山東大王金泰集團(tuán)熱成形項(xiàng)目部經(jīng)理　任曉琪

超強(qiáng)鋼板熱成形技術(shù)及裝備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與方向

山東大王金泰集團(tuán)熱成形項(xiàng)目部經(jīng)理任曉琪

隨著我國(guó)裝備制造業(yè)的不斷發(fā)展，熱沖壓裝備逐漸開始國(guó)產(chǎn)化，如機(jī)械科學(xué)研究總院、湖北永喆的熱沖壓試驗(yàn)線，大王金泰的4大系列的熱沖壓成套裝備。從裝備的高性價(jià)比、服務(wù)質(zhì)量等方面，國(guó)產(chǎn)熱沖壓裝備已經(jīng)達(dá)到全面替代進(jìn)口設(shè)備的水平。

世界上第一輛應(yīng)用硼鋼板熱沖壓零件的轎車至今已有30多年歷史，從瑞典人將錳硼鋼板用在轎車上開始，超強(qiáng)鋼就注定了和汽車的結(jié)緣。21世紀(jì)初，超強(qiáng)鋼熱沖壓成形技術(shù)進(jìn)入中國(guó)，伴隨著中國(guó)汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，超高強(qiáng)度鋼板和熱沖壓成形相關(guān)技術(shù)裝備在中國(guó)的研究應(yīng)用呈現(xiàn)出欣欣向榮的趨勢(shì)。

熱沖壓技術(shù)的應(yīng)用

汽車輕量化已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)制造的主流，車身輕量化對(duì)減輕汽車整車自重，提高整車燃油經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能環(huán)保至關(guān)重要。汽車重量每降低100kg，每百公里至少可節(jié)約1.6L燃油。既實(shí)現(xiàn)輕量化又能保證安全性，且同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本和效益最優(yōu)化，是汽車制造業(yè)極為關(guān)注的目標(biāo)，采用高強(qiáng)度鋼板熱沖壓生產(chǎn)技術(shù)是目前最好的途徑。

熱沖壓是在沖壓成形的同時(shí)實(shí)現(xiàn)相變，從而獲得更高強(qiáng)度、抗變形性與更高硬度。采用這種超高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件，可顯著提高汽車的碰撞安全性，同時(shí)通過減小壁厚或截面，減少相應(yīng)汽車零部件的數(shù)量和尺寸，從而實(shí)現(xiàn)輕量化。熱沖壓技術(shù)不僅有高強(qiáng)度比的優(yōu)點(diǎn)，且在高溫下材料成形性好，能消除回彈影響，零件精度高，成形質(zhì)量好。

正因?yàn)闊釠_壓的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使得超高強(qiáng)度鋼板及熱沖壓技術(shù)受到全球汽車廠商與鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的青睞和極大關(guān)注。近年來(lái)，國(guó)外汽車制造商已將高強(qiáng)度鋼板熱沖壓技術(shù)應(yīng)用于前保險(xiǎn)杠、后保險(xiǎn)杠、A/B/C柱、車頂構(gòu)架、車底框架，以及車門內(nèi)板、車門防撞梁在內(nèi)的結(jié)構(gòu)件上。使用量逐年遞增，如在VOLVO車型中的熱沖壓件預(yù)計(jì)將達(dá)到白車身的45%以上。

超高強(qiáng)度鋼板是指抗拉強(qiáng)度>1200MPa的錳硼鋼板，主要分為涂層板和非涂層板（裸板）兩種。受Al-Si涂層板專利保護(hù)的影響，目前在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)使用的Al-Si涂層板主要是安塞洛米塔爾、浦項(xiàng)和新日鐵三家公司的產(chǎn)品。而非涂層板，國(guó)內(nèi)鋼廠如寶鋼、武鋼、鞍鋼、萊鋼、首鋼、唐鋼及馬鋼等，均已研發(fā)或量產(chǎn)。為避免專利保護(hù)到期的競(jìng)爭(zhēng)影響，安

塞洛米塔爾在湖南婁底合資建設(shè)鋼鐵企業(yè)，生產(chǎn)汽車用鋼板。

國(guó)內(nèi)熱沖壓技術(shù)工藝?yán)碚撗芯恐饕性诟咝：涂蒲性核?，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華中科技大學(xué)、東北大學(xué)重點(diǎn)軋鋼實(shí)驗(yàn)室、同濟(jì)大學(xué)、吉林大學(xué)、山東建筑大學(xué)等，數(shù)年來(lái)發(fā)表了大量的理論著作和學(xué)術(shù)報(bào)告。

從2007年以來(lái)，國(guó)內(nèi)熱沖壓零件生產(chǎn)從無(wú)到有，眾多汽車沖壓件供應(yīng)商試水熱沖壓汽車零部件產(chǎn)品。

