问题—— 近日,江铃汽车车间内,一批采用超高强度钢板制造的皮卡S形纵梁顺利下线。该零件曲面复杂、精度要求高,既关系车身结构强度,也影响整车轻量化与安全性能。然而项目初期,按图纸制造的模具试压后出现明显扭曲、回弹与起皱,局部还有拉伤痕迹,零件尺寸稳定性无法满足装配与质量标准。由于超高强钢强度高、成型窗口窄、回弹规律复杂,同类问题在行业内长期存在,成为制约高强钢推广应用的重要瓶颈之一。 原因—— 业内人士分析,超高强钢在冲压过程中塑性变形能力相对不足,材料流动与应力释放更为敏感,任何微小的工艺偏差都可能被放大:一上,零件曲率变化大、受力路径复杂,导致材料拉伸、压缩与弯曲的耦合作用下更易产生应力集中与回弹;另一上,模具型面、间隙、压料力与工艺补偿设计若与真实工况存偏差,容易出现“理论可行、落地困难”的情况。加之新材料摩擦与磨损特性不同,传统模具材料与表面处理方案在抗拉伤上也面临挑战。 影响—— 该问题若不能快速解决,将直接影响产品开发节奏与量产爬坡,增加返工与报废成本,甚至造成供应链交付风险。从更宏观层面看,超高强钢是汽车产业实现轻量化、提升碰撞安全、降低能耗的重要材料路径,成型工艺能力的短板将削弱整车制造的自主可控水平,并限制先进材料在更多车型上的规模化应用。此次攻关的成败,既关乎一条纵梁的质量,也映射出制造端“卡点”能否被系统性打通。 对策—— 面对难题,刘辉与团队以“先算清、再修准、反复证”的思路推进。前期通过成型仿真对材料流动趋势、减薄增厚区域、易起皱与易开裂位置进行预判,并据此优化建模与模具设计。但进入调试阶段后,团队发现试压件仍出现较大回弹与扭曲,说明工艺补偿与实际受力存在差距。为此,团队把“现场数据+经验判断+小组论证”结合起来,逐项锁定变形敏感区域,对模具造型型面、关键间隙与负回弹角等参数进行重新校核与修正。 在设备条件有限的情况下,模具型面调整主要依靠堆焊、修磨与研配等传统手段完成。团队以试模为闭环:每完成一轮调整即压制样件,测量尺寸偏差与变形趋势,形成记录,再进入下一轮优化。经过六轮精密调试,用时一个半月,纵梁扭曲回弹与起皱问题得到稳定控制,实现按要求批量生产。 值得关注的是,团队在纵梁成型镶块上首次批量成套采用铍铜新材质,改变以往高碳高铬冷作模具钢配合表面超硬化处理的常规思路,针对性解决超高强钢冲压过程中易拉伤的共性问题。据测算,有关工艺使模具调试效率提升约30%,同时降低了质量波动与后续维护成本。按企业评估,该突破预计每年可节约成本超千万元,并为关键零部件制造减少对外部技术路径的依赖。 前景—— 业内认为,随着新能源汽车与高安全等级车型需求增长,超高强钢与多材料混合车身将成为趋势,制造端既要“能做出来”,更要“稳定、可复制、可量产”。刘辉所在的劳模创新工作室长期聚焦模具与冲压难点,并与国家级技能大师工作室开展联合共建,探索面向轻量化铝板等新工艺的数字化实操培训,推动调试能力从“个人经验”走向“团队方法”、从“案例突破”走向“标准沉淀”。在此基础上,企业若能更完善工艺数据库与评价体系,将有望把此次经验转化为可推广的工艺规范,带动更多零部件在材料升级背景下实现快速导入与稳定量产。
从一把锉刀的手工打磨到智能化制造的产业升级,刘辉团队的技术突围之路,正是中国制造迈向高质量发展的生动写照。在全球化竞争日趋激烈的今天,这种将工匠精神与现代科技相结合的创新实践,不仅破解了"卡脖子"难题,更锻造出产业变革的核心竞争力。当更多这样的突破从个案变为常态,中国制造的国际话语权必将得到实质性提升。