精沖技術在武漢泛洲的應用與發展

文／李貝·武漢泛洲精密科技股份有限公司

武漢泛洲精沖有限公司在2023 年8 月28 日完成股份制改造，更名為武漢泛洲精密科技股份有限公司(以下簡稱“武漢泛洲”)，是一家專注新能源汽車精密沖壓零部件、變速器精沖換擋撥叉及駐車模塊開發與制造的國家級高新技術企業。公司從1996 年開始進入精沖汽車零部件領域，目前主要為上汽、長城、長安、比亞迪、通用等車企配套供應商，年產精密沖壓件超過1200 萬件，在自主品牌乘用車精沖撥叉領域處領先地位。公司積極參與精沖領域國家級研發項目，曾獲得國家技術發明二等獎，湖北省科學技術一等獎，擁有專利78 項、其中發明專利5 項、參加精沖國家標準起草2 項。公司是中國鍛壓協會常務理事單位，中國精沖委員會執行委員單位，湖北省鍛壓協會理事單位。回顧公司在精沖行業近30 年的發展，可分為以下幾個階段。

第一階段：精沖起步，主要產品大眾捷達撥叉(1996—2004)

湖北武漢是我國精沖技術的發源地之一，1996年武漢泛洲承接了一汽大眾捷達轎車02K變速器精沖撥叉的項目，開始研究精沖工藝。

武漢泛洲起步時，國內沒有廠家生產精沖機，也沒有足夠的資金購買進口精沖設備。武漢泛洲與武漢華中理工大學和黃石鍛壓廠合作，開發出了315 噸精沖機(圖1)，這臺精沖機功能并不完善，與進口產品相比，液壓系統不穩定，存在漏油，機器不能實現自動送料，生產效率不高等問題。但有了這臺國產315 噸精沖機，武漢泛洲的精沖之路正式起航。

圖1 黃石鍛壓315 噸液壓精沖機

由于沒有精沖技術積累，因此不具備設計開發精沖跳步模具的能力。而且315 噸精沖機臺面只能支持440mm×440mm規格的模具(圖2)，也沒有送料功能，因此捷達精沖撥叉(圖3)只能采用單工序精沖工藝方案，以簡單的精沖落料為主，精沖后還需要鐓扁、切邊、壓彎和沖切等多道沖壓工序，生產效率不高。精沖材料沒有卷料，使用的是太原鋼鐵集團的板料，回廠后需要用剪板機剪切成條料再進行精沖。模具材料使用的是國產的Cr12MoV，對于6mm 厚的精沖零件，單次修模壽命平均在3000 ～5000 件。

圖2 315 噸精沖機使用的精沖模具

圖3 黃石鍛壓315 噸精沖機生產的捷達撥叉等精沖零件

雖然條件簡陋，技術落后，但當時國內精沖零件價格不錯，支持了武漢泛洲在精沖市場的起步發展。到2004 年銷售額已從初期的100 萬元增長到近1500萬元之高，精沖零件銷量接近80 萬件/年，精沖產業初具規模。

第二階段：精沖技術引進吸收，主要產品大眾MQ 撥叉(2005—2012)

為了提升精沖技術水平，2004 年武漢泛洲從德國引進大眾MQ200/250精沖撥叉(圖4)的全套生產技術，包括FEINTOOL8800plus(圖5)，FEINTOOL6300smart兩臺精沖機和21 套精沖模具(圖6)，并派出9 名人員到德國學習精沖技術。FEINTOOL8800plus 是當時中國進口的最先進的大噸位精沖機，沖裁力達到880 噸，可實現自動化生產，8 小時平均可沖裁7000 次，只有出現異常問題時才需要工人介入，與武漢泛洲之前的315 噸精沖機相比，生產效率提高3 倍。精沖零件工藝主要是精沖跳步工藝。精沖模具根據零件大小不同，有480mm×480mm、540mm×540mm、640mm×640mm、740mm×740mm和840mm×840mm 共5 種規格，最多的跳步數達到了6 步，集成了鐓擠、半沖、折彎、精沖等工藝，大幅減少了精沖零件的后續加工，降低了制造成本。但進口模具成本居高不下，進口價格從40 萬元到100萬元不等。

