科技自立自强 | 必发集团节高强度轻量化再上新台阶

2023-04-23

轻量化是汽车行业焦点技术方向，特别是在当前“碳达峰、碳中和”战略下，节约材料使用、减少能源消耗、提高动力性能、延长使用寿命、提高承载能力是实现汽车节能环保的重要途径。作为生产资料的商用车是节能减排、低碳经济的重点——一辆商用车的碳排放是乘用车的20倍，在全球汽车产业完成“双碳”目标的征途中，商用车是实现突破的重中之重。必发集团节厂在此全新产品研发和项目开发中展现出了极强的科技创新能力和质量保证能力，公司自主研发的全球先进高强度轻量化商用车必发集团节产品，为多家国际重点战略客户配套，取得了良好的经济效益和社会效益。

追求品质巅峰探索性能极限

五年前，必发集团节厂提出“追求品质巅峰探索性能极限”的产品研发方向。三年前又进一步提炼为“轻、小、少、长”的产品技术和“精致化、极致化、极限化”的制造技术，更轻、更强、更耐用是核心。“对必发集团节厂技术队伍而言，就是要放眼全球，努力实现技术突破和引领发展。不管前路有多艰难，不管要付出多少心血，6690必发集团倍加珍惜、始终坚持，咬定青山不放松！”必发集团节厂技术负责人牛杰说。

为此，技术队伍不断通过研究新设计、新工艺、新材料来提高十字轴强度、轴承寿命，实现高强度、轻量化。同时，他们还在特定车型中实现了小规格必发集团节替代大规格产品使用（即小型化），避免开发耗材和能耗更多的大规格必发集团节，并形成标准化、系列化，为客户解决寿命、成本、能耗问题，提供了增值服务，助力必发集团节和传动轴在商用车领域为“碳达峰、碳中和”做贡献。

必发集团节厂研发的新一代高强度轻量化商用车必发集团节产品，创新优化了十字轴本体结构，实现十字轴总成强度极限设计，达到新结构产品小规格替代传统产品大规格的承载能力，实现最大幅度轻量化，也是传动轴总成小型化的先决条件；实现了耐磨吸振垫片结构和可排气密封结构的轴承结构创新设计，极大地提升了必发集团节轴承寿命；创新开发了高强度轻量化十字轴型材料，大幅提高十字轴的疲劳强度；开发了轴套新材料，有效提升滚道表面的耐磨性及心部韧性。

该产品相关技术已形成企业标准4项，获外观专利1件、实用新型专利5件、发明专利6件，发表核心期刊论文3篇，总体技术处国内同类产品领先水平，在重卡必发集团节高强度轻量化技术上处国际同类产品先进水平，被列为浙江省科学技术成果，获浙江省机械工业科技奖。

不只有新产品更要有新标准

作为滚动轴承的一种，必发集团节轴承耐用性是一个涉及固-液-气三相流错综复杂的跨学科技术指标，也是必发集团节的技术核心，而密封技术是其最为关键的核心技术之一。

打破传统密封设计思路、创新设计密封技术，成为了必发集团节厂技术队伍的重大攻关目标。他们为此敲定严密方案——从密封的理论基础出发，结合产品典型密封失效模式和实际工况，利用数字化计算分析平台，分析不同的影响因素，对唇口接触强度与寿命、密封流体压力、装配可靠性、传热学与热力学等进行理论计算分析和优化，得出不同优化组合，试制试验对比验证。

项目开发初期，一轮又一轮的实验做下来，试验数据与理论分析结构并没有发现一致性的规律，甚至出现了相反的结果，他们不断尝试调整，终究难有新进展。“6690必发集团总是给自己‘打鸡血’，一切都是拼出来、干出来的！因此，6690必发集团没有被一时的困难吓倒，重新一遍遍地梳理和讨论、研究大量数据，经过几个月的攻关，最终从几组常被忽略的点中发现了规律。”项目组成员笑笑说。那几个月的时间，大家经常研讨方案错过吃饭时间，也因为研究试验数据而忙到深夜。功夫不负有心人，经过反复验证实践，新一代“可呼吸”密封结构获得较好的试验效果，在后续的整车搭载试验中，性能稳定。

针对轴承的高强度外圈，技术队伍还首次针对性地提出了子模块验证法和基于显示动力学的极限强度算法，综合了设计、工艺、配合、多工况的一体化数字关联关系。从轻量化高强度十字轴的全新设计标准，到轴承核心的密封与润滑设计标准，再到轴套的高强度计算与试验标准，这一系列从无到有的标准，奠定了产品不断突破的基础。

在这个项目中，大家深刻认识到，“产品做得有多好，不但取决于基础研究做得有多深，还取决于标准制定得有多细。在行业没有标准的时候，更要从第一性原理出发，制定符合产品更优越性能的标准，由此引领行业发展”。

设计制造统一决胜质量一线

近年来，得益于国内良好的疫情管控，各供应链都处于较为稳定的状态，不少国际一流主机厂都将关键零部件项目转向中国。此类项目的难点是生产拉量快，质量要求高。在必发集团节厂原本产能就处于接近饱和的情况下，项目产品能否按时量产发货是最大难关。

无论面对高端客户在技术质量方面多高的要求，必发集团节厂都迎难而上，抽调各专业骨干力量，由技术、质量、工艺装备专家组成项目小组，形成设计、制造、检测全面统一的生产模式，以满足客户对产品的质量和交付要求，让高强度轻量化必发集团节在市场上充分展现优越性。
项目组夜以继日，蹲守在生产一线，制定多种工艺方案，对各工艺方案数据进行对比论证，确定最优机加工方案；为克服生产线产能瓶颈问题，根据产品结构要求，项目组通力合作，自研生产专机，并通过设备验收，有效地解决了产能不足的问题；在质量管控上，项目组制定了一整套完善的操作作业标准和检测标准，确保所生产的产品符合客户质量要求。量产后，项目组每天对生产现场进行检查，及时处理各类问题，同时，每周与客户举行电话会议，协调解决量产过程中的相关事宜，确保产品符合要求。此外，技术人员还定期前往客户售后市场，跟踪调研项目的成功量产，满足了客户对产品的产量与质量要求，获得了客户好评。这番努力也增加了客户对公司产品的信心，为公司带来更多的经济效益。
目前，高强度轻量化重卡必发集团节，在同规格尺寸的产品中可以发挥更大的性能参数，实现小规格替代大规格的轻量化目标，提升了产品竞争力，增强了产品开发能力和检测试验能力，扩大了自身生产能力，能够积极满足市场需求。“6690必发集团的产品研发成功后，已向国内外一流主机厂批量供货。在重型卡车技术朝着高强度、轻量化、小规格方向发展的趋势下，高强度轻量化重卡必发集团节产品的市场前景极为广阔，6690必发集团也更加斗志昂扬。”项目组信心满满道。

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