文/賈亞莉·FM 記者

任曉琪東營廣大金科機器人有限公司總經(jīng)理

在車身安全和輕量化需求持續(xù)升級的背景下，一體式熱成形門環(huán)成形技術(shù)獲得了廣泛的應(yīng)用。本刊記者在陽春三月走進東營廣大金科機器人有限公司(以下簡稱“廣大金科”)的生產(chǎn)車間，該車間主要生產(chǎn)加熱爐生產(chǎn)線(采用直接熱成形或間接熱成形)，可滿足鋼、鋁合金、鈦合金、復(fù)合纖維等各種材質(zhì)小批量、多品種的生產(chǎn)需求。廠房內(nèi)工人忙碌的身影隨處可見，一臺臺“量身定制”的熱成形生產(chǎn)設(shè)備下線后將送到全國各地的客戶手中。廣大金科致力于熱成形生產(chǎn)設(shè)備的工藝改造和設(shè)備研發(fā)，總經(jīng)理任曉琪將帶領(lǐng)本刊讀者詳細了解這家國家高新技術(shù)企業(yè)、山東省“專精特新”企業(yè)的成長發(fā)展歷程。

“量身定制”，服務(wù)客戶

任曉琪長期從事超強鋼熱成形裝備的國產(chǎn)化開發(fā)。2011 年組建了校企合作的熱成形裝備研發(fā)團隊，研發(fā)成功中國首條超強鋼板熱沖壓生產(chǎn)線成套設(shè)備。其個人及團隊共獲得山東省科技進步獎5 項、東營市科技進步獎4 次，發(fā)明專利4 項、實用新型專利8 項。2016 年成立廣大金科，公司成立至今，一直致力于熱成形工藝與設(shè)備的國產(chǎn)化發(fā)展，專業(yè)從事熱成形加熱爐系統(tǒng)與智能輸送設(shè)備設(shè)計制造。

廣大金科在國內(nèi)率先開發(fā)出鋁板加熱爐、多層箱式爐生產(chǎn)線、模具軟區(qū)加熱控制系統(tǒng)、軟硬分區(qū)加熱爐等專用設(shè)備，交付客戶使用；東營市高性能金屬板材熱成形工藝與裝備重點實驗室，是廣大金科出資打造的量產(chǎn)級熱成形共享實驗室平臺，為全球客戶提供一流的熱成形工藝實驗、裝備驗證、試生產(chǎn)等服務(wù)。

經(jīng)過多年發(fā)展，公司現(xiàn)有東營生產(chǎn)和管理總部，國內(nèi)北至長春、南至深圳、西至成都、東至上海均下設(shè)服務(wù)中心。公司生產(chǎn)基地擁有各類機械加工設(shè)備20 多臺套，包括10 臺數(shù)控機床、5 臺加工中心、6臺普通機床，并配有各類金屬探傷檢測設(shè)備，具有先進的生產(chǎn)加工與檢測能力。廣大金科的主要產(chǎn)品分為兩大類別，第一大類是熱成形加熱爐系統(tǒng)，包括各種規(guī)格、不同爐層數(shù)量的箱式爐系列、輥底爐系列、模具軟區(qū)加熱系統(tǒng)系列、配件系列；第二大類是智能輸送裝備，包括加熱爐專用穿梭送料機、壓機自動化上下料機械手、端拾器、激光切割治具、以及自動化升級改造和系統(tǒng)集成等系列產(chǎn)品。

雙門環(huán)箱式加熱爐試模線是廣大金科的核心產(chǎn)品，其集成了廣大金科兩大類產(chǎn)品的特征，包括箱式加熱爐、加熱爐穿梭機、壓機上料機械手、上料端拾器、總控系統(tǒng)。該加熱爐爐膛尺寸寬4000mm 深2600mm，可承擔最大零件重量80kg、最大料片尺寸3800mm×2500mm，作為行業(yè)內(nèi)最大的箱式試模線，其功能完備，溫度控制均勻，自動化程度極高，操作簡單，省能耗、省人工。

該設(shè)備主要用于熱成形模具的試模工作，適用于熱成形模具的樣件、試沖、調(diào)模以及單件小批量熱沖壓零件的生產(chǎn)。該設(shè)備的運行展現(xiàn)了廣大金科在熱成形行業(yè)中的地位，也代表了汽車輕量化技術(shù)尤其是激光拼焊的多部件集成技術(shù)達到新的高度。

