住友重機(jī)械工業(yè)開發(fā)出了可大幅減輕汽車車身及車架等車身部件的STAF(Steel Tube Air Forming)制造系統(tǒng)。將鋼管裝入沖壓機(jī)的模具后，以通電加熱、高壓空氣注入、成型、淬火的順序進(jìn)行加工。憑借此次開發(fā)的控制系統(tǒng)，可高精度成型加工帶突緣的連續(xù)異形封閉截面。

該制造系統(tǒng)兼具液壓成型和熱沖壓兩方面的特點(diǎn)，不僅可像液壓成型那樣對連續(xù)的封閉截面構(gòu)造實施成型，而且還可像熱沖壓像樣加熱鋼板，在沖壓成型的同時實施淬火，實現(xiàn)1500MPa級拉伸強(qiáng)度。能夠制造重量輕且強(qiáng)度及剛性高的封閉截面構(gòu)件。另外，通過利用突緣同時成型技術(shù)為封閉截面構(gòu)造增加突緣，解決了以前液壓成型等所存在的問題，省去了在與其他構(gòu)件接合時需要另加突緣并實施焊接的麻煩，能夠提出可在車身部件上輕松采用的構(gòu)造方案。

具體制造時首先將鋼管裝入模具，夾緊電極。然后通電10秒實施加熱，使溫度達(dá)到900℃左右。鋼管通電加熱時電極的接觸面積在左右相同，并且與板材相比接觸更為穩(wěn)定，因此能夠?qū)崿F(xiàn)均勻加熱。并且，與原來利用加熱爐來加熱的方法相比，還可大幅減少消電量。接著，為使突緣部成型，調(diào)整鎖模位置(半開狀態(tài))。向此處供給高壓空氣，在使半開狀的部分略微膨脹的同時實施鎖模，對突緣部實施成型。之后，為了使管體部分更加貼合模具內(nèi)面的形狀，進(jìn)一步供給高壓空氣，實施吹塑成型。隨著材料緊貼于模具，材料被急速冷卻淬火，形成1500MPa級構(gòu)件。

在相同強(qiáng)度條件下將汽車車身部件換成STAF構(gòu)造時，與原來的構(gòu)造相比可減輕約30%。而且也無需實施板材沖壓加工所需要的沖切及修邊工序，成型后只需切斷端部即可，可使成品率提高至90%左右。另外，由于是帶突緣的鋼管，因此還可削減部件數(shù)量，大幅降低成本。

利用板材沖壓加工工藝來制造封閉截面構(gòu)造的部件時，必須要使用沖切、加熱、沖壓、修邊、焊接組裝5個設(shè)備。而STAF工藝則在預(yù)成型后同時實施加熱和沖壓，然后切斷端部，因此只需3個設(shè)備即可，制造工序簡單。與熱沖壓工藝?yán)?道工序才能實現(xiàn)封閉截面構(gòu)造相比，STAF工藝無需專用的加熱工序及焊接組裝工序，只需2道工序即可制造。因此可大幅減少工時，提高生產(chǎn)效率。

今后，住友重機(jī)械工業(yè)還將開發(fā)可按照各個部位來控制980～1500MPa拉伸強(qiáng)度的局部淬火技術(shù)，以及以壁厚不同的鋼管為材料的差厚成型技術(shù)，力爭確立可在多數(shù)汽車車身部件中使用的技術(shù)。該公司已開始瞄準(zhǔn)在車身部件上的應(yīng)用與大廠商展開磋商。同時還開始向汽車部件廠商在內(nèi)的客戶提出解決方案，力爭2017年度推出商品。順便提一句，該公司將在2016年1月13～15日于東京有明國際會展中心舉行的“第6屆汽車輕量化技術(shù)展”上，展出利用STAF技術(shù)生產(chǎn)的部件。