在汽车生产工艺中采用先进的制造工艺实现汽车整车轻量化。目前比较先进的制造工艺主要有液压成形技术、激光拼焊成形技术、热冲压成形技术、粘接与铆接工艺（包括锁铆连接技术、结构胶粘接技术等）。

1.激光拼焊成形技术

激光拼焊是将厚度、材质、冲压性能、强度和表面处理等状况不同的板坯先拼焊在一起，然后进行整体的冲压成形的一种加工方法。激光拼焊成形工艺如图13-32所示。

图13-32　激光拼焊成形工艺

（a）下料；（b）拼焊；（c）成形

这种技术通过工程师对零部件的受力情况和结构进行优化分析后设计制造出一张具有不同厚度的板材，这种差厚板不仅减少了材料用量，同时还实现了力学性能的合理分布，在减轻重量的同时实现了力学性能的提高。

图13-33所示为某车身侧围拼焊工艺，改进后的侧围由厚度为0.67mm、0.97mm、1.37mm的三块板坯先拼焊在一起，然后进行整体的冲压成形，相比较传统工艺，采用拼焊工艺侧围质量从65kg减少到57.4kg，减重11.7％，成本从114元减少到108元，成本下降5.3％。激光拼焊成形技术已经被广泛用于车门内板、车身侧框架、汽车底板、侧围、门槛加强板、前纵梁和轮罩等车身部件。

激光拼焊成形技术相比点焊等传统技术优势十分明显：

图13-33　某车身侧围拼焊工艺

（1）将不同厚度与不同材质的材料焊接在一起的同时可以将其各自优势充分发挥，进而对车身的力学性能进行改善，汽车强度大幅提升的同时重量减轻。

（2）减少冲压件数量，加工过程中所需的模具数量大量减少，进而起到成本节约的目的。

（3）降低了搭边等各类因素引发的材料浪费问题，材料利用率得到提升的同时优化了零件结构。

2.热冲压成形技术

对于高强度钢板而言，随着材料的屈服强度和抗拉强度的不断增大，板材回弹也会变得严重，成形性能会明显下降，零件的尺寸精度难以得到保证，特别是对于强度超过1 000MPa且形状复杂的零件，一般的冲压工艺较难成形，此时高强度钢的热冲压成形技术就能较好地得到运用。热冲压成形工艺过程如下：对初始强度为500～600MPa的钢板加热到奥氏体温度范围，然后钢板在压机上冲压成所需形状，同时以20～300℃/s的冷却速度进行淬火，保压一段时间以保证充分淬透，最后零件随室温冷却。

热冲压成形技术近些年来逐渐发展为汽车轻量化进程推进过程中不可缺少的一种技术，在汽车横梁以及加强板等重要零件中应用非常普遍。热冲压成形技术的原理是将钢材加热至奥氏体状态后再进行加工，此种方式可以对材料的成形性能进行有效改善，其加工的零件无论是延展性还是强度都有一定程度的良性变化，不仅重量更轻而且冲压性能也更加理想。与传统冷冲压相比，热冲压成形工艺具有众多优势：

①回弹更小，可以大幅提升加工零件的尺寸精度。

②加工零件更薄，汽车质量大幅降低。

③塑性和延展性提升，可对更加复杂的零件进行加工。

④降低了板料的变形抗力，可在冲压时降低冲压机的吨位，获得超高强度的零件（1 000MPa以上），进而成本得以节省。(www.daowen.com)

热冲压成形工艺较好地解决了高强度钢板成形过程中成形性差和成形精度低这两个问题。

图13-34所示为某车身顶盖、侧围由热冲压成形工艺成形。

图13-34　某车身顶盖、侧围热冲压成形工艺

3.液压成形技术

液压成形技术是典型的轻量化技术。统计表明，相对于传统的冲压-焊接工艺，液压成形工艺可以降低11％的零件成本、14％的设备成本，并能减少7.3％的质量。管件液压成形的技术原理是将管坯置于模具中，对管腔内施加液压并对管坯施加轴向载荷，使其在模具型腔内发生塑性变形，直到管壁与模具内表面贴合，从而得到所需形状的零件。与传统的冲压-焊接工艺相比，液压成形技术具有成形精度高、可节约材料、减少成形件数量和后续机械加工与焊接量、提高成形件的强度与刚度、减少模具数量、降低生产成本等优点。

液压成形技术主要包括金属板料液压成形技术和金属管内高压成形技术，其中金属板料液压成形技术是利用液体代替凹凸模，利用液体压力来促使板料成形。

图13-35所示为金属板料液压拉深成形示意图。图中凹模内充以液体，凸模下行时，凹模液压室中的液体被压缩产生相对压力，将毛坯紧紧地贴于凸模，形成有效的摩擦保持效果，使工件完全按凸模形状拉深成形。另外，在凹模与板料下表面之间产生流体润滑，减少有害的摩擦阻力，这样不仅使板料的成形极限大大提高，而且可以减少传统拉深时可能产生的局部缺陷，从而成形出精度高、表面质量最好的零件（图13-36）。

图13-35　金属板料液压拉深成形示意图

图13-36　金属板料液压拉深成品

而金属管内高压成形技术（也称为管材液压成形技术），主要用管材作为坯料，通过对金属管材内部的管腔内施加超高压液体和轴向加力补料，将管坯压入模具型腔中，使其在给定模具型腔内发生塑性变形，管壁与模具内表面贴合，从而得到所需形状零件（图13-37、图13-38）。管材液压成形技术可以整体成形轴线为二维或三维曲线的异形截面空心零件，从材料的初始圆截面可以成形为矩形、梯形、椭圆形或其他异形的封闭界面。

液压成形技术不仅可以降低车身的重量，还可以减少一些二次装配和工艺流程。如某型号轿车副车架，原工艺采用冲压焊接工艺生产，将6个冲压件焊为1个零件。而现工艺采用内高压成形技术生产，只用1根管坯经过弯曲成形、预成形、内高压成形即可完成，并且副车架由12kg降到7.9kg，减重34％。

图13-37　管材液压成形示意图

图13-38　管材液压成形成品件

目前采用液压成形的汽车零件主要包括：

①悬架系统零件：如前后副车架、发动机托架、前后桥、驱动桥壳、保险杠、梯形臂、牵引杠、控制臂、横向稳定杆、从动连杆、转向管柱等。

②车身结构件：如A柱、B柱、C柱、车顶横梁、车顶纵梁、车身纵梁、挡风玻璃支架、后座纵梁、门槛梁、后边梁等。

③发动机系统零件：如进气歧管、排气歧管、凸轮轴、曲轴、三元催化转化器等。

④支架、框架类零件：如仪表板支架、散热器支架、座椅框架等。