廣大金科秉持著為全球用戶提供專業(yè)的熱成形設(shè)備的企業(yè)愿景，在全國各地和眾多企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系。多層箱式爐熱成形設(shè)備及自動化設(shè)備典型的合作伙伴包括，昆山勛龍、海斯圖、機科國創(chuàng)、江西瑞鵬飛、無錫同捷、重慶博俊、深圳比亞迪、重慶至信、重慶江東、上海凌云、上海博匯、天汽模、青島應(yīng)運、廣東柏川、蘇州輝泰、安徽新拓、浙江豐久、煙臺天鴻等。軟區(qū)加熱系統(tǒng)典型合作伙伴包括，凌云股份、百普、天汽模、比亞迪、應(yīng)運、博俊、重慶至信、屹豐等。智能輸送設(shè)備典型合作伙伴包括，凌云股份、長城、機械總院等。

站高謀遠，技術(shù)先行

一體式熱成形雙門環(huán)技術(shù)是一種采用激光束進行材料加工和拼接的現(xiàn)代化焊接技術(shù)。它是利用激光束在短時間內(nèi)對被焊接材料進行瞬間加熱、熔化、再快速冷卻的技術(shù)，從而實現(xiàn)兩個或多個金屬零件的拼接。該技術(shù)主要分為兩種類型:傳統(tǒng)激光拼接和強激光熱成形拼接。其中，強激光熱成形、溫熱成形的方式是將門環(huán)部位的金屬材料加工成適合焊接的形狀，再進行激光拼焊加工。拼接是將激光束聚焦在門環(huán)的部位，將多個沖壓完成后的零件拼焊成門環(huán)，在焊接過程中，焊接部位會產(chǎn)生應(yīng)力，門環(huán)會發(fā)生不可控變形，且強度低，焊接工藝復(fù)雜，需要用到焊接定位工裝、焊接機器人等，成本高，而雙門環(huán)熱成形是通過激光拼焊技術(shù)將多個部件焊接成雙門環(huán)，然后雙門環(huán)通過加熱爐加熱，材料金相組織完全奧氏體化，應(yīng)力完全釋放，通過沖壓快速冷卻降溫，得到超強鋼雙門環(huán)。

任曉琪介紹到，技術(shù)的進步對工藝都會造成一定的影響，雙門環(huán)熱成形制造工藝也形成了自己獨有的特點。首先，溫度控制。在高溫下進行塑性變形，對金屬材料的組織和性能有重要影響。因此，精確控制溫度是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。其次，成形過程復(fù)雜。熱成形過程中需要精確控制模具、材料和溫度等多個因素，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和精度。最后，設(shè)備投資較大。熱成形工藝需要專門的設(shè)備和場地，因此需要較大的投資。但是，這種投資通?？梢詭砀叩纳a(chǎn)效率和更好的產(chǎn)品質(zhì)量。

雙門環(huán)熱成形優(yōu)勢

雙門環(huán)熱成形工藝也形成了自己獨有的優(yōu)勢，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

⑴增強產(chǎn)品的強度和剛度。熱成形過程中，金屬材料在高溫下塑性變形，從而得到更高的強度和剛度，使產(chǎn)品更具有耐久性和穩(wěn)定性。

⑵提高外觀質(zhì)量。熱成形后的雙門環(huán)表面更加光滑、均勻，提高了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，使其更具有吸引力。

⑶優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過熱成形工藝，我們可以更好地控制材料的變形和應(yīng)力分布，從而優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，提高其性能。

⑷高強度與輕量化。熱成形工藝能顯著提高鋼板的強度，同時保持相對較輕的重量，這對于汽車制造商來說具有巨大的吸引力。它不僅可以降低制造成本，還能提高車輛的燃油效率。

⑸卓越的抗沖擊性能。熱成形工藝使鋼板在承受沖擊時具有更高的穩(wěn)定性，從而提高車輛的安全性。

⑹精確控制。熱成形工藝允許精確控制材料的形狀和尺寸，從而確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

⑺材料流動性優(yōu)勢。在熱成形過程中，金屬材料處于高溫狀態(tài)下，其塑性增加，流動性提高。這使得材料更容易填充模具中的細節(jié)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)，確保產(chǎn)品的各個部位充分成形，從而提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。此外，材料流動性的提高還有助于減少產(chǎn)品中的氣孔和夾雜，改善材料的組織結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品的機械性能。

⑻成形精度高。熱成形過程中，由于材料的流動性增加，成形時更容易控制材料的形狀和尺寸，從而提高了產(chǎn)品的精度和一致性。與冷成形相比，熱成形能夠更準確地實現(xiàn)模具的復(fù)雜設(shè)計要求，確保產(chǎn)品的各項尺寸和形狀達到設(shè)計要求，降低了產(chǎn)品的后續(xù)加工成本。

