對(duì)話 | 普熱斯勒:車身減重新希望-熱沖壓成型技術(shù)
據(jù)研究表明汽車每減重10%油耗將減少8%,而車身重量約占整車重量的25%-30%,所以面對(duì)日趨嚴(yán)苛的節(jié)能減排要求,車身減重對(duì)于汽車輕量化將會(huì)產(chǎn)生很大貢獻(xiàn)。
超高強(qiáng)度鋼作為目前市場上最具性價(jià)比的輕量化材料,其制造成本與制造工藝較碳纖維材料、鋁合金材料更具優(yōu)勢。由于超高強(qiáng)度鋼在傳統(tǒng)的冷沖壓制造過程中容易出現(xiàn)開裂、回彈性等現(xiàn)象,先進(jìn)的熱沖壓技術(shù)就成為其最優(yōu)選擇。
熱沖壓技術(shù)是材料學(xué)、力學(xué)、模具技術(shù)、機(jī)械開發(fā)技術(shù)、IT等綜合技術(shù)的集成,它能夠?qū)摪逶诟邷貖W氏體區(qū)沖壓成形、淬火強(qiáng)化后轉(zhuǎn)化為高強(qiáng)度馬氏體的技術(shù),其生產(chǎn)出的高強(qiáng)度鋼能夠保證在相同的強(qiáng)度下減輕自身重量。目前該項(xiàng)生產(chǎn)線的核心技術(shù)被歐美日韓等發(fā)達(dá)國家壟斷。近日蓋世汽車記者了解到,國內(nèi)一家位于蘇州的企業(yè)已經(jīng)完成具有世界先進(jìn)水平的熱沖壓生產(chǎn)線的專利申請,且已經(jīng)投入生產(chǎn)階段。為此記者就熱沖壓生產(chǎn)線目前的市場現(xiàn)狀、熱沖壓技術(shù)在車身輕量化方面的應(yīng)用等問題,專訪到蘇州普熱斯勒先進(jìn)成形技術(shù)有限公司董事長安先生。
蘇州普熱斯勒先進(jìn)成形技術(shù)有限公司董事長安先生
蓋世汽車:熱沖壓生產(chǎn)線與冷沖壓生產(chǎn)線區(qū)別是什么?現(xiàn)階段國內(nèi)熱沖壓生產(chǎn)線的格局怎樣?
安先生:熱沖壓生產(chǎn)線相較于冷沖壓生產(chǎn)線最明顯的區(qū)別就是,在此生產(chǎn)線上把鋼板坯料先加熱再?zèng)_壓成型,在模具內(nèi)實(shí)現(xiàn)保壓淬火冷卻,這樣生產(chǎn)出的零件具有1500MPa以上的強(qiáng)度,所以被稱之為超高強(qiáng)度鋼。
談起熱沖壓生產(chǎn)線的格局,目前全世界共有200條以上的熱沖壓生產(chǎn)線,除去我們已經(jīng)研發(fā)成功的熱沖壓生產(chǎn)線——1200T,中國地區(qū)已有50多條熱沖壓生產(chǎn)線。但這些生產(chǎn)線都具有相同的特點(diǎn):就是采購成本高,運(yùn)行成本高、能耗量大、占地大。這些缺點(diǎn)和不足一直制約著熱沖壓市場在中國和世界范圍的發(fā)展。
蓋世汽車:目前市場上熱沖壓鋼零件的應(yīng)用如何?
安先生:對(duì)于熱沖壓鋼零件來說最大優(yōu)勢就是除了提供無以倫比的高強(qiáng)度以確保碰撞安全外,還能夠在保證相同強(qiáng)度性能的同時(shí)減輕自身,可以很好地兼顧安全性和輕量化。首先從進(jìn)口車市場來看,以安全著稱的沃爾沃車型,均采用40個(gè)熱沖壓件。從國內(nèi)市場來看2016年起,上汽大眾和一汽大眾生產(chǎn)的車型中都用到20多個(gè)熱沖壓件。而最有意思的是現(xiàn)在在售的經(jīng)濟(jì)型合資品牌車型,其B柱加強(qiáng)板也已經(jīng)采用熱沖壓鋼工藝,其強(qiáng)度在1500Mpa以上。所以說近些年來市場上對(duì)于熱沖壓鋼零件的需求是在迅猛增加中。
蓋世汽車:據(jù)悉普熱斯勒的熱沖壓生產(chǎn)線已經(jīng)申請專利且投入生產(chǎn),對(duì)于熱沖壓你們對(duì)比傳統(tǒng)熱沖壓生產(chǎn)線的優(yōu)勢是什么?
