东风公司自主热成形技术打破国外垄断

东风（武汉）实业有限公司热成形生产线上，四块锰硼钢板通过上料机构，进入温度高达900摄氏度的辊底式加热炉，经短短数秒钟，被加热至通体赤红。出炉后由机械手臂快速转移至高速液压机，仅通过一次液压就得到强度高达1500MPa的成形汽车零部件。

“高强度、轻量化”，这是利用热成形技术生产的零部件最大的优点，也是东风（武汉）实业始终坚持的科技创新战略。为实现汽车零部件的更高强度和更轻质量，从2010年开始，该公司从材料、工艺、配套装备的选取和设计等方面启动了系统的规划和研究。由杨黄锐、刘鹏、龙曲波三名党员首席工程师领衔的轻量化项目团队潜心技术攻关，在热成形工艺上取得重大突破，让东风（武汉）实业成功打破国外技术垄断，成为国内自主首家具备热成形模具设计开发和产品制造能力的零部件企业。随着技术的日臻成熟，这一技术也由量产阶段转入大规模成熟应用阶段，东风（武汉）实业逐渐成为国内热成形领域翘楚。

从零到有自主研发 打破国外技术垄断

研究数据显示，汽车车身约占汽车总质量的30％，空载情况下，约70％的油耗用在车身质量上。若汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高6％-8％。因此，车身轻量化对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性、碰撞安全性都大有裨益，也是未来汽车发展的必然趋势之一。

早在2010年，东风（武汉）实业就瞄准了轻量化这一目标，并将目光锁定在当时被国外技术垄断的热成形生产工艺上。“与冷冲压相比，热成形技术不仅能将车身零部件强度提高3倍多，减重百分比更可达30%-35%，是实现车身轻量化的最佳途径。”中共党员、东风（武汉）实业技术中心中心长杨黄锐介绍。当时，经大量市场调研发现，热成形零部件将在中国市场呈现急剧增长的发展态势，不止老客户神龙公司，东风本田、东风日产、海南马自达等处于高速增长状态的汽车企业都纷纷开始采用热成形产品，北汽、广汽等车企也已开始相关尝试。

然而，这一技术长期被本特勒、海斯坦普、卡斯玛等外资企业垄断，国内无任何成熟经验可借鉴，想起步并不容易。“作为一名‘汽车人’，我们迫切希望建立热成形生产线，打破国外垄断，为中国汽车工业发展尽绵薄之力，同时更希望我们的自主品牌汽车，能用上世界顶级的高强度、轻量化零部件。”以杨黄锐、刘鹏、龙曲波为首的一批共产党员主动扛起自主热成形技术研发的大旗，从热成形工艺过程、设备的参数布局，到模具的开发设计、材料的选择应用……几乎所有技术研发都经历了从零到有的过程。

经过近三年的准备，2013年，东风（武汉）实业首条热成形生产线顺利投产，一举打破外资垄断局面，且在短期内迅速开拓出神龙公司、北汽集团、东风乘用车、东风雷诺、东风日产、陕汽集团等内外部客户。

“我们成功将原先350MPa强度的钢质零部件成功提升至1500MPa强度，并实现了30%-35% 的减重，除此之外，所有热成形零部件都是一次成形，对制造装备要求也比冷冲压低。更重要的是，对主机厂而言，使用热成形零部件，整车强度将大幅提高，碳排放相应降低，汽车综合成本也将大幅下降。”杨黄锐说。

应用规模迅速拓展 为车主铸造“守护神”

2019年5月19日，一位车主驾驶雪铁龙C4世嘉行驶在杭瑞高速遵义市湄潭路段，因为路滑车快，车辆失控撞到高速路旁山体，安全气囊全部弹出，发动机舱撞得面目全非，但车辆A、B、C柱完好无损，完整的驾驶空间保住了车主性命。而处于世嘉车驾驶舱关键部位的B柱正是东风（武汉）实业采用高强钢、超高强钢经过热成形工艺冲压而成，其强度是普通钢板的3-5倍，无论是轿厢顶部受压还是侧面遭受猛烈撞击，都能给乘员安全坚固的生存空间。

中共党员、东风（武汉）实业技术中心副中心长、东风实业热成形技术首席工程师刘鹏介绍，当前，东风（武汉）实业2000MPa材料的应用已实现规模化，且在全球范围内首次实现2300MPa超高强度兼备优良韧性和延伸率的技术突破。除前保险杠、后保险杠、A柱、B柱等传统的热成形产品外，现在汽车中央通道、前围挡板、后围挡板、天窗加强梁等越来越多的零部件热成形工艺均已成熟掌握。

