10月19日至20日,第二届新能源汽车底盘创新技术论坛暨轻量化与先进制造技术研讨会在上海成功举办。一汽、上汽、北汽、比亚迪等汽车品牌代表以及汽车底盘件设计制造的材料、工艺、模具、装备等相关企业代表参加了本次会议。
作为本次研讨会唯一一家流体压力成形技术及装备研发企业,我司总工程李经明在会上做了《流体压力成形模具、工艺及使用案例》主题演讲。演讲中李总重点介绍了我司内高压成形装备的优势以及目前在汽车底盘件成形上的具体应用。
我司总工程师李经明在会议上作主题演讲
嘉宾咨询了解我司内高压成形工艺
汽车底盘件是汽车核心部分之一,它由传动、驱动、制动、转向等多个系统组成,比如传动轴、万向节、车架、车桥等。
近年来,已经形成买方市场的汽车行业竞争日益激烈,需求端对于汽车的品质追求全维度提升,供应端对于降本提效的要求日益强烈,同时汽车行业也在积极响应国家节能减碳的战略部署,因此汽车零部件逐步、全面走向轻量化。这一趋势,对汽车底盘件及其他零部件的制造工艺提出了新的、更高的要求。而内高压成形工艺,无疑是突破这一难题的有力答案。
从工艺上看,用内高压成形的完整路线为:管坯下料-预弯-预成形-退火-高压终成形。其中,内高压成形是核心技术。
内高压成形技术是用管材作为坯料,通过对管腔内施加液体压力及在轴向施加负荷作用,使其在给定模具型腔内发生塑性变形,管壁与模具内表面贴合,从而得到所需形状零件的成形技术。尤其适用于各种截面复杂的异形管材管件的成形。
他相对于传统的压铸、冲压、焊接等工艺,可减少产品的质量(框、梁类可减轻20%-40%,空心轴可减轻40%-50%),提高材料利用率(利用率可达90%-95%),减少产品的加工工序,提高产品的强度和刚度,尤其是疲劳强度(产品寿命更长)。此外还能降低生产成本,内高压成形件比冲压件可降低成本15%~20%,模具费用降低20%~30%。
提高汽车零部件的强度、刚度,改善车辆运行的稳定性、安全性,这些优势都高度契合了汽车底盘件等零部件轻量化的需求,给相关汽车零部件制造企业提供了品质更优、工序更少、成本更低的工艺选择。国外很多汽车品牌如通用、奥迪、奔驰、大众、沃尔沃、戴姆勒-克莱斯勒都采用了内高压成形工艺。
上图是我司研发的3500吨内高压成形设备,搭载了我司自主开发的嵌入式软件平台,针对不同材料的成形要求配适不同成形模式及算法;具有数据自动采集,压力温度自动补偿,位移精度自动比对校正功能;带反馈及自动增益控制,工作精度高;主要配件均是进口名牌产品,维修率低、使用寿命长;主缸和增压缸都设有极限开关,并配有安全光电保护器装置、电机电路保护,安全系数高。
我司自成立以来一直坚持内高压成形技术的研发,2009年在汽车行业完成第一台内高压成形设备的交付,成为国内第一家向市场提供智能内高压成形设备的企业。2010年,我司开始组建超高压液力成形技术团队,在总工程师李经明带领下,已经成功掌握合模力达10000吨、成形压力达500MPa的设备制造技术和成形工艺。截至目前已向多个领域的客户提供了数十台各种规格的内高压成形设备,在大型智能内高压设备的设计研制方面不断突破创新。
下图是我司采用内高压成形技术为某汽车品牌研发的汽车后桥。两端等壁厚,中间胀形处壁厚变厚。
左边为完整的后桥,右边是截面
除车桥外,我司研发生产的内高压成形设备也成熟应用在汽车横梁、纵臂、副车架等其他汽车底盘件的制造上。客户在引进内高压成形生产工艺后,也都切身体验到其优势显著:相对于传统的冲压加焊接的模式,内高压成形工艺可以一体成形,大大减少了工序节省了成本,产品的寿命也有明显提升。所以,近年来国内越来越多的汽车品牌开始采用内高压成形工艺来生产底盘件。
汽车梁内高压成形现场
采用内高压成形技术的其他汽车底盘件
事实上,除了汽车底盘件外,汽车其他管类零部件也可以采用内高压成形技术,而且在实际应用中也已经有成熟应用。比如发动机支架,中冷管、排气管、支架管等等。同样,新能源汽车的相关零部件制造也可以采用内高压成形工艺来完成。
其他采用内高压成形技术的汽车管件
汽车排气管内高压成形
汽车支架管内高压成形
所以,在汽车轻量化进程中,内高压成形工艺和装备将发挥不可忽视的重要推动作用。
此外,我司在内高压成形技术领域深耕多年,积累了丰富的研发和生产经验。尤其是近几年,针对内高压成形工艺在汽车零部件方向的应用进行了系列深度开发和实践,并形成技术体系,已经为多家国内汽车零部件制造企业提供了先进、可靠的内高压成形设备和产品方案。
我们坚信,顺应时代和市场要求的内高压成形技术,必将极速裂变,在汽车轻量化过程中大有可为!