安先生:傳統(tǒng)的熱沖壓生產(chǎn)線長度較長,僅加熱爐和上下料機(jī)構(gòu)一般就在30米至40米左右。而另外一種雖然占地面積更小的單邊單出式箱式爐的加熱模式,但是其生產(chǎn)效率較低,使用成本較高。很容易在生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生氧化皮,導(dǎo)致其不適用于裸板的熱沖壓。
蘇州普萊斯勒1200T熱沖壓生產(chǎn)線全貌
而我們公司-蘇州普萊斯勒先進(jìn)成型技術(shù)有限公司,通過近幾年的探索,已經(jīng)研發(fā)出一條世界級(jí)先進(jìn)的熱沖壓生產(chǎn)線1200T并且已經(jīng)投產(chǎn)。這條生產(chǎn)是圍繞加熱爐的技術(shù)創(chuàng)新,其核心專利是自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)、加熱穩(wěn)定系統(tǒng)和自動(dòng)出料系統(tǒng),與傳統(tǒng)的熱沖壓生產(chǎn)線相比具有以下三個(gè)優(yōu)勢:
首先這條生產(chǎn)線總長只有20多米占地面積非常小,而且它的性能和其他傳統(tǒng)熱沖壓生產(chǎn)線沒有差別。生產(chǎn)全自動(dòng)化集成,拆垛機(jī)、加熱爐、壓機(jī)一應(yīng)俱全。
1200T拆剁機(jī)和機(jī)械手臂
其次我們的加熱爐采用雙邊雙出的多層箱式加熱模式,能夠保證物料填充和送料沖壓的過程高效有序,并且大幅度減少加熱爐內(nèi)保護(hù)氣氛和熱量流失,降低生產(chǎn)過程中的氧化皮粉塵的困擾,同時(shí)特別節(jié)能。
帶有冷卻系統(tǒng)的1200T沖壓機(jī)
最后我們整套生產(chǎn)線售價(jià)很低,國外大部分熱沖壓生產(chǎn)線其售價(jià)在3000-4000萬元左右,而我們的價(jià)格遠(yuǎn)低于國外生產(chǎn)線,性價(jià)比很高。
蓋世汽車:未來熱沖壓技術(shù)在汽車輕量化上的應(yīng)用是怎樣的?
安先生:2020年我國乘用車燃料消耗量限值將在百公里5.0L,但是從目前的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展來看,以目前車身的重量想要達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是非常困難的。所以說輕量化將是未來汽車廠商布局的重點(diǎn)。與此同時(shí)近幾年汽車行業(yè)內(nèi)也開始認(rèn)可輕量化系數(shù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于傳統(tǒng)汽車來說此項(xiàng)系數(shù)介于4和5之間,但是真正的輕量化是要求該系數(shù)接近于2.5。而通過熱沖技術(shù)生產(chǎn)的超高強(qiáng)度鋼能夠在保證高強(qiáng)度的前提下減輕重量,同時(shí)成本較其他輕量化材料如鋁合金和碳纖維相比要低得多。說到成本我還想補(bǔ)充一點(diǎn),隨著我們的低成本高性能的熱沖壓線設(shè)備的不斷應(yīng)用,超高強(qiáng)度熱沖壓鋼零件的價(jià)格可以迅速下降。已經(jīng)越來越接近傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼冷沖壓的零件價(jià)格。同時(shí)我司的7000系超強(qiáng)鋁合金的熱沖壓件大批量生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)完全開發(fā)成功。這標(biāo)志著一直受困于成形困難的7000系超強(qiáng)鋁合金沖壓件在全鋁車身結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用之門已經(jīng)完全打開。大量應(yīng)用7000系超強(qiáng)鋁合金沖壓件為全鋁車身的進(jìn)一步減重提供了可能。
所以說未來車身結(jié)構(gòu)件將更多采用熱沖壓零件,不僅可以獲得更高的安全性能,還能夠大幅度減輕車身重量。我個(gè)人認(rèn)為隨著熱沖壓零件價(jià)格的繼續(xù)下降,每輛車的車身都有可能使用40-50個(gè)熱沖壓件甚至更多,熱沖壓技術(shù)在節(jié)能減排汽車輕量化方向上發(fā)展空間巨大。
蓋世小結(jié):
隨著先進(jìn)熱成形沖壓工藝的進(jìn)一步發(fā)展,超高強(qiáng)度鋼和超強(qiáng)鋁合金作為現(xiàn)階段最優(yōu)的輕量化材質(zhì),其高強(qiáng)度、低重量、高性價(jià)的特性將越來越多地應(yīng)用在汽車車身零件上。未來隨著類似于普熱斯勒1200T等國內(nèi)熱沖壓生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升,其生產(chǎn)成本將進(jìn)一步降低,蓋世汽車將為您持續(xù)關(guān)注。
(文章來源:蓋世汽車)