圖4 MQ200/250 精沖撥叉總成

圖5 FEINTOOL8800plus 精沖機

圖6 引進的精沖跳步模具

技術的引進開拓了視野，也使武漢泛洲意識到自身的技術能力比國外先進的精沖技術落后了近20 年。為了縮小差距，2007 年武漢泛洲開始技術的消化吸收工作，借鑒國外技術開發精沖零件和精沖模具。在精沖模具設計上，開始采用精沖跳步工藝，將折彎、半沖等工藝整合到精沖模具中。后續逐步設計開發出了二十幾套精沖跳步模具，在此過程中，為吉利汽車、江鈴汽車、比亞迪汽車和唐山愛信等客戶開發了多種精沖產品，但在精沖模具設計技術水平上并沒有超過2004 年從國外引進的精沖模具。在此期間大量使用的是從德國進口的精沖卷料，國內精沖卷料性能不穩定，到后期寶鋼梅山基地開始生產精沖鋼，才開始逐漸使用寶鋼生產的精沖材料。模具材料使用的是日本大同的DC53，少量使用高成本的一勝百ASP 粉末高速鋼材料，對于6mm 厚的精沖零件，單次修模壽命平均在8000 ～10000 件。

精沖技術、精沖設備和精沖模具的引進、消化吸收使武漢泛洲技術能力得到了大幅提升，企業進入了快速發展階段，到2012 年武漢泛洲精沖業務的銷售額達到了1.4 億元。

第三階段：精沖技術自主創新，主要產品通用NMT 撥叉/豐田軸承CVT 壓板/長城汽車7DCT450 撥叉/駐車棘輪/棘爪(2013-2022)

2013 年，自動變速器在中國乘用車市場占有率快速提升，為了獨占自動變速器精沖零件的紅利，國外撕毀了自動變速器精沖零件制造技術引進協議。由于手動變速器市場的萎縮導致武漢泛洲的年銷售額從1.4 億元下跌到了8000 萬元。

為了打破不利的局面，武漢泛洲開始通過自主研發精沖技術向自動變速器產業轉型升級的征程，并沒有因為技術引進中斷而停滯不前。秉持“自強不息，持續創新”態度，武漢泛洲投資2000 萬元引進了2 臺FEINTOOL 為亞洲市場開發的HFT7000 精沖機(圖7)，投資1000 萬元采購了瑞士阿齊夏米爾慢走絲、米克朗加工中心和岡本高精度平面磨床等設備(圖8)，提升了大型復雜精沖跳步成形模具(圖9)的加工能力。在精沖模具設計上，大量采用精沖跳步及復合成形工藝，浮動凹模技術，將擠苞、成形、鐓擠等工藝整合，精沖模具技術復雜程度已超過之前的進口模具。為上汽通用、豐田汽車、上海汽車、長城汽車、長安汽車等客戶開發了多種自動變速器使用的精沖產品，包括精沖撥叉、精沖駐車零件、精沖軸承壓板和精沖行星架等產品。在此期間國產精沖卷料質量已經穩定，沒有從國外進口精沖材料。模具材料使用的是大冶特鋼的冷作模具鋼和進口的ASP2005 粉末高速鋼，目前正在試驗國內河冶特鋼的HSB2005 噴射成形模具鋼。對于6mm 厚的精沖零件，單次修模壽命平均在12000～15000件左右。

圖7 FEINTOOL7000 經濟型精沖機

圖8 投資的模具精加工設備

圖9 自主開發的大型精沖跳步成形模具

武漢泛洲通過自主創新在精沖技術的應用上取得突破，擴展了精沖產品(圖10)的范圍，2021 年產品銷售額重新回到1.4 億元，成功完成了產品轉型，預計到2025 年，銷售額可達到2.5 億元。

圖10 向自動變速器產業轉型中開發的精沖產品

結束語

從1996 年開始，武漢泛洲進入精沖汽車零部件市場已近30 年時間，一直在乘用車動力總成精沖零件領域深耕，多年的經歷使武漢泛洲明白，掌握精沖核心技術、持續創新、緊跟市場的需求是企業生存和發展的關鍵。如今汽車市場正向新能源快速發展，汽車動力總成領域精沖零件在大幅減少，武漢泛洲將秉持“自強不息，持續創新”的精神，尋找新的發展領域，為中國精沖事業的高質量發展貢獻力量。