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保隆液压成形核心技术助力汽车轻量化——访上海保隆汽车科技股份有限公司副总裁陈洪泉

发布时间:2020-01-21

新能源汽车和传统汽车的节能、轻量化是当前汽车技术研究的重要课题。汽︵车轻量化技术包括汽车结构轻量化和材料轻量化两大方面。根据欧洲铝协公布的资料,汽车重量每降低100kg,每百公里可节约0.6L燃油,同时也可减少尾气排放。因此,车身轻量ↂ化对提高整车燃料经济性▽至关重要。液压成形作为汽车轻量化的重要途径之一在国外汽车行业得到广泛应用,在国内,其优势也正被越来越多的Г汽车制造商认可。日前,上海保隆汽车科技〧股份有限公司陈洪泉副总裁接受了盖世汽车网专访¤,介绍了保隆在液压成形技术领域的研发成果、液压成形汽车管件的配套应用、以及液压成形项目的目标规划等。

图为╳:上海保隆汽车科技股份有限公司副总裁 ★陈洪泉

潜心研究,掌握液ぷ压成形核心技术

液压成形工艺属于液力成形技术范畴,其工作原理是通过内部加压和轴向加力补料,把管状坯料压入到模具型腔,┒形成各种形状的零部件。目前,液压成形工艺主要用来整体成形变径管、弯曲轴线异型截面空心零件和薄壁多通管零件。这类零件传统制造工艺是先冲压成形2〓个或2个以上半片件,再焊接成整体零件。为减少焊接变形,一般采用点焊工艺,♧因而零件不能是封╱╲闭截面。此外,冲压件截面形状相对比较简单,难以满足结构设计的Θ需要。

汽车上的液压成形零件主要包括:底盘结构件,如前/后副车架、保险杠;车身结构件,如车体框架、仪表盘支架、散热器支架等;转向和悬挂系统,如转向杆、控制臂、扭力臂;排气系统异◢形管件,如Y形管、锥管等。

陈总介绍,保隆从2002年开始运营金属管件业务,随着◇业务的发展,2003年开始研究液压成形项目,∏大致经过了学习、研究、试制、总结、量产5个阶段。最初是在汽车排气系统管件上的应用研究,2009年着手汽▉车结构件的研究。目前保隆已组建了2个专σ业液压成形项目小组,拥有原材料分析、CAE分析、模具工装、调试等专々业人员;在设备软/硬件方面的研究获得突破,已掌握设备整体研发Е及制造能力,大大降低了生产线建设的成本和周期。通过自制、并购等方式,保隆已拥有6台数控液压成形机(其中3台3000T,1台2100T,1台1☠400T,1台1200T),另有20余台小吨位液压成形设备,生产线可根据产品需要实现定制布局;在模具的设计研制、工艺的设计研制方面保隆均实现自主技术,在行业中的竞争优势明显。

除了自身在液压成形工↔艺方面的研究积累,保隆还积极借助海外液压成形设备供应商的经验及技术支持,并且与国内在液压成形技术研究有丰富经验的哈尔滨工业『大学等高校开展产学研ⓛ合作,获得了很多技术支持。

海外市场广阔,争做世界前三供应商

与传统冲压工艺比较,๑汽车管件制造用液压成形工艺有着较大的优势:

1)减轻重量,节约材料。░复杂形状的零件可一次成形,减少了结╬构的零件数量与焊接;2)减少零件和模具数量,降低模具费用。液压成形通常仅需要一套模具,而冲压件生产大多需要多套模具;3)ↀ减少后续机械加工和组装焊接量,提高产品品质,产品状态以及★一致性得到有效控制;4) Ⅺ提高零部件的强度和刚度,尤其是疲劳强度。焊接工艺的多部件零件组合有潜在的失效模式,脱焊、虚焊等;5)降低生产成本。根据德国某公司对应用液压成形技术生产的零件的对比分析,液压成形件的成本比冲压件ミ平均降低15%左右,模具费用降低20%左右。

液压成形工艺源于欧洲,上世纪90年代开始进入实用市场。因其与传统冲压工艺∕相比的巨大优势,在国外汽车行业,液压成形技术得到迅速推广和广泛应用。随着汽车工业的快速发展,“环保、轻质、节能”成为重要的发展方向,液压成形技术将得到更多的重视和应用。

陈总说,К近几年北美、欧洲的汽车环保法规要求严格,汽车轻量化趋势明显,所以液压成形′工艺需求量增长迅猛。有数据显示,北美液压汽车管件的需求量每年4,000万件左右,欧洲2,000万件左右。目前保隆的液压成形汽车结构管件在海外市场还是零,所以有很大的市场空间拓展。对于海外市场的目标,陈总说保隆的目标是力争做到全球前三Θ位的供应商,这个目标°゜预计需要用5-8年的时间实现。陈总透露,目前保隆已与海斯坦普、本特勒等公司在进行合作洽谈。另外在合适的时机,保隆会考虑在海外建立液压→成形汽车管件工厂。

国内应用趋势明显,建立战略合作关系

随着汽车轻量化技术的发展,以及向国外汽车厂商的学习,国内汽车厂商对液压成形汽车管件的认识正逐渐提高,量产应用已是明显趋势。陈总估计,5年之内,国内对液』压成形汽车管件的需求量将达到目前北美市场年需求4,000万件的产量。

保隆液压成形汽车结构件在国内市场的推广处于起步阶段,目前有包括底盘后副车架管件等十余个零件量产,主要客户主要是本土汽车厂商。其中与长城汽车初步建立了战略合作伙伴关系,从其设计的初始阶段参与协同开发,提供合理的汽车管件解决方案。为上海汇众某车型配套后副车架的项目已经立í项。另外,与上海汇众、比亚迪汽车也正在寻求建立战略合作伙伴关系。

陈总说,虽然现在立项量产的项目不是特别多,但是到工厂考察、询价的客户非常多。保隆现在也不想盲目地拓展业务,而是一定先把产品做精、将售后服务做好,树立产品的品牌,上海汇众的项目对保隆品牌将是很大的提升。

产学研多方合作,提高液压成形技术水平

据陈总分析,液压成形技术的发展趋势是:1)多工艺组合。如预成形与液压成形的结合、液压成形与热成形等工艺复合等等,需要多种工艺技术协۩同发展;

2)数∏字化的结合。数控、自动化技术在液压成形设备的使用将更加多;3)超高强度钢成形。随ι着汽车结构轻量化需求的进一步提高,车$体上使用的钢材强度越来越高,材料塑性降低,致使开裂倾向严重,对液压成形工艺将有更高的要求;4)热态内压成л形。为了解决高性能铝合金、镁合金等轻合金材料室温塑性低、成形困难的问题,采用加热加压介质成形异形截面零件是液压成形发展的一个重要方向。陈总说,保隆已掌握◎了液压成形的核心技术,在配套工艺方面,还需要不断研究热成形等高端工艺技术,这些技术会来源于产学研的深度合作,一些汽车研究院和高校对保隆的液压成形项目考察后非常感兴趣,并主动愿意做保隆热成形等工艺技术的坚实后盾。

陈总Ъ最后表示,随着保隆在液压成形领域技۩..术组合的深度研发与应用、市场的持续发展,保隆液压成形汽车管件项目的梦想将一步步变为现实。