
廣西汽車集團第二條超高強度鋼管熱氣脹成形生産線。 廣西雲-廣西日報記者覃偉立/攝

國內首條超高強度鋼管熱氣脹成形生産線正在作業。 廣西雲-廣西日報記者唐紹怡/攝
“這是廣西汽車工業拳頭産品!”
3月9日,站在9米高的5000噸壓力機面前,廣西汽車集團所屬五菱工業公司柳東基地副總監程智浩的話語裏,滿是自豪。
當日,記者來到柳東花嶺片區,走進該基地,探訪國內首條超高強度鋼管熱氣脹成形生産線。
這是一個龐大的車間,大部分面積讓給了生産其他汽車零部件的焊接機器人,熱氣脹成形生産線只佔很小的一個角落。
“別看佔地很少,但技術含量很高,”程智浩望著高聳的壓力機告訴記者,“這些設備別人都可以買得到,但核心技術只有我們有。”
壓力機旁邊,是8米高的5層廂式爐。爐口打開時,站在旁邊,能感受到撲面的熱浪。“這爐也叫抽屜爐,爐內溫度超過900攝氏度。”程智浩介紹,隨即轉過身,指著架子上排列整齊的各種一米多長的管子説:“讓我們從頭講講業內領先的工藝流程。”
整個工藝流程分為6個步驟:彎管—預成形—加熱—氮氣脹形—冷卻淬火—鐳射切割。
“第一步,先用彎管機把鋼管彎成需要的形狀。”程智浩解釋説,這條生産線生産出的30多種産品,在汽車很多部件上使用。而鋼管壁厚和外徑從1—3毫米和19—67毫米不等。壁厚越薄,越難處理,“就像氣球,太薄容易吹破。”
鋼管被送到壓力機和廂式爐前,一台工業機器人手臂把鋼管放在托架上,桁架升降機把托架送進爐里加熱。
大約3分鐘後,爐門打開,被燒得通紅的鋼管送出。這時的鋼管,溫度接近960攝氏度。工業機器人手臂抓起鋼管,放到壓力機模具裏。
模具的下模固定在壓力機工作臺上,上模固定在滑塊上。滑塊慢慢下降,上半模具緊緊貼在下半模具上,把鋼管包裹其中。
此時,向鋼管內注入高壓氮氣,使鋼管膨脹完全貼合模具。緊接著,進行模內水冷淬火。當鋼管下線時,溫度已降至100攝氏度以下。整個過程,不過一分鐘左右。而這一切,全都在模具裏自動完成。
“看得見的,都是常規;看不見的,才是核心技術。”程智浩表示,熱氣脹成形,難就難在技術參數匹配上——加熱時長、吹氮氣時長、水冷淬火時長,都很講究。多一秒少一秒,産品的性能都不一樣。現在使用的這些核心技術參數,都是技術人員經過無數次倣真計算和試驗得出來的。
技術人員將彎管、預成形、加熱、成形、冷卻多個工序及系統融合在一起,並將數據“喂”給系統,統一管理,極大提升了生産效率及生産品質。在這些關鍵工序裏,所有設備按照系統指令,有條不紊地工作。
“經過熱氣脹之後,鋼管強度至少提高了3倍以上!”程智浩説,因為太硬,普通切割設備無法切割出客戶需要的尺寸,必須使用鐳射切割。
這個鋼管有多硬?程智浩説了一個“故事”:
2023年7月,國內一款高端新能源SUV汽車尾部碰撞及剛強度試驗不過關,原因是使用鋁制尾門和熱成形加強板結合的傳統工藝強度不夠。由於這家車企此前已發佈該車型將於當年9月底上市的消息,於是連忙找到廣西汽車集團解決問題。
“這家車企的數據是8月傳過來的,我們只用一個月時間,就幫他們生産出符合要求的尾門加強梁。”程智浩説,他們之所以信任廣西汽車集團,是因為這裡有熱氣脹成形技術和國內首條熱氣脹成形生産線。
最終,尾門碰撞及剛強度試驗順利通過,新車按期上市。
據介紹,通過熱氣脹成形技術生産的超高強度鋼管類汽車零部件,具有高強度、輕量化、隨形工藝好等優勢,在大幅提升強度的同時,比傳統高強度鋼板衝壓工藝減重近30%。目前,産品主要供給長城、比亞迪等汽車品牌中高端車型。
其實,廣西汽車集團這條超高強度鋼管熱氣脹成形生産線已服役5年。早在2020年,這條國家重大科技專項項目産線開始研發建設。當年12月22日,工信部産業發展促進中心組織專家審核該項目,項目通過了國家重大科技專項綜合績效評價。
這條産線在國內率先開發了具有自主知識産權的超高強管材熱氣脹成形設備,建立了熱氣脹成形生産線及設備應用示範基地,解決了汽車輕量化和安全法規要求等問題。投入使用後,提高了汽車零部件的製造品質、精度、效率和産品性能,替代部分進口産品。
2024年,廣西汽車集團第二條超高強度鋼管熱氣脹成形生産線在柳州河西片區投入使用。至此,該集團的熱氣脹成形産品形成兩翼齊飛生産格局。(廣西雲-廣西日報記者 覃偉立 陳明桂 通訊員 吳嘉玥)
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