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国内外研究表明，开展汽车钢零件及其成形工艺的轻量化评估是连接汽车轻量化产品设计、材料开发和制造工艺的重要桥梁。合理可靠的综合评估可以为设计者权衡汽车产品的减重效果、碰撞安全性、制造成本和全生命周期的节能减排提供重要的参考数据，从而提出最佳性价比的轻量化设计制造方案。 以浦项、宝钢为代表的钢铁企业通过推进供应商先期介入（EVI）模式，实现了先进高强钢在轻量化汽车车身上的应用，也建立了企业级的轻量化评估体系。 世界汽车钢组织围绕“超轻钢车身(ULSAB)”、“超轻钢覆盖件(ULSAC)”和“超轻钢先进车辆(ULSAB-AVC)”项目的执行，组织产品设计者、制造工程师、装配生产线设计师和成本分析师组成团队开发了一个成本模型信息库(Cost Models)，可用于评估白车身、覆盖件和整车应用高强钢后的成本分析，为汽车轻量化设计制造提供了重要数据支持。 密歇根大学受世界汽车钢组织委托，在前述成本分析系统基础上，按照材料-零件-总成件-子系统-整车系统，分层次开发了名为设计顾问（Design Advisor）软件系统。该系统从减重、制造成本和生命周期评估三方面建立了汽车轻量化评估体系，评估体系数学模型的建立基于整个北美地区多种车型的大量数据统计分析。 近年来，顺应汽车轻量化、提高汽车碰撞安全性能、降低制造成本和未来钢制汽车发展的需求，包括先进高强钢冷冲压、激光拼焊板、定制钢材、热成形、温成形、拼焊板热成形、连续变截面板热成形、定制回火、定制热成形等高效成形技术的研究和开发受到广泛关注并取得重要应用。目前我国汽车轻量化联盟内外近20家汽车、钢铁生产企业及科研院所参与了高强度钢板等5类共计11个轻量化汽车用钢技术规范的制订工作。在汽车轻量化产品数据库建设方面已经完成9款车型33辆车的拆解、分析与测量工作，累积数据量超过250GB。如何根据日益增长的数据进行统计分析并进行合理可靠的评估，从而提出最佳的轻量化汽车设计制造方案是摆在整车企业、材料供应商、零部件制造商面前的重大课题。
近期，我们通过与国内某汽车整车企业合作，在输入某车型及其B柱零件的基本数据后，比较分析了通过冷冲压、热冲压和温成形后B柱零件的质量、制造成本和CO2排放的变化。 结果表明，采用先进汽车钢及其热成形、温成形技术应用于B柱，虽然制造成本略有增加，但在减重和降低碳排放方面效果显著，可供设计者选择采用。需要说明的是，上述估算仅仅建立在简单的材料和成形工艺的替代上，如果设计者在综合考虑碰撞安全性、先进高强钢与高效成形技术相结合并通过部件整合，可减少部件的使用，相应减少了零部件之间的焊装等工序，其综合制造成本必将有所降低，则其轻量化效果必将更具竞争力。 来源：钢铁研究总院华东分院 |
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