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工业通信业百项团标优秀项目|创新驱动,推动汽车轻量化技术自主开发与产业化应用

2019-07-07来源:小象网

创新驱动,推动汽车轻量化技术自主开发与产业化应用

——T/CSAE59-2017汽车用轧制差厚板通用要求

简介

轻量化是实现汽车节能减排的重要途径。“轧制差厚板”简称为“差厚板”,其特点是板料厚度根据承载状况灵活变化,即负荷小的部位厚度薄,负荷大的部位厚度厚。因其减重明显、吸能值高、设计灵活,产品质量和生产效率等均优于目前大量使用的激光拼焊板,近年来受到汽车行业的关注,被认为是最具竞争力的汽车轻量化产品之一。我国差厚板前期完全依赖德国进口,每年进口量超千万件,但由于缺少相应的技术资料和标准,国内主机厂无法按照相应的标准和手段对进口产品进行有效检验和分析,从而给后续的质量分析、轻量化设计和应用推广带来很大困难。

近年来,国内宝钢、首钢、一汽、北汽、东宝海星公司、东北大学、泛亚汽车技术中心等产学研用相关单位对这种材料进行重点攻关研发,成功开发出具有自主知识产权的轧制差厚板生产线和产品,相应产品已在多款车型上成功应用。但在产品的推广应用过程中,由于行业缺乏差厚板相关技术要求等标准,国内众多企业无法对产品性能进行及时有效的考核,严重阻碍了国内企业采用自主差厚板产品。

鉴于行业对自主汽车用轧制差厚板产品应用的迫切需求,中国汽车工程学会汽车材料分会及时响应行业需求,组织汽车、零部件、材料等领域10多家单位对标国际和国内金属板材的现有标准,通过研究确定了轧制差厚板生产和使用过程中的统一定义、术语、试验方法、分类、分级和代号等,并制定完成了国内首个汽车差厚板相关标准,已于2017年11月由中国汽车工程学会正式发布。

亮点速写

实现对国家重大科技创新成果的转化应用

我国从2002年开始启动变厚度轧制技术研究,近来年在国家重大项目的支持下,通过10多年的技术攻关,成功掌握了具有完全自主产权的轧制差厚板产品技术,并开发完成了生产装备系统的自主集成和工艺技术。在《汽车用轧制差厚板通用要求》标准研究编制的过程中,充分吸纳应用了国家重大项目科技创新成果,实现了对科技创新成果的转化应用。

响应市场需求,填补标准空白

轧制差厚板产品比较特殊,目前全球只有德国和中国的少数企业具备量产供货能力。由于产品类型比较多,不同产品对不同指标敏感性也不同,产品设计和后续应用都需要及时考虑上述要求。本标准综合考虑了国内企业材料及设计相关工程师的应用需求,填补了国内标准空白,为差厚板产品的推广应用奠定了基础。

加快推动差厚板新产品批量应用

该标准发布以来,整车企业、差厚板生产企业相关技术人员在使用和设计差厚板产品时有了相关规范依据,加速推进了轧制差厚板技术在汽车轻量化领域中的推广应用。一年多来,国内多家企业先后开发了近40款零件,涉及B柱、A柱、脚跟板、中通道、雪橇板、前纵梁、防撞梁等产品,并实现批量供货。

?成功开发的差厚板产品


关键技术指标说明

1、标准主要内容

为满足汽车轻量化对使用差厚板的要求,在差厚板生产和使用过程中统一定义、术语、试验方法、分类、分级和代号等。

(1)给出了差厚板应用中各种术语的确切定义;

(2)提出了差厚板特点、品种和规格;

(3)给出了差厚板的技术要求包括尺寸偏差的技术要求、产品性能的技术要求、产品外形的技术要求、产品表面的技术要求及其它技术要求等;

(4)引用了汽车用板材技术标准和汽车用材的相关规范;

(5)给出了差厚板的检验方法与规则、包装、标志、储存和运输方式。

2、关键技术指标

在借鉴国际现有变厚度钢板相关资料,充分研究国内研究单位及生产厂家积累的大量实验数据和经验基础上,提出了本项标准的重要指标。

差厚板厚度公差指标:参照国内钢铁企业原料厚度公差和下游冲压流程的情况,制定厚度公差指标,该指标放宽了对上游企业的制约,但成品的交货公差依然不变,这对差厚板生产企业的控制水平要求更高。

过渡区指标:最大差厚比达到1:2.1,厚区与薄区的差值与过渡区长度的最大比值1:80,均达到世界先进水平。

不平度指标:参考差厚板生产实际能力和下游冲压流程的情况,制定该指标。

成效一览

标准的建立将加速推进差厚板在汽车轻量化中的推广应用。中国汽车工程学会于2018年对该标准应用实施情况进行了调研,从调研结果来看,该标准在差厚板生产企业、汽车企业中得到充分应用,差厚板生产企业积极依据该标准进行产品开发和质量管控,整车企业依据该标准进行产品认证。具体应用案例包括:

(1)标准参与单位沈阳东宝海星公司,自标准发布至今累计开发样件近40款,量产供货轧制差厚板超200万件,部分产品实现替代进口,为整车企业节省成本超亿元。同时与上海和达汽车配件有限公司联合,针对上汽通用的Delta平台的君威、君越、迈锐宝和卡迪莱克等四款车型的仪表盘横梁变壁厚管进行开发,与使用等厚度板相比,差厚板减重达到40%。

(2)标准参与单位一汽集团和东北大学,依据该标准成功开发前纵梁内板、性能差异化板材等产品。该产品经加工后制成的零件减重达15%,且具有更好的承载能力。该项目同时荣获2018年中国汽车工业科技进步二等奖。

(3)对标上汽通用、上汽大众等企业,发现《汽车用轧制差厚板通用要求》与上述合资企业内控标准,在通用性要求方面本标准基本满足现有合资车型差厚板产品的开发要求,实现了国内汽车轧制差厚板的自主开发与生产。

机构简介

中国汽车工程学会(China-SAE)成立于1963年,是由中国汽车科技工作者自愿组成的全国性、学术性法人团体;是中国科学技术协会的组成部分,非营利性社会组织;是国际汽车工程学会联合会(FISITA)常务理事;是亚太汽车工程年会(APAC)发起国之一。中国汽车工程学会目前下设39个分支/代表机构,并与各个省级汽车工程学会建立了业务指导关系。中国汽车工程学会目前个人会员超过2.5万人,注册用户超过7.5万人,团体会员近千家,与美国SAE、日本SAE并称为世界三大汽车科技社团。???

中国汽车工程学会标准化工作最早始于2006年,2010年发布了第一项技术规范---《商用车润滑导则》。2014年以来,随着国家标准化工作改革的不断深入,中国汽车工程学会作为首批试点单位,先后承担了中国科协所属学会有序承接政府转移职能团体标准试点和国标委团体标准试点工作。





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