近日，由宝山钢铁有限公司、上海交通大学、哈尔滨工业大学等共同研发完成的《汽车用复杂液压成形管件设计制造关键技术与产业化应用》项目获2019年冶金科学技术奖一等奖。

技术落后 亟待突破

    绿色发展作为“五大发展理念”的重要组成部分，是制造业高质量发展的方向指引。液压成形管件使得原材料从按吨计价转变为按件计价，实现产业增值并推动钢铁企业的转型升级和深度服务；其特有的一体式封闭变截面设计融合了材料与结构轻量化的复合优势，显著提升了汽车零部件轻量化的潜力。

    在本项目研发之前，国内汽车液压成形管件产业发展整体落后国际水平十多年，原管、模具等关键材料与装备均从国外进口，核心技术制造技术处于空白。突破工艺、技术难题成为题中之义。

技术爆发 成果颇丰

    2004年以来，宝钢组成跨行业联合攻关组，解决了液压成形材料与工艺高精度匹配等难题并实现产业化。主要成果如下：

  （1）首创液压成形“板-管-零件”三位一体的高精度匹配技术。形成钢板特征指标定向控制、激光束能量动态柔性控制和焊缝组织性能均匀控制技术，开发强度270～980MPa的液压成形专用钢板牌号20余个，实现耐压300MPa的高性能焊管批量稳定生产。建立管材液压成形极限高精度预测模型和测试新方法，仿真计算精度提升18%以上，实现全链条技术优化。

  （2）建立“高强度、大胀形、深内凹、多弯角”四大系列产品的技术开发体系。开发液压成形马氏体相变组织均匀调控复合新工艺，实现形性一体化协同制造。形成截面形状分类设计和柔性回弹补偿技术，980MPa超高强钢零件尺寸精度控制在±0.2mm以内，局部膨胀形率大于40%的复杂液压成形管件成功通过德国大众总部认证。1500MPa扭力梁成为世界汽车轻量化技术示范。

    （3）开发液压成形模具高效柔性设计制造技术。发明管端形状自适应的动密封技术，攻克大变形、大位移下高压密封失效难题。设计高密度孔位多连杆同步冲制机构，显著提升成组冲孔效率。建立特征匹配模具的共平台柔性设计方法，开发周期缩短至4个月。

    （4）形成液压成形管件轻量化协同设计关键技术。突破复杂管件正向设计和改型设计的难点，发明管件空间轴线的弯曲线反向构造方法，设计平均减重15%、刚度提升30%、零件数量大幅减少。建立空间弯曲形状和截面设计规范，制定首个液压成形零件设计国家标准，指导200余个液压成形管件的设计与分析。

批量胜产 产业升级

    该项目成果获得授权发明专利13项，实用新型专利14项，国家标准2项、国家注册商标1项、汽车工业行业标准1项、发表论文34篇。

    据介绍，该项目已经大批量稳定供应液压成形专用钢板150万吨、高性能原管20万吨以及液压成形管件550万件，推动了我国汽车用液压成形管件及相关产业的发展，经济效益达7.23亿元，社会效益显著。