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东风汽车底盘系统有限公司成功实施《新一代高可靠性轻量化汽车钢板弹簧开发与应用》项目，为企业创造良好效益

部分技术填补国内行业空白，带动国内汽车钢板弹簧行业技术升级

11月25日，东风汽车零部件（集团）有限公司与徐州徐工汽车制造有限公司重型商用车关键技术联合研究中心在徐工汽车技术中心揭牌，双方战略合作关系进一步深化。揭牌仪式上，东风汽车底盘系统有限公司（以下简称“东风底盘系统公司”）向徐工汽车分享了《新一代高可靠性轻量化汽车钢板弹簧开发与应用》项目报告，获得徐工汽车高度认可，双方当天签署合作课题任务书。这意味着，该项目将为东风底盘系统公司进一步打开悬架弹簧产品在徐工汽车的市场。

据了解，《新一代高可靠性轻量化汽车钢板弹簧开发与应用》项目的开展及成果运用，不仅为东风底盘系统公司带来了良好的经济效益，其中的高强度弹簧钢开发、“前二后三”结构设计、悬架综合实验台等技术填补了国内行业空白，促进和带动了国内汽车钢板弹簧行业技术升级和更新换代。该项目荣获东风公司2018年度科学技术进步奖二等奖。

紧跟整车发展趋势，向“国内空白”发起挑战

“整车轻量化是目前汽车行业发展中一个非常重要的方向。”东风底盘系统公司技术中心副主任石朝阳在接受记者采访时表示，整车轻量化带来的是运输效率提升、燃油消耗降低、排放污染减少等一系列可见的好处。

2016年7月，由工业和信息化部组织全国汽车标准化技术委员会修订的强制性国家标准《汽车、挂车及汽车列车轮廓尺寸、轴荷及质量限值》（简称新GB1589标准）发布，商用车的轻量化技术更加成为整车客户关注的焦点。

“近年来，紧跟整车轻量化趋势，我们开展了与欧洲先进整车部件的对标工作。”东风底盘系统公司技术中心开发一部部长陈卫锋举例说，以6×4牵引车为例，2016年之前，国内主流商用车单车板簧重量达350公斤，而欧洲先进整车的单车板簧重量仅280公斤。

2016年，东风底盘系统公司技术中心确立《新一代高可靠性轻量化汽车钢板弹簧开发与应用》课题，明确单件钢板弹簧减重70公斤的课题目标，并成立课题攻关小组，负责课题推进实施。

“课题难度非常高，对课题小组来说是一个全新的挑战。”陈卫锋说，“但我们在这一课题的推进上还是具备一定技术优势。”东风底盘系统公司是国内行业首家提出这一课题目标的单位，课题的开展并无成熟经验可借鉴。但早在2015年，该公司已经开始对高强度悬架弹簧钢材料进行了预研发，并与宝钢股份中央研究院武汉分院建立“高强度悬架弹簧钢联合实验室”，利用这一平台协同开发，成功开发出新一代高强度弹簧钢材料，强度达到1550MPa级，高于国标性能要求等级。

高强度弹簧钢材料的成功研发，迈开了《新一代高可靠性轻量化汽车钢板弹簧开发与应用》课题实施的第一步。

创新设计严谨验证，不达目的不罢休

“一般来说，实现产品轻量化有‘三大’途径，即采用高强度的材料、结构设计优化、制造工艺创新。”石朝阳介绍说。

基于高强度弹簧钢材料的成功研发，东风底盘系统公司技术中心创新性地对“前三后四”、“前四后五”进行轻量化设计，成为国内行业首家在商用车悬架系统中采用“前二后三”结构设计的企业。“我们在设计上采用了抛物线等应力设计并优化端部压弯结构，使得钢板弹簧在受力时能够均匀承重，避免某个部分过度受力，从而延长产品疲劳寿命。”陈卫锋介绍说，仅为验证这一结构设计在真实工况下的受力情况，共进行了五十多轮试制、试验。课题组成员在一次次的失败中积累经验，最终确定设计参数，形成抛物线等应力设计方案。

材料换代、设计结构变更，意味着从设计到生产过程中的生产工艺也要进行相应开发。课题组在现有工艺的基础上，进行新一代高强度弹簧钢生产工艺技术开发，成功开发了1550MPa级材料相关工艺技术。

“实际上，验证能力也是产品研发成功的关键。”陈卫锋表示。除业内“三大”轻量化途径，东风底盘系统公司还通过开发新产品相关的系统化验证技术，来确保产品轻量化真正成为现实。这正是东风底盘系统公司得天独厚的优势之一——拥有行业内唯一通过国家CNAS认可的悬架产品检测中心，不仅能完成汽车悬架零部件检测试验，还能完成汽车悬架系统的试验验证能力。课题小组依托悬架弹簧工厂新试验中心，开发了行业内首台悬架综合试验台，设计并明确了试验方案及相关标准。

一次次设计、一轮轮验证、一项项数据，在《新一代高可靠性轻量化汽车钢板弹簧开发与应用》课题推进的两年时间内，课题小组成员从产品设计、CAE论证、试制、模拟工况试验到最终定型，付出了大量精力和心血。

发挥行业“龙头”作用，力促行业转型升级

“在课题推进过程中，取得每一次进步，课题推进小组成员都为之自豪。我们深深知道这项工作的重大意义。”回顾课题推进过程，陈卫锋感慨万千。

通过高强度弹簧钢材料研发、板簧结构的设计优化、新工艺的开发及检测能力的提升，东风底盘系统公司板簧悬架轻量化效果明显，产品可靠性大幅提升，产品竞争力优势进一步凸显。“以6×4牵引车为例，轻量化后的钢板弹簧单车减重近70公斤，同时钢板弹簧疲劳寿命提升50%以上，车辆平顺性、舒适性均有很好的改善。”陈卫锋说。

“我们推进这一课题实施的目的是推动课题成果转化运用，促进课题成果产出价值。”石朝阳说。

经过课题团队不懈努力，2017年上半年，《新一代高可靠性轻量化汽车钢板弹簧开发与应用》课题结题，课题效果通过验证并正式运用于生产。自2017年至今，累计产销新一代高可靠性轻量化汽车钢板弹簧产品达到5.5万吨，相当于悬架弹簧工厂半年产销量，同时，进一步降低了钢板弹簧的钢材消耗和能源消耗。

在课题推进过程中，东风底盘系统公司共获得6项专利，其中3项为发明专利；获得1项东风公司专有技术，参与制定《钢板弹簧技术条件》国际标准1项，主持制定《钢板弹簧技术条件》国家标准1项，新增3项企业标准。

目前，东风底盘系统公司在钢板弹簧方面的轻量化技术已达到国内领先水平。同时，作为中国汽车工业协会悬架委员会理事长单位，东风底盘系统公司不仅以科技创新驱动自身发展，同时带动了行业转型升级。据了解，《新一代高可靠性轻量化汽车钢板弹簧开发与应用》课题实施以来，1550MPa级高强度弹簧钢材料、“前二后三”结构设计已逐渐成为国内汽车悬架弹簧企业发展主流方向，促进和带动了国内汽车钢板弹簧行业技术升级和更新换代。

2018年，《新一代高可靠性轻量化汽车钢板弹簧开发与应用》获湖北省技术创新重大专项200万元资金支持。