事实上，技术上的进步不是一蹴而就的。刘鹏回忆，最初在做基础热成形产品时，产品厚度仅能维持在1.06mm到2.36mm之间，但随着车辆轻量化要求的提高，这样的厚度逐渐无法满足客户需求。“2015年，客户要求我们生产0.8mm厚度的侧围内上板，这在当时的热成形技术领域非常难实现，对我们来说是一项巨大的挑战。”

刘鹏解释，材料越薄散热越快，散热过快会导致材料温度分布不均，无法达到热成形的技术要求。但如果做不出产品，不仅让东风（武汉）实业声誉受损，客户车型也不能如期上市。为充分满足客户需求，刘鹏带领热成形技术团队埋头热成形生产车间，对整条生产线进行长达两个月的设备调试和改造。

“我们将所有加热参数和搬运动作参数从头至尾调整了两遍，按照新的料厚模拟加热，将压机开口降至最低，最大程度减少料片温度损失，并对冷却系统进行大胆优化处理，使冷却效率从最开始的每分钟281升提升至810升，直至产品达到客户标准。”最后经双方检验，产品完全合格，刘鹏心里如释重负。

这次复杂的设备参数调试，让东风（武汉）实业热成形团队所有年轻人都经历了一次洗礼。“之后，我们对生产设备的每一环节都了然于胸，也形成了更规范的生产体系，最值得一提的是，产品厚度由1.0mm-2.3mm扩大至0.8mm-3.0mm，大大拓展了东风（武汉）实业今后的热成形产品范围，为公司发展创造更多可能。”

据了解，东风（武汉）实业热成形业务投入市场后，每年以将近30%的业务量高速增长。目前，东风（武汉）实业已具备国内首屈一指的热成形生产工艺，基地布局武汉、广州、成都、天津、郑州等五大城市，客户包括神龙公司、东风乘用车、东风雷诺、东风本田、东风日产、威马、北汽、长安、爱驰等。同时，该公司还具备全流程设计及验证能力，可协同客户进行多个项目的同步开发；在工艺仿真能力、工装设计能力、产品验证能力等方面也处于国内领先水平。

持续培养科技人才 牢记并践行科技创新使命

在中共党员、东风（武汉）实业技术中心综合技术部部长龙曲波看来，正是由于高强度、轻量化这个明确目标，才使得东风（武汉）实业的热成形技术越做越大、越做越强。他介绍，除钢材的热成形技术外，东风（武汉）实业还在材料应用方面做了大量探索，例如，将铝合金材料的强度从200MPa提升至600MPa，另外，还有镁合金以及复合材料等新型材料的开发应用。

技术的壮大离不开人才的培养，东风（武汉）实业热成形技术团队的形成，是东风实业公司长期坚持科技兴企、人才强企战略的结果，也是东风（武汉）实业不断投入和持续培育的结果——有对新入职大学生的“龙D100”人才计划，有对中层管理干部的“龙腾100”人才计划，龙曲波等就是从这“双龙”计划中成长起来的典型。

龙曲波告诉记者，每年东风（武汉）实业召开的科技工作大会，科技战线的骨干们都要聚集在一起，探讨未来3-5年的发展方向。“公司领导班子给予了我们充分的发挥空间，对我们大胆的技术构想予以极大支持，这让我们有机会用技术力量对公司的发展做出实际贡献。”

“近年来，我们发现、培养并使用了大批如杨黄锐、刘鹏、龙曲波一样具有科技创新能力的年轻人才，为东风（武汉）实业热成形技术实力的发展壮大发挥了重要作用。”东风（武汉）实业总经理、党委书记雷涛说，“他们是东风实业公司科技队伍的优秀代表，也是坚守科技创新，不忘初心、牢记使命的优秀共产党员代表。”

2019年，在东风实业公司党委的统一部署下，东风（武汉）实业建立了由杨黄锐、刘鹏、龙曲波三名党员担任首席工程师的创新工作室——“锐新工作室”“鲲鹏工作室”和“龙腾工作室”，围绕焊接技术、热成形技术和轻质材料开发应用等进行项目攻关，并以此为平台建设科技攻关团队，为东风（武汉）实业持续培养科技领域后备人才。

“下一步，我们将不断优化模具设计和制造技术，优化产品线，提高产能，提升工艺水平，巩固热成形技术的先发优势；同时，将热成形技术向不同材质、不同连接工艺方面进行纵向延伸。”雷涛说：“在人才培养方面，我们将进一步加大科技投入，提升科技人才待遇，为科技人员创造更加舒心、和谐的创新环境。”