理论教育 汽车冲压件制造技术及发展趋势

汽车冲压件制造技术及发展趋势

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:为提高车身强度、减轻汽车自重和节约能源,高强度钢和超高强度钢的用量将有较大增长,中、低强度钢的比例将会逐步下降,这是钢铁材料的主要变化趋势。为满足更为严格的安全法规要求,高强度钢在汽车车身、底盘、悬架和转向系零件上的应用明显加快,高强度钢在汽车上的应用将逐年增加。由于汽车安全标准的提高,以及要求生产出轻的减振性好的车身,现在已经开始采用加工性能得到改善的低合金高强度钢板。

汽车冲压件制造技术及发展趋势

汽车排放法规和安全法规日趋严格,节能降耗更为迫切的新形势下,现代汽车车身材料的应用及发展有下列趋势。

1)钢材仍占据主导地位,但是不同钢材的比例有所变化。在今后一段时期内,钢铁材料仍然是汽车制造的主要材料,在汽车材料构成中所占的比例保持相对稳定,但是其内部结构将发生变化。为提高车身强度、减轻汽车自重和节约能源,高强度钢和超高强度钢的用量将有较大增长,中、低强度钢的比例将会逐步下降,这是钢铁材料的主要变化趋势。为满足更为严格的安全法规要求(如侧面碰撞),高强度钢在汽车车身、底盘、悬架和转向系零件上的应用明显加快,高强度钢在汽车上的应用将逐年增加。

此外,汽车冲压用钢板向深冲性和超深冲性方向发展,以满足车身高质量、流线型、简化冲压工艺和提高生产效率的要求。为提高防腐性能,广泛应用表面处理镀层钢板。拼焊钢板代替普通钢板的速度明显加快。由于汽车安全标准的提高,以及要求生产出轻的减振性好的车身,现在已经开始采用加工性能得到改善的低合金高强度钢板。

2)轻量化材料的开发与应用是当前汽车材料技术发展的主导方向,轻量化材料的应用范畴正在扩大。铝是应用较早且技术日趋成熟的轻量化材料。汽车上的铝件以铸件为主,如缸体、缸盖、变速器壳体、气缸盖等,它们大约占汽车用铝量的80%。在轻量化的推动下,铝合金材料及其应用技术发展很快,在近年来出现的全铝车身中铝的比例更是高达37%。铝的应用现正向车身零件及结构件的方向发展,它将会成为仅次于钢的第二大汽车材料。镁合金的应用将逐步走向实用阶段,因为它比铝合金和塑料等轻质材料对汽车的减重效果更明显、更有效、更有利于环境保护。塑料和铝、镁及其合金轻质代用材料的用量显著增长,反映了车身设计要求轻量化的趋势。(www.daowen.com)

近年来,提高减振性能的减振钢板将进入实用阶段,纤维增强复合板材将逐步代替钢板制造车身覆盖件。此外,不锈钢又成为一种潜在的新型轻量化材料。

3)材料技术与产品设计、制造工艺的结合将更为密切。从技术经济角度来讲,与产品设计、制造工艺的结合越来越紧密是当今汽车材料技术发展的又一大趋势。汽车零部件的多种材料设计、部件的零件化(减少零件设计)的发展趋势,在客观上促使了材料与设计、工艺的紧密结合;而随着CAD、CAPP