2015年长城汽车科技节冲压新技术报道

文／赵延玲·中国锻压协会

2015年长城汽车科技节冲压新技术报道

文／赵延玲·中国锻压协会

2 015年9月1日，长城汽车股份有限公司（以下简称“长城汽车”）在河北省保定市长城汽车徐水哈弗分公司举办第五届科技节开幕活动，共有300多位行业专家、政府领导、媒体记者、经销商、供应商出席了开幕式。在近6000平米的展厅内，围绕智能制造、车身轻量化、自动化生产等主题，划分了包含动力、装备、电气、新能源、底盘等13个展区，共计展出200余件展品，集中展示了长城汽车最近一年在新技术、新工艺、新材料方面所做的努力和获得的成果。本届科技节为期20天，主题是“科技·长城”，核心是“智能·互联”。

工业4.0＋智慧工厂

由长城汽车生产技术开发中心模拟规划的工业4.0智慧工厂，主要以“从客户预定定制化汽车开始，到个性化的产品设计，以及灵活高效的生产线流程和无缝的供应商信息交换，工厂已经实现了智能的自主生产，而消费者能以更快的速度、更合理的价格得到自己个性化的产品”为主题。总结起来是：三大主题（智能工厂、智能生产、智能物流）和四大步骤（生产制造自动化、流程管理数字化、企业信息网络化、智能制造云端化）。

智慧工厂是指，通过工业互联网把供应链、生产过程和仓储物流智能连接起来，真正使生产过程全自动化，产品个性化，前端供应链管理、生产计划、后端仓储物流管理智能化。产品研发、设计、计划、工艺及生产、服务的全生命周期数据信息将实现无缝链接。由此产生海量数据及其分析应用，将催生率先满足动态的商业网络、异地协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理等新型商业模式的兴起。

本展品以定制化生产、移动化营销、可视化订单、一体化平台、精益移动管理为展示亮点，重点展示了冲压、焊装、涂装、总装四大车间关键工艺中的自动化生产、在线质量检测及控制、故障报警及确认、订单自动处理、自动物料配送、产品与设备信息交互、移动APP控制、物联网应用等，从计划排产智能、生产过程协同智能、设备互联互通智能、生产资源管控智能、质量过程控制智能、决策支持智能6个方面的“智能”打造中国特色的智能工厂，最终实现数字化、无纸化、智能化的汽车生产过程管理。

轻量化材料及其应用

汽车轻量化材料主要分为：高强钢、轻质合金和复合材料。基于“合适材料用于合适部件”的设计理念，汽车轻量化材料应用呈现多材料、多工艺复合应用趋势。

轻量化材料技术分析：先进高强钢、超高强钢主要应用技术包括冷成形、热成形、辊压成形、液压成形；轻质合金主要应用技术包括铝板冲压、挤压铝技术、铸造铝技术、镁合金成形等；复合材料应用包括玻纤增强复合材料和碳纤维增强复合材料的应用。

轻量化材料应用趋势分析：QP钢、中锰钢、Fortiform钢等第三代高强钢的冷冲压及应用逐渐成熟；LSW、TRB、局部强化等热成形技术逐渐应用；铝板大量应用，铸铝车身结构件的应用呈增长趋势；高耐蚀性镁合金的应用为重要技术开发方向；连续玻纤复合材料轻量化效果及应用趋势明显；未来车身结构件将陆续应用低成本碳纤维和高效率RTM工艺技术。

此次科技节中展出的热成形产品有：中锰钢温成形B柱；硼钢―钢管冲压扭力梁本体（图1）；先进高强钢―轻量化车门外板；电镀锌热成形B柱；热成形板激光拼焊B柱（图2）等。另外，还有徐水冲焊事业部生产的热成形冷切制件（图3）。

图1 硼钢―钢管冲压扭力梁本体

图2 先进高强钢―轻量化车门外板、B柱

图3 热成形冷切制件

铝合金技术及其应用

铝合金冲压制件

长城汽车模具中心通过对铝合金冷冲压成形过程进行对标、分析验证，形成了冷冲压铝合金件成形过程的应力、起皱、变薄、开裂、变形和回弹的控制方法；建立了铝合金冷冲压工艺、模具开发标准，成功的自主开发了CHB071发动机罩外板等铝合金制件的模具。展台上这个展品就是长城汽车CHB071的铝合金发动机罩外板（图4），相对钢板制件降低了7.21kg。

