2015年長城汽車科技節沖壓新技術報道

文／趙延玲·中國鍛壓協會

2015年長城汽車科技節沖壓新技術報道

文／趙延玲·中國鍛壓協會

2 015年9月1日，長城汽車股份有限公司（以下簡稱“長城汽車”）在河北省保定市長城汽車徐水哈弗分公司舉辦第五屆科技節開幕活動，共有300多位行業專家、政府領導、媒體記者、經銷商、供應商出席了開幕式。在近6000平米的展廳內，圍繞智能制造、車身輕量化、自動化生產等主題，劃分了包含動力、裝備、電氣、新能源、底盤等13個展區，共計展出200余件展品，集中展示了長城汽車最近一年在新技術、新工藝、新材料方面所做的努力和獲得的成果。本屆科技節為期20天，主題是“科技·長城”，核心是“智能·互聯”。

工業4.0＋智慧工廠

由長城汽車生產技術開發中心模擬規劃的工業4.0智慧工廠，主要以“從客戶預定定制化汽車開始，到個性化的產品設計，以及靈活高效的生產線流程和無縫的供應商信息交換，工廠已經實現了智能的自主生產，而消費者能以更快的速度、更合理的價格得到自己個性化的產品”為主題。總結起來是：三大主題（智能工廠、智能生產、智能物流）和四大步驟（生產制造自動化、流程管理數字化、企業信息網絡化、智能制造云端化）。

智慧工廠是指，通過工業互聯網把供應鏈、生產過程和倉儲物流智能連接起來，真正使生產過程全自動化，產品個性化，前端供應鏈管理、生產計劃、后端倉儲物流管理智能化。產品研發、設計、計劃、工藝及生產、服務的全生命周期數據信息將實現無縫鏈接。由此產生海量數據及其分析應用，將催生率先滿足動態的商業網絡、異地協同設計、大規模個性化定制、精準供應鏈管理等新型商業模式的興起。

本展品以定制化生產、移動化營銷、可視化訂單、一體化平臺、精益移動管理為展示亮點，重點展示了沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大車間關鍵工藝中的自動化生產、在線質量檢測及控制、故障報警及確認、訂單自動處理、自動物料配送、產品與設備信息交互、移動APP控制、物聯網應用等，從計劃排產智能、生產過程協同智能、設備互聯互通智能、生產資源管控智能、質量過程控制智能、決策支持智能6個方面的“智能”打造中國特色的智能工廠，最終實現數字化、無紙化、智能化的汽車生產過程管理。

輕量化材料及其應用

汽車輕量化材料主要分為：高強鋼、輕質合金和復合材料。基于“合適材料用于合適部件”的設計理念，汽車輕量化材料應用呈現多材料、多工藝復合應用趨勢。

輕量化材料技術分析：先進高強鋼、超高強鋼主要應用技術包括冷成形、熱成形、輥壓成形、液壓成形；輕質合金主要應用技術包括鋁板沖壓、擠壓鋁技術、鑄造鋁技術、鎂合金成形等；復合材料應用包括玻纖增強復合材料和碳纖維增強復合材料的應用。

輕量化材料應用趨勢分析：QP鋼、中錳鋼、Fortiform鋼等第三代高強鋼的冷沖壓及應用逐漸成熟；LSW、TRB、局部強化等熱成形技術逐漸應用；鋁板大量應用，鑄鋁車身結構件的應用呈增長趨勢；高耐蝕性鎂合金的應用為重要技術開發方向；連續玻纖復合材料輕量化效果及應用趨勢明顯；未來車身結構件將陸續應用低成本碳纖維和高效率RTM工藝技術。

此次科技節中展出的熱成形產品有：中錳鋼溫成形B柱；硼鋼―鋼管沖壓扭力梁本體（圖1）；先進高強鋼―輕量化車門外板；電鍍鋅熱成形B柱；熱成形板激光拼焊B柱（圖2）等。另外，還有徐水沖焊事業部生產的熱成形冷切制件（圖3）。

圖1 硼鋼―鋼管沖壓扭力梁本體

圖2 先進高強鋼―輕量化車門外板、B柱

圖3 熱成形冷切制件

鋁合金技術及其應用

鋁合金沖壓制件

長城汽車模具中心通過對鋁合金冷沖壓成形過程進行對標、分析驗證，形成了冷沖壓鋁合金件成形過程的應力、起皺、變薄、開裂、變形和回彈的控制方法；建立了鋁合金冷沖壓工藝、模具開發標準，成功的自主開發了CHB071發動機罩外板等鋁合金制件的模具。展臺上這個展品就是長城汽車CHB071的鋁合金發動機罩外板（圖4），相對鋼板制件降低了7.21kg。