⑼減少殘余應(yīng)力。熱成形過程中，由于材料在高溫下具有較好的塑性，可以更容易地形成所需的形狀，減少了成形過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是造成產(chǎn)品變形和裂紋的主要原因之一，通過減少殘余應(yīng)力，可以提高產(chǎn)品的機械性能和壽命，減少產(chǎn)品在使用過程中的失效風險。

雙門環(huán)熱成形工藝流程

雙門環(huán)熱成形方式能夠更好地控制材料的形狀和尺寸，提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量，同時降低成本和能源消耗，從而提升產(chǎn)品的性能優(yōu)勢?？傊p門環(huán)熱成形工藝是一種先進的制造技術(shù)，它可以提高產(chǎn)品的強度、剛度和外觀質(zhì)量，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，并需要精確控制溫度、模具和材料等多個因素。任曉琪介紹到，“通過精心組織和實施這一工藝流程，客戶可以生產(chǎn)出高質(zhì)量、高性能的雙門環(huán)產(chǎn)品，滿足用戶的需求。雙門環(huán)熱成形工藝流程主要包括6 個步驟：⑴準備材料。準備雙門環(huán)，并進行必要的處理，以確保其滿足熱成形的需要。⑵模具準備。根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計和要求，制作合適的模具，確保其精度和穩(wěn)定性。⑶加熱。將材料加熱到適當?shù)臏囟?，以使其達到熱成形的條件。⑷成形。在模具中施加壓力，使材料在高溫下變形，達到所需的產(chǎn)品形狀和尺寸。⑸冷卻和后處理。成形完成后，需要冷卻并去除殘余應(yīng)力，并進行必要的表面處理和裝配。⑹質(zhì)量檢測。對成品零件進行質(zhì)量檢測，確保符合設(shè)計要求和標準。”

以人為本，激勵創(chuàng)新

廣大金科現(xiàn)有員工六十多人，其中中高級以上技術(shù)工程師二十余名，具有五年以上熱成形生產(chǎn)和現(xiàn)場服務(wù)的工程師二十多名。公司設(shè)有總經(jīng)理、副總經(jīng)理與運營綜合經(jīng)理，其下設(shè)技術(shù)科、自動化控制科、質(zhì)管科、生產(chǎn)車間、大王實驗室工廠、售后部、運營管理部、采購部、商務(wù)部、財務(wù)部、倉庫等分管科室部門。架構(gòu)及人員分工明確完備，專人專項。關(guān)于企業(yè)創(chuàng)新和團隊激勵政策任曉琪介紹到，“從企業(yè)創(chuàng)新方面來看，近年來我公司在熱成形領(lǐng)域不斷深耕，主要科研成果有：⑴輥底爐間接熱成形技改；⑵鍍鋅板直接熱成形技術(shù)應(yīng)用；⑶超強鋼輪轂熱成形技術(shù)應(yīng)用；⑷激光拼焊板軟區(qū)控溫技術(shù)應(yīng)用；⑸不銹鋼熱成形工藝驗證；⑹門環(huán)熱成形工藝調(diào)試；⑺舊產(chǎn)線提速增效技術(shù)改造等。

“員工激勵政策主要是以人為本，我們公司設(shè)立了項目獎勵、技術(shù)獎勵、職稱補貼、員工晉升機制等政策，同時鼓勵員工進行發(fā)明創(chuàng)造，并給予環(huán)境支持。以上對于員工的自身技術(shù)發(fā)展以及提高整個企業(yè)甚至行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持與幫助。”

結(jié)束語

采訪的最后，任曉琪感嘆道，“我們企業(yè)自進入熱成形行業(yè)以來，一直以實現(xiàn)熱成形設(shè)備的國產(chǎn)化為目標。經(jīng)過十余年的研發(fā)創(chuàng)新，各類新型設(shè)備不斷落地與應(yīng)用。我國經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，汽車行業(yè)日新月異。在當前汽車輕量化為主題背景下，廣大金科要堅持做好熱成形實驗室建設(shè)、加強企業(yè)團隊建設(shè)、提升熱成形工藝與裝備制造水平，目前我國熱沖壓技術(shù)與國外熱沖壓技術(shù)相比已齊頭并進，并且我國的工藝和裝備仍在高速發(fā)展階段。當然兩者之間也存在差距。主要表現(xiàn)在國外技術(shù)相對成熟，市場穩(wěn)定，我國技術(shù)和設(shè)備迭代速度更快，市場潛力巨大、后勁足。下一步，廣大金科在繼續(xù)深耕國內(nèi)市場的同時，要走出國門，把優(yōu)質(zhì)的設(shè)備推廣到國外的用戶，拓展更廣闊的市場、吸收更先進的理念和技術(shù)，進一步提升廣大金科的實力，回報社會?！?/p>