7月12日-13日,“2018中國汽車輕量化產(chǎn)業(yè)高峰論壇”在上海隆重舉行,論壇以“新技術(shù)、新材料、新工藝“為主題,旨在降低汽車自身重量同時(shí)提高輸出功率、降低噪聲、提升操控性和安全性,并對(duì)汽車輕量化政策趨勢(shì)發(fā)展、整車輕量化平臺(tái)化設(shè)計(jì)方案、關(guān)鍵零部件輕量化技術(shù)開發(fā)及汽車輕量化多材料應(yīng)用及成本控制分析等問題展開探討。
VAMA CMO Jurgen Cobbaut先生
VAMA CMO Jurgen Cobbaut先生介紹了新型鋼材在汽車結(jié)構(gòu)輕量化與安全化中應(yīng)用,以下是演講實(shí)錄(有部分刪減):
大家早上好,我非常有幸能參加這次會(huì)議并與大家一同探討,事實(shí)上剛剛大家討論到鋼材的使用包括一些替代材料鋁合金等等,都非常精彩。我今天演講的主題是新型鋼材助力汽車結(jié)構(gòu)輕量化與安全化,首先我希望和大家介紹一下VAMA,VAMA是安賽樂米塔爾在中國的合資企業(yè),安賽樂米塔爾是世界上最大的鋼材制造商,在北美、南美都有生產(chǎn)設(shè)施和生產(chǎn)基地,可以生產(chǎn)鋼材相關(guān)的材料,同時(shí)安賽樂米塔爾也在全球開展本地化,包括在中國進(jìn)行生產(chǎn)和銷售。VAMA是華菱集團(tuán)和安賽樂米塔爾的合資企業(yè),坐落于湖南婁底,專注于汽車用鋼解決方案。 2016年通過與西班牙GONVARRI合資成立了GONVVAMA,為汽車行業(yè)客戶提供先進(jìn)的技術(shù)服務(wù)。我們能夠很好的為客戶提供高性能、高安全的產(chǎn)品,同時(shí)向市場(chǎng)提供全方面的服務(wù)。安賽樂米塔爾在全球包括南美和歐洲有6家實(shí)驗(yàn)室,對(duì)汽車行業(yè)的不同材料、產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā),VAMA可以將安賽樂米塔爾全球的研發(fā)成果和解決方案帶給中國的汽車行業(yè)用戶,包括新的鋼鐵材料等等,這些方案還可以應(yīng)用在底盤和座椅的輕量化研究上。
現(xiàn)在我們看看新型鋼材如何處理輕量化和安全化,左側(cè)是超高強(qiáng)鋼,我們看到左側(cè)和右側(cè)的對(duì)比。首先是Usibor?2000,大家比較熟悉的是Usibor?1500,它在900多度的加熱溫度下進(jìn)行熱沖壓。可以看到目前市場(chǎng)當(dāng)中的大多數(shù)汽車生產(chǎn)都采用這樣的技術(shù)?,F(xiàn)在我們?cè)谘邪l(fā)一個(gè)新的牌號(hào)Usibor?2000,我們從Usibor?1500升級(jí)到Usibor?2000,拉伸性能更強(qiáng),Usibor?2000同Usibor?1500相比強(qiáng)度增加20%以上,它更強(qiáng),同時(shí)也更輕。這個(gè)當(dāng)中有很多的柔性點(diǎn)使得它更軟,更柔和。在右側(cè)我們可以看到它的韌性度,所以它在汽車上面使用會(huì)更好。我們可以看到在不同牌號(hào)當(dāng)中不同的型號(hào),現(xiàn)在在中國已經(jīng)開始生產(chǎn)供貨,同時(shí)我們?cè)诖嘶A(chǔ)上做了一些相應(yīng)的改進(jìn),以滿足中國的OEM和全球的OEM不斷提高的性能要求。我們還看到高強(qiáng)度鋼在白車身上面的使用,車身門環(huán)、門梁也有應(yīng)用,目前我們正在研發(fā)的Usibor?2000可以用來替代Usibor?1500。除了熱沖壓材料我們還有冷沖壓材料的技術(shù),大家所使用的高強(qiáng)度鋼材,DP1180、980、780等等,都可以達(dá)到減重的目的,但是我們?cè)跍p重的同時(shí)不能夠妥協(xié)質(zhì)量和性能,所以這個(gè)是非常復(fù)雜的。我們不斷研發(fā)生產(chǎn)新的產(chǎn)品,使他們?cè)诒3滞瑯映尚温屎托阅艿幕A(chǔ)上有更高的強(qiáng)度,這種高強(qiáng)鋼我們叫HF980,它有DP980的性能,同時(shí)能進(jìn)一步減重,新的牌號(hào)已經(jīng)在南美投入生產(chǎn)使用,它可以在車身上面進(jìn)行使用,比如橫梁等。