图4 铝合金发动机罩外板

钢铝混合车门

在节能减排的大环境下，怎样降低车身重量成为了各个厂商的主题，全铝车身减重效果固然好，但是成本较高，如果只把车门外板换成铝合金，既可以大幅减重，又可以使成本提升很少。四个车门在全部换成铝合金外板的情况下，全车可以减重约12.3kg。本次展出了由长城汽车生产技术开发中心自主研发制作的钢铝混合车门，这种车门的制作难点在于内外板的连接，由于不同种材料制件焊接困难，长城汽车生产技术中心使用了新的双层包边技术，使得车门内外板在不降低坚固程度的情况下完成连接。车门外板的选材是6000系的铝合金，使得车门既有钢制车门的强度，又达到了减重的效果。

钢铝混合包边机构

钢铝混合包边技术解决了钢板与铝板焊接困难的问题，在不使用焊接的前提下，实现了产品包边结构的高结合强度；还解决了因钢、铝材料热变形系数不同造成的车身光影问题。目前只有本田新款“讴歌RLX”车型采用了此技术，国内自主品牌汽车企业尚无此技术应用。

自动化生产装置与数字化信息管理

压缩气体监控系统

压缩气体监控系统的原理是通过智能通讯设备目视化车间压缩空气压力及流量的动态波形图，保全人员可通过其结果发现出现问题工位并快速维修，管理者通过观察压缩空气运行状态，决定压缩多少空气量，合理使用能源。最终体现出智能数据的有效性。

总装拧紧系统

将阿特拉斯最新拧紧系统PF6000与SYNATEC联网防错系统集成在一起，可以设定零部件拧紧顺序及拧紧数量，再由系统显示屏展示过程，指导作业者进行拧紧作业。

双驱双向AGV

AGV（自动导引运输车）分为单向与双向。长城汽车模具中心应用双向AGV技术实现了人机交互，使AGV通过人工指令，按照需求完成运送物料作业。展台共设有四个工作位，两辆AGV，AGV按照任务指示将料车搬运到空缺的工位。操作人员也可以通过在工位前端的呼叫按钮给AGV下发呼叫任务，进而操作AGV来完成作业。

双驱动、双向举升式AGV具有双向作业、原地转向，减小有效作业面积，节省现场作业空间；运行交叉路径无干扰，自动识别路径；在岔道处运行更平稳等特点。总之，这是一项降低公司成本，减少资源消耗的先进技术。

同步生产软件应用

同步生产上位系统可有效管理车间计划执行，进行车体跟踪，优化车间工艺节拍，并有效利用自控设备提供的现场信息，为车间管理者提供生产现场控制及设备的状态，与制造执行系统MES辅助管理整个制造过程，运用条码技术将信息传送给现场输送链系统和相关过程设备，实现工艺自动选择、防错等功能。同时这些数据被归档在数据库中进行数据分析，生成各种生产报告，用于及时反馈生产现场状态、计划执行进度、物料配送及现场品质信息等，提升产品质量，提高生产及管理效率。

结束语

从展示现场可以看到，长城汽车不断采用新技术、新工艺、新材料，在提高汽车安全性能、轻量化减重方面做出了很多努力，哈弗H7白车身中高强钢的应用比例为36.37%，先进高强钢使用比例为17.47%，另外还有铝合金的应用等。而且整车价格并不太高，真正把握住用户要求高品质和合理价位的心理，顺应了汽车平民化的趋势。图5所示为哈弗H9的车架。

图5 哈弗H9车架

为顺应国家对新能源汽车的鼓励，长城汽车也在进行新能源汽车和油电混合动力汽车的研发，油电混合动力系统非常复杂，也是最节能环保的一种动力系统，目前还未投入生产。本次科技节上长城汽车还展示了“脑电控制汽车”的概念，这也是长城汽车的一项“黑科技”。

通过长城汽车冲压技术部刘世根和高凤武部长，我们也了解到，长城汽车对自己的优劣势有很准确的分析，对未来也有明确的目标，让我们感受到民族品牌的决心和做事的态度，未来期待长城汽车能够有更新的突破和发展。