三類熱沖壓件相關(guān)生產(chǎn)商

一是國(guó)外老牌沖壓件供應(yīng)商把持著中國(guó)的熱沖壓零件供應(yīng)，他們緊隨著我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，抓緊時(shí)機(jī)在各汽車產(chǎn)地布局，壟斷著熱沖壓零件的市場(chǎng)，并影響著汽車零部件的定價(jià)權(quán)，如海斯坦普、本特勒、卡斯瑪?shù)?。這些企業(yè)一般使用著歐洲的熱沖壓裝備、鋼板、模具，宣稱著熱沖壓成形技術(shù)的“高冷”。

二是國(guó)內(nèi)零部件企業(yè)，近年來(lái)自主自強(qiáng)，逐漸掌握熱沖壓技術(shù)，不斷擴(kuò)大在汽車熱沖壓行業(yè)的份額，如凌云股份、上海屹豐、賽科利、東風(fēng)天汽模、富豐等。

三是相當(dāng)一部分摩拳擦掌躍躍欲試，卻仍在徘徊觀望的眾多中小企業(yè)。

究其原因，由于熱沖壓工藝的特殊性，造成了多年來(lái)的投資門檻高、技術(shù)門檻高的宣傳導(dǎo)向。的確，相對(duì)冷沖壓而言，熱沖壓成形技術(shù)特征決定了它不同于常規(guī)沖壓的裝備及關(guān)鍵技術(shù)，它是將落料、加熱、防氧化、沖壓、淬火冷卻、激光切邊和噴丸處理等合為一體的綜合制造集成加工系統(tǒng)，是體現(xiàn)機(jī)械加工、電控和材料化工緊密交叉的國(guó)際前沿高新技術(shù)。而國(guó)內(nèi)研究主要集中在工藝?yán)碚摲矫?，熱沖壓成形生產(chǎn)線關(guān)鍵裝備的開發(fā)力量相對(duì)薄弱。

熱沖壓生產(chǎn)線市場(chǎng)現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)的熱沖壓生產(chǎn)線有三種形式：第一種，全面引進(jìn)歐洲成套裝備，如德國(guó)舒勒、瑞典AP&T、西班牙法格等，造價(jià)昂貴，使用成本高；第二種，采用DIY方式，分別購(gòu)買國(guó)外的壓力機(jī)、加熱爐，采用如ABB機(jī)器人等自動(dòng)化輸送裝置進(jìn)行集成，投資相對(duì)少，但同時(shí)生產(chǎn)效率也低，如東風(fēng)天汽模的生產(chǎn)線；第三種，自主開發(fā)完全國(guó)產(chǎn)化的熱沖壓專用裝備，如山東大王金泰集團(tuán)、機(jī)械科學(xué)研究總院，此類裝備性價(jià)比高，使用維護(hù)費(fèi)用低，由于剛進(jìn)入熱沖壓行業(yè)，受到國(guó)外企業(yè)的排擠和用戶的擔(dān)心。

長(zhǎng)期以來(lái)，熱沖壓零件定位在“高大上”的汽車品牌上。國(guó)外汽車主機(jī)廠、鋼廠、設(shè)備廠、零件供應(yīng)商、模具廠、學(xué)者等異口同聲，不斷宣揚(yáng)其技術(shù)復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量控制風(fēng)險(xiǎn)大，必須使用國(guó)外材料、設(shè)備、工藝、模具等；同時(shí)實(shí)行技術(shù)封鎖，壟斷中國(guó)市場(chǎng)，造成了相當(dāng)部分汽車人士采取對(duì)熱成形技術(shù)應(yīng)用敬而遠(yuǎn)之的態(tài)度，而國(guó)外進(jìn)口的高昂的裝備費(fèi)用，和難以保障的售后服務(wù)，又助長(zhǎng)了沖壓行業(yè)的觀望心理。

熱沖壓技術(shù)的展望

隨著我國(guó)裝備制造業(yè)的不斷發(fā)展，熱沖壓裝備逐漸開始國(guó)產(chǎn)化，如機(jī)械科學(xué)研究總院、湖北永喆的熱沖壓試驗(yàn)線，大王金泰的4大系列熱沖壓成套裝備。從裝備的高性價(jià)比、服務(wù)質(zhì)量等方面，國(guó)產(chǎn)熱沖壓裝備已經(jīng)達(dá)到全面替代進(jìn)口裝備的水平。

未來(lái)數(shù)年，國(guó)內(nèi)熱沖壓工藝技術(shù)和裝備將會(huì)普及，市場(chǎng)進(jìn)一步細(xì)分。目前，除中高端乘用車在使用熱沖壓零件外，部分普及車型也將采用或嘗試采用熱沖壓零件，如北汽幻速、福田輕卡，還有低速電動(dòng)汽車如俊通、時(shí)風(fēng)等。我們可以預(yù)見，汽車零部件供應(yīng)商主要采用輥底式加熱爐的大批量生產(chǎn)線；高校和科研機(jī)構(gòu)將使用箱式爐的試驗(yàn)線；模具制造商采用試模線；熱沖壓工藝將拓展至汽車行業(yè)以外的領(lǐng)域，如家電、船舶、軍工、有色金屬等不同領(lǐng)域。