圖4 鋁合金發動機罩外板

鋼鋁混合車門

在節能減排的大環境下，怎樣降低車身重量成為了各個廠商的主題，全鋁車身減重效果固然好，但是成本較高，如果只把車門外板換成鋁合金，既可以大幅減重，又可以使成本提升很少。四個車門在全部換成鋁合金外板的情況下，全車可以減重約12.3kg。本次展出了由長城汽車生產技術開發中心自主研發制作的鋼鋁混合車門，這種車門的制作難點在于內外板的連接，由于不同種材料制件焊接困難，長城汽車生產技術中心使用了新的雙層包邊技術，使得車門內外板在不降低堅固程度的情況下完成連接。車門外板的選材是6000系的鋁合金，使得車門既有鋼制車門的強度，又達到了減重的效果。

鋼鋁混合包邊機構

鋼鋁混合包邊技術解決了鋼板與鋁板焊接困難的問題，在不使用焊接的前提下，實現了產品包邊結構的高結合強度；還解決了因鋼、鋁材料熱變形系數不同造成的車身光影問題。目前只有本田新款“謳歌RLX”車型采用了此技術，國內自主品牌汽車企業尚無此技術應用。

自動化生產裝置與數字化信息管理

壓縮氣體監控系統

壓縮氣體監控系統的原理是通過智能通訊設備目視化車間壓縮空氣壓力及流量的動態波形圖，保全人員可通過其結果發現出現問題工位并快速維修，管理者通過觀察壓縮空氣運行狀態，決定壓縮多少空氣量，合理使用能源。最終體現出智能數據的有效性。

總裝擰緊系統

將阿特拉斯最新擰緊系統PF6000與SYNATEC聯網防錯系統集成在一起，可以設定零部件擰緊順序及擰緊數量，再由系統顯示屏展示過程，指導作業者進行擰緊作業。

雙驅雙向AGV

AGV（自動導引運輸車）分為單向與雙向。長城汽車模具中心應用雙向AGV技術實現了人機交互，使AGV通過人工指令，按照需求完成運送物料作業。展臺共設有四個工作位，兩輛AGV，AGV按照任務指示將料車搬運到空缺的工位。操作人員也可以通過在工位前端的呼叫按鈕給AGV下發呼叫任務，進而操作AGV來完成作業。

雙驅動、雙向舉升式AGV具有雙向作業、原地轉向，減小有效作業面積，節省現場作業空間；運行交叉路徑無干擾，自動識別路徑；在岔道處運行更平穩等特點。總之，這是一項降低公司成本，減少資源消耗的先進技術。

同步生產軟件應用

同步生產上位系統可有效管理車間計劃執行，進行車體跟蹤，優化車間工藝節拍，并有效利用自控設備提供的現場信息，為車間管理者提供生產現場控制及設備的狀態，與制造執行系統MES輔助管理整個制造過程，運用條碼技術將信息傳送給現場輸送鏈系統和相關過程設備，實現工藝自動選擇、防錯等功能。同時這些數據被歸檔在數據庫中進行數據分析，生成各種生產報告，用于及時反饋生產現場狀態、計劃執行進度、物料配送及現場品質信息等，提升產品質量，提高生產及管理效率。

結束語

從展示現場可以看到，長城汽車不斷采用新技術、新工藝、新材料，在提高汽車安全性能、輕量化減重方面做出了很多努力，哈弗H7白車身中高強鋼的應用比例為36.37%，先進高強鋼使用比例為17.47%，另外還有鋁合金的應用等。而且整車價格并不太高，真正把握住用戶要求高品質和合理價位的心理，順應了汽車平民化的趨勢。圖5所示為哈弗H9的車架。

圖5 哈弗H9車架

為順應國家對新能源汽車的鼓勵，長城汽車也在進行新能源汽車和油電混合動力汽車的研發，油電混合動力系統非常復雜，也是最節能環保的一種動力系統，目前還未投入生產。本次科技節上長城汽車還展示了“腦電控制汽車”的概念，這也是長城汽車的一項“黑科技”。

通過長城汽車沖壓技術部劉世根和高鳳武部長，我們也了解到，長城汽車對自己的優劣勢有很準確的分析，對未來也有明確的目標，讓我們感受到民族品牌的決心和做事的態度，未來期待長城汽車能夠有更新的突破和發展。