冷弯型钢在汽车工业的应用分析

一、前提

现代工业体系在使用上对保温、隔热、防水、防火、抗震和隔声等技术指标提出了更高的要求，而去汽车制造工业上则期望材料的方便简单，高效快捷，性能良好。冷弯型钢作为一种截面形状合理、力学性能良好、钢材利用率高并且满足上述要求的环保型材料在现代汽车行业中具有广泛的应用前景，并已为越来越多的国内外钢结构方面的权威人士所推崇。本文首先详细论述了冷弯型钢在汽车工业中的研究与应用现状，然后展望了冷弯型钢在汽车制造行业中的发展趋势和应用前景。在许多车型上, 传统的冲压件都已用冷弯型钢件所代替, 如在载货汽车、小轿车、大客车等的承载结构中, 用作框架、大梁、纵横梁、车厢的骨架、底盘、侧壁等；在车内装饰结构中, 用作侧窗框玻璃的导轨、座位构件、排水沟等。因此，汽车工业已成为冷弯型钢最大的用户之一。

二、冷弯型钢介绍

冷弯型钢指用钢板或带钢在冷状态下弯曲成的各种断面形状的成品钢材。冷弯型钢是一种经济的截面轻型薄壁钢材，也称为钢制冷弯型材或冷弯型材。 冷弯型钢是制作轻型钢结构的主要材料。它具有热轧所不能生产的各种特薄、形状合理而复杂的截面。与热轧型钢相比较，在相同截面面积的情况下，回转半径可增大50～60%，截面惯性矩可增大0.5～3.0倍，因而能较合理地利用材料强度；与普通钢结构（即由传统的工字钢、槽钢、角钢和钢板制作的钢结构）相比较，可节约钢材30～50%左右。

冷弯型钢是众多钢材品种中的一种，一定宽度的带钢，在常温条件下经过一组纵向排列的轧辊，逐步变形，达到符合使用要求的形状尺寸，再经确定尺寸剪切成相应的长度。这种产品就是冷弯型钢。当然，还可以来用冲压，折弯或拉拔等变形方法得到冷弯型钢。但是辊弯成型方法适合于大批量的工业化生产，其产品质量，加工成本，生产效率是其它方法不可比拟的，是当前冷弯型钢的主要生产工艺。如果在机组中配有焊接设备(如高频焊，氩弧焊等）还可生产闭口断面的冷弯型钢。

冷弯型钢与焊接钢管的区别主要是：焊接钢管主要是用于输送流体，如煤气，自来水。石油，液化气，蒸汽等。要求钢管承受一定的压力，而冷弯型钢是用于制造结构，在承受外力下对型钢的截面，形状，尺寸和力学性能有一定的要求。

三、国内生产及应用现状

国内冷弯型钢年产敏为2 万吨左右, 占全年钢材总量的4 5 % , 品种规格约300 多种。冷弯成型机组, 冶金系统科套, 加上中国第一汽车集团公司和东风汽车公司及社会上其他厂家, 共有50 多套, 除几套引进机组外,有不少设备已经陈旧, 国内冷弯型钢在汽车上应用的特点是: (l) 品种规格、产品数量虽增但不多, 质量还不够高;

(2） 在产品结构上,常规产品未完全配套, 简单断面的较多, 复杂断面的主要用于引进车型上;

(3)材质主要是普碳钢和合金钢, 不锈钢、耐腐蚀镀(涂) 层钢板、耐候钢等使用较少；

(4) 成型汽车部件的加工工艺还很不完善。

目前, 中国第一汽车集团公司、东风汽车公司可生产车厢上、下边框型钢和冷弯波纹板车厢底板, 用于各自的载货汽车。BJ 1 30 型轻型载货汽车车厢用内卷边槽钢、不等边槽钢作底梁, 用上、下搭边型钢作车厢上、下边框, 均为2.5m m 厚。湖北牌JT GGZ (A )、E K90C10 型等客车使用厚度为l.5 一4 m m的矩形管作客车的底梁和骨架, 代替原冲压件和无缝管, 使原七道工序减少了四道, 并减少了三套模具, 刚度提高两倍, 提高了客车强度, 节材2 5 %(即0 .3 t / 辆)。B J1 2 2 型、金杯牌客货车和黎明牌越野车等, 都是用h 型冷弯薄壁型钢制造车门窗框, 以较低的材耗, 提高窗框的刚度和强度, 保证车门良好的密封, 使车外形美观精巧。

四、冷弯型钢在汽车上的应用分类

根据冷弯型钢在汽车上的应用形式和汽车构件的特点, 将其分为梁、框架类, 板类、滑导、装饰类等三大类, 并结合冷弯型钢的载面特点，有以下用途：

梁、框架类用于传动轴、车身大梁、纵梁、横梁, 底梁、侧梁、杆件、骨架、立柱、车厢边板搭边、溜水槽、加径梁、栏板上下框架、内板、升降机构、加强筋、拖挂架、转向架、栏板架、玻璃窗框。

板类用于栏板、侧板、底面铺板。

滑导、装饰类用于滑轨、座位构件、车门连接件、排水沟、镶边版、侧板、导槽、车厢边板搭边、上导轨、中导轨、车门框玻璃导轨。

五、对冷弯型钢在我国汽车工业中应用的建议

我国汽车制造业是属于较早使日冷弯型钢的行业之一。综观我国冷弯型钢从50 年代开始发展至今多年的历史, 分析国内外市场需求,冷弯型钢产品将向大型、精小型、复杂断面方向发展。

今后国内汽车制造行业将会大量生产轻型汽车品种, 其用冷弯型钢产品的规格和数量, 也将是比较大的。为适应我国汽车工业发展的需要, 缩短与国外先进水平的差距, 建议:

(1) 改造现有成型机组, 开发高水平机组, 提高冷弯产品的精度和质量, 扩大其在汽车工业中的应用范围;

(2) 瞄准国内国际两个市场, 优化产品结构, 开发多种材料的冷弯型钢产品, 形成汽车部件冷弯型钢系列, 达到常规配套;

(3) 汽车设计师与冷弯型钢专家相结合, 综合考虑结构, 开发、设计新型冷弯型钢结构, 打入国际市场;

(4)功日强对冷弯成型技术及其在汽车上应用的研究和交流。

六、总结

冷弯型钢在我国推广应用,是有着广阔的市场和良好的前景。今后还应在开发新产品、进行生产设备的技术改造、不断提高产品质量、学习国外先进技术等方面继续做出努力, 使冷弯型钢产品在国民经济各部门应用中, 取得更大的经济效益。