冷彎型鋼在汽車工業的應用分析

一、前提

現代工業體系在使用上對保溫、隔熱、防水、防火、抗震和隔聲等技術指標提出了更高的要求，而去汽車制造工業上則期望材料的方便簡單，高效快捷，性能良好。冷彎型鋼作為一種截面形狀合理、力學性能良好、鋼材利用率高并且滿足上述要求的環保型材料在現代汽車行業中具有廣泛的應用前景，并已為越來越多的國內外鋼結構方面的權威人士所推崇。本文首先詳細論述了冷彎型鋼在汽車工業中的研究與應用現狀，然后展望了冷彎型鋼在汽車制造行業中的發展趨勢和應用前景。在許多車型上, 傳統的沖壓件都已用冷彎型鋼件所代替, 如在載貨汽車、小轎車、大客車等的承載結構中, 用作框架、大梁、縱橫梁、車廂的骨架、底盤、側壁等；在車內裝飾結構中, 用作側窗框玻璃的導軌、座位構件、排水溝等。因此，汽車工業已成為冷彎型鋼最大的用戶之一。

二、冷彎型鋼介紹

冷彎型鋼指用鋼板或帶鋼在冷狀態下彎曲成的各種斷面形狀的成品鋼材。冷彎型鋼是一種經濟的截面輕型薄壁鋼材，也稱為鋼制冷彎型材或冷彎型材。 冷彎型鋼是制作輕型鋼結構的主要材料。它具有熱軋所不能生產的各種特薄、形狀合理而復雜的截面。與熱軋型鋼相比較，在相同截面面積的情況下，回轉半徑可增大50～60%，截面慣性矩可增大0.5～3.0倍，因而能較合理地利用材料強度；與普通鋼結構（即由傳統的工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼板制作的鋼結構）相比較，可節約鋼材30～50%左右。

冷彎型鋼是眾多鋼材品種中的一種，一定寬度的帶鋼，在常溫條件下經過一組縱向排列的軋輥，逐步變形，達到符合使用要求的形狀尺寸，再經確定尺寸剪切成相應的長度。這種產品就是冷彎型鋼。當然，還可以來用沖壓，折彎或拉拔等變形方法得到冷彎型鋼。但是輥彎成型方法適合于大批量的工業化生產，其產品質量，加工成本，生產效率是其它方法不可比擬的，是當前冷彎型鋼的主要生產工藝。如果在機組中配有焊接設備(如高頻焊，氬弧焊等）還可生產閉口斷面的冷彎型鋼。

冷彎型鋼與焊接鋼管的區別主要是：焊接鋼管主要是用于輸送流體，如煤氣，自來水。石油，液化氣，蒸汽等。要求鋼管承受一定的壓力，而冷彎型鋼是用于制造結構，在承受外力下對型鋼的截面，形狀，尺寸和力學性能有一定的要求。

三、國內生產及應用現狀

國內冷彎型鋼年產敏為2 萬噸左右, 占全年鋼材總量的4 5 % , 品種規格約300 多種。冷彎成型機組, 冶金系統科套, 加上中國第一汽車集團公司和東風汽車公司及社會上其他廠家, 共有50 多套, 除幾套引進機組外,有不少設備已經陳舊, 國內冷彎型鋼在汽車上應用的特點是: (l) 品種規格、產品數量雖增但不多, 質量還不夠高;

(2） 在產品結構上,常規產品未完全配套, 簡單斷面的較多, 復雜斷面的主要用于引進車型上;

(3)材質主要是普碳鋼和合金鋼, 不銹鋼、耐腐蝕鍍(涂) 層鋼板、耐候鋼等使用較少；

(4) 成型汽車部件的加工工藝還很不完善。

目前, 中國第一汽車集團公司、東風汽車公司可生產車廂上、下邊框型鋼和冷彎波紋板車廂底板, 用于各自的載貨汽車。BJ 1 30 型輕型載貨汽車車廂用內卷邊槽鋼、不等邊槽鋼作底梁, 用上、下搭邊型鋼作車廂上、下邊框, 均為2.5m m 厚。湖北牌JT GGZ (A )、E K90C10 型等客車使用厚度為l.5 一4 m m的矩形管作客車的底梁和骨架, 代替原沖壓件和無縫管, 使原七道工序減少了四道, 并減少了三套模具, 剛度提高兩倍, 提高了客車強度, 節材2 5 %(即0 .3 t / 輛)。B J1 2 2 型、金杯牌客貨車和黎明牌越野車等, 都是用h 型冷彎薄壁型鋼制造車門窗框, 以較低的材耗, 提高窗框的剛度和強度, 保證車門良好的密封, 使車外形美觀精巧。

四、冷彎型鋼在汽車上的應用分類

根據冷彎型鋼在汽車上的應用形式和汽車構件的特點, 將其分為梁、框架類, 板類、滑導、裝飾類等三大類, 并結合冷彎型鋼的載面特點，有以下用途：

梁、框架類用于傳動軸、車身大梁、縱梁、橫梁, 底梁、側梁、桿件、骨架、立柱、車廂邊板搭邊、溜水槽、加徑梁、欄板上下框架、內板、升降機構、加強筋、拖掛架、轉向架、欄板架、玻璃窗框。

板類用于欄板、側板、底面鋪板。

滑導、裝飾類用于滑軌、座位構件、車門連接件、排水溝、鑲邊版、側板、導槽、車廂邊板搭邊、上導軌、中導軌、車門框玻璃導軌。

五、對冷彎型鋼在我國汽車工業中應用的建議

我國汽車制造業是屬于較早使日冷彎型鋼的行業之一。綜觀我國冷彎型鋼從50 年代開始發展至今多年的歷史, 分析國內外市場需求,冷彎型鋼產品將向大型、精小型、復雜斷面方向發展。

今后國內汽車制造行業將會大量生產輕型汽車品種, 其用冷彎型鋼產品的規格和數量, 也將是比較大的。為適應我國汽車工業發展的需要, 縮短與國外先進水平的差距, 建議:

(1) 改造現有成型機組, 開發高水平機組, 提高冷彎產品的精度和質量, 擴大其在汽車工業中的應用范圍;

(2) 瞄準國內國際兩個市場, 優化產品結構, 開發多種材料的冷彎型鋼產品, 形成汽車部件冷彎型鋼系列, 達到常規配套;

(3) 汽車設計師與冷彎型鋼專家相結合, 綜合考慮結構, 開發、設計新型冷彎型鋼結構, 打入國際市場;

(4)功日強對冷彎成型技術及其在汽車上應用的研究和交流。

六、總結

冷彎型鋼在我國推廣應用,是有著廣闊的市場和良好的前景。今后還應在開發新產品、進行生產設備的技術改造、不斷提高產品質量、學習國外先進技術等方面繼續做出努力, 使冷彎型鋼產品在國民經濟各部門應用中, 取得更大的經濟效益。