前面的嘉賓也有介紹到,奧迪車身上有使用到鋁合金,我們生產(chǎn)的牌號(hào)FF280DP/ 490DP有很好的表面光滑度,對(duì)于外覆蓋件來講非常重要。上面這條曲線是主機(jī)廠對(duì)于凹陷性能的要求:如果發(fā)生0.1mm的厚度的形變,大概需要50牛的壓力,可以按照需求對(duì)相關(guān)材料的強(qiáng)度進(jìn)行選擇。如果要達(dá)到FF280的250兆帕,這個(gè)厚度大概是0.75mm或者是0.8mm,而現(xiàn)行的環(huán)境要求我們必須降低厚度,例如降低到0.4mm,仍然要求具備同樣的性能,這種情況下就需要提高材料的強(qiáng)度,如高強(qiáng)鋼來解決這樣的需求。
現(xiàn)在為大家展示的是新型鋼材在中高級(jí)轎車上的使用,這是兩種中高級(jí)車,一個(gè)是中型SUV,一個(gè)是中高級(jí)轎車,設(shè)計(jì)方案源自安賽樂米塔爾歐美的研發(fā)中心,通過客戶對(duì)NHV、剛度、強(qiáng)度、抗腐蝕性等的要求,我們可以靈活的改變我們的設(shè)計(jì)。通過新型鋼的牌號(hào)設(shè)計(jì)新的車型材料方案,同時(shí)也確保新材料不會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn),以標(biāo)準(zhǔn)版SUV為例,基準(zhǔn)白車身是522千克,車輛總重2.046噸,我們的輕量化設(shè)計(jì)可以使得白車身從520公斤降到420公斤,如果在白車身和開閉件使用高強(qiáng)鋼的話,重量可以進(jìn)一步降低10公斤。
再以中高級(jí)的轎車為例,同樣的我們也是進(jìn)行了大量的減重,減重幅度達(dá)到42%,將近100公斤,新型高強(qiáng)度鋼能夠很好的降重,并且不會(huì)降低安全性和防撞性能,它也可以兼容一些其它材料,像鋁合金等等。針對(duì)這個(gè)方案我們?cè)?jīng)做過一個(gè)非常詳盡的碰撞測(cè)試,碰撞測(cè)試結(jié)果顯示它可以很好的滿足碰撞要求。前縱梁的設(shè)計(jì)上我們目前使用的是DP780,之后我們可以進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化,采用熱沖壓和激光拼焊技術(shù)。
現(xiàn)在為大家展示的是Usibor?1500和Ductibor?500,標(biāo)注為橘黃色的部分Ductibor?500是比較柔軟的,紅色部分是Usibor?1500是非常硬的,他們的組合能夠滿足性能要求。接下來為大家介紹的是一體化激光拼焊門環(huán)的案例,在今后5年內(nèi)門環(huán)的使用會(huì)越來越廣泛。門環(huán)可以更好的利用新型鋼材優(yōu)秀的性能,其高強(qiáng)度、高延展性等,,同時(shí)規(guī)避多種零件在裝配的時(shí)候可能會(huì)帶來成本上的增加,它不僅可以使制造變得更加簡單,同時(shí)也能夠大大降低零件的重量。
這是基于Usibor?2000的B柱碰撞模擬的實(shí)驗(yàn),我們看到左邊的零件,是由兩種不同的鋼材生產(chǎn)的,一種是Usibor?2000還有一個(gè)是Ductibor?1000,我們對(duì)這樣的零件做熱沖壓的模擬,熱沖壓相對(duì)于冷沖壓來說要復(fù)雜的多,但也在輕量化和安全性能上有更好的表現(xiàn)。我們?cè)诘聡鴮?shí)驗(yàn)室針對(duì)該種鋼材所研制的零件做過碰撞試驗(yàn),結(jié)果證明這是一個(gè)非常好的解決方案,我也相信在未來三年,Usibor?2000將在中國市場(chǎng)上得到廣泛應(yīng)用。鋼材并沒有被淘汰,相反,新型鋼材將作為汽車主材長期使用。VAMA作為一家鋼鐵企業(yè),必須不斷加強(qiáng)研發(fā)生產(chǎn)出新的產(chǎn)品,以達(dá)到整車廠減重的需求,我們不僅僅只是單純地提供一些鋼材或者簡單的產(chǎn)品,我們提供的是完整的汽車用鋼綜合解決方案,希望在未來能夠和大家有更多的合作。
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