斷裂傾向的問(wèn)題,李總就這一回答道:延遲開(kāi)裂主要存在于超高強(qiáng)度鋼中,強(qiáng)度越高,延遲開(kāi)裂的傾向越大。延遲開(kāi)裂一般與以下幾個(gè)因素有關(guān),一是材料中含有氫,且請(qǐng)的濃度超過(guò)臨界值,二是在環(huán)境中存在過(guò)量的氫,第三是在受力的狀態(tài)下。凌云作為零部件企業(yè)中的翹楚,對(duì)汽車(chē)零部件產(chǎn)品的技術(shù)和質(zhì)量是高度重視的。對(duì)于超高強(qiáng)度鋼零部件,首先是選擇好材料供應(yīng)商,凌云選擇的材料供應(yīng)商都是經(jīng)過(guò)主機(jī)廠認(rèn)可的、技術(shù)實(shí)力和質(zhì)量保證能力都很強(qiáng)很規(guī)范的材料供應(yīng)商。其次凌云對(duì)于零件的加工工序做到了嚴(yán)格控制,工藝參數(shù)的制定都是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的試驗(yàn)后確定的,確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定、可靠。對(duì)相關(guān)的關(guān)鍵設(shè)備是閉環(huán)控制的,比如對(duì)露點(diǎn)的控制,有效地預(yù)防了熱成形延遲開(kāi)裂的產(chǎn)生。另外,據(jù)研究Nb、V、Ti等元素可細(xì)化晶粒,提高材料的韌性,減少偏析,而且所形成的細(xì)小析出物有利于形成氫的捕獲陷阱,從而降低材料的延遲斷裂敏感性,希望材料廠家不斷地改進(jìn)優(yōu)化材料性能,這樣工藝控制可以更簡(jiǎn)單。
同時(shí)凌云與國(guó)外知名汽車(chē)主機(jī)廠合作多年,在超高強(qiáng)度鋼抗冷彎和延遲斷裂的評(píng)價(jià)手段、以及預(yù)測(cè)措施上都有系統(tǒng)的研究。目前國(guó)內(nèi)也開(kāi)始重視該類(lèi)高強(qiáng)輕量化汽車(chē)零部件性能的評(píng)價(jià),這也體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)汽車(chē)零部件技術(shù)水平的進(jìn)步。
“新時(shí)代的凌云 走向全球化”
凌云集團(tuán)緊扣高質(zhì)量發(fā)展要求,堅(jiān)持把科技創(chuàng)新作為增強(qiáng)全球競(jìng)爭(zhēng)力的核心和調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式的重要抓手,逐步走向世界,目前在全球有80多家分子公司,先后收購(gòu)了德國(guó)的KKT公司和WAG公司。在上海建立了中央研究院,在德國(guó)、日本、美國(guó)建立了海外研發(fā)辦事處,以更好地貼近客戶(hù),提供及時(shí)的服務(wù)。
李總在采訪時(shí)談到:在上海建立凌云中央研究院是為了利用上海的區(qū)位優(yōu)勢(shì)和人才高地優(yōu)勢(shì),吸納更多的優(yōu)秀的高端人才,提升公司的科研能力,為客戶(hù)提供更多、更好的科研成果和服務(wù)。全面整合科技創(chuàng)新資源,聚焦長(zhǎng)纖維新技術(shù)、新能源電池殼、高強(qiáng)度輕量化安全防撞系統(tǒng)、低滲透低排放汽車(chē)管路系統(tǒng)等領(lǐng)域,開(kāi)展戰(zhàn)略性、引領(lǐng)性、前瞻性重大技術(shù)項(xiàng)目協(xié)同創(chuàng)新與研究,將是上海研究院的主要定位和職能。同時(shí)也會(huì)有相當(dāng)?shù)娜藛T投入在客戶(hù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)服務(wù)上,將前瞻技術(shù)研發(fā),與企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)深度融合。