輕量化鑄件為東風天龍瘦身100公斤
2017-10-23 13:30:24類型:轉載來源:東風熱線作者:PKup
“雙飛燕”作為中國汽車的馳名商標,不僅以質量過硬家喻戶曉,還給人以身輕似燕的美好聯想。在節能降耗的大背景下,在客戶希望卡車多拉快跑的需求面前,卡車輕量化是行業未來的發展趨勢。2016年開始,東風商用車著力推進產品升級,整個制造領域展開輕量化攻關,其中在鑄件輕量化方面,由東風商用車鑄造二廠與東風商用車技術中心聯手開發的高強高韌鑄件,使東風天龍成功瘦身100公斤,同時以鐵代鋼鑄件在東風天龍旗艦上使用后,實現整車減重25%。鑄件輕量化不僅為東風商用車插上了騰飛的翅膀,也代表了行業轉型升級的發展方向。

東風天龍
一對冤家的平衡術
東風商用車鑄造二廠技術大樓有一個非常隱秘的角落,與居民小區只有一墻之隔。這里就是鑄造二廠的材料實驗室,工廠所有的新材質試驗都在這里進行。材料實驗員鄭小芹是一個白凈文弱的姑娘。記者進到實驗室里來,她完全沒有察覺,只是全神貫注地看著試驗設備和電腦顯示屏,不停地在本子上記錄著數據。
正在此時,聽見“砰”地一聲響,記者一聲驚呼,鄭小芹抬起頭來,莞爾一笑,說:“嚇著你了吧?沒有準備是有點嚇人,一開始我也是這樣,習慣就好了。現在試驗中的拉伸力量越來越大,鑄件斷裂的聲音也更大了。”鄭小芹神態自若地把設備上的試塊夾下來,又換上了新的試塊。
鑄造二廠首席師高峰把記者帶到拉力試驗機旁,向記者介紹道:“這就是我們的拉力試驗機,用它測試鑄件的強度和延伸率。球墨鑄鐵件的牌號由兩組數字組成,前面的數字代表鑄件的抗拉強度,后面的數字就是鑄件的延伸率。比如我們常說的QT550-6,就是抗拉強度在550兆帕以上,試樣拉長的長度超過6%。所謂高強高韌就是這兩個數字都要高,只有這樣才能在保證承載能力的情況下減少壁厚,實現輕量化。我們就是要通過不斷的試驗獲得高強高韌的鑄件。”
鑄件的強度和延伸率其實是一對生死冤家。這就好像玻璃和橡皮筋,玻璃雖硬但是一碰就碎,橡皮筋韌性十足但不堪重負。而卡車鑄件則必須經拉又經拽,經蹬又經踹,既有強度又有韌性。
平時愛皺眉頭的鑄造二廠技術科科長周天飛說:“人們常說魚和熊掌不可兼得,但我們就是要兼得。不這樣,鑄造的飯碗保不住!”說完,他又狠狠地掐了掐眉心。
其實,真正焦頭爛額的還是王順序,因為他是技術科材料組組長,是材質改善的操刀者。他說:“從事材料試驗最難受的是摸索階段,就好像在黑暗的囚室里,你會處處碰壁,而一旦找到方向,你會發現成功就如同捅破一層窗戶紙。”王順序告訴記者,以前在試驗中他們添加碳硅錳等常規元素,現在則采用多種貴重金屬元素,操作方法也有變化,因此鐵水熔化的控制難度很大,既要兼顧材質還要考慮成本。“以前好像在草原上騎馬,現在如同在鋼絲上跳舞。熱加工不像冷加工,過程很難觀察,有時候真不知道哪個環節出了問題。”
王順序說去年做橋殼試驗,做了很多次,每次三根橋殼,總有一根不合格,怎么也找不到是哪出了問題。后來經過全方位測試才發現,是關鍵部位質量控制標準需要在原有基礎上再提高。經過不斷地摸索,王順序他們攻克了很多難關,終于成功開發出輕量化鑄件,高強高韌性經受住了百萬次疲勞試驗的驗證。
以技術撬動市場
誰動了我們的奶酪?前幾年鑄造二廠一直在反思這個問題。
鑄造二廠市場部經理申保衛介紹,過去鑄造二廠生產的鑄件論輕量化比不過鋁,論強度和韌性比不過鋼,論成本競爭不過民營企業。但是,鑄件也有自身成本低、吸震性好和一次成型的獨特優勢。鑄造二廠擁有40多年的鑄造經驗,如何以技術優勢奪回市場份額成為了鑄造二廠經營團隊思考的問題,經過探討和思索,他們認為以鐵代鋼,生產高端輕量化鑄件,既是工廠走出困境的必由之路,也符合東風商用車輕量化的戰略要求。
要實現鑄件輕量化,需要從兩個方面入手,一方面是產品結構優化,另一方面是研發高強高韌材料。2016年5月,東風商用車技術中心牽頭開展以鐵代鋼改善,目標是實現整車降本減重,這對東風商用車公司和鑄造二廠來說是一個雙贏的改善項目。一年多來,共完成了60多個零件的試生產,批量生產的第一橫梁大鑄件,重量減輕了將近10%,成本下降了30%。由鑄造二廠和東風設備制造有限公司共同開發的高強高韌TF980平衡軸支架,重量減輕了20%。
鑄造二廠的輕量化嘗試還涉及到更多方面,比如,汽車鞍座的以鐵代鋼,把抗拉強度由420兆帕提高到550兆帕,就可以減小截面,通過材料提升進行結構優化,將多個零件集合成一個零件,實現重量減輕15%。再比如,用蠕鐵制動鼓代替灰鐵制動鼓,三包賠償可以從45%降低到10%。
目前,鑄造二廠已經可以生產QT800-5鑄態高強高韌材質,等溫淬火球鐵大量生產的QTD1050-6已經能夠滿足汽車鑄件的各項要求。技術優勢也帶來了成本優勢,通過以鐵代鋼,成本降低了10%-30%左右。以技術撬動市場,鑄造二廠新增市場需求24000噸,工廠產品結構得以優化,生產由等米下鍋到供不應求。
標簽: 天龍 東風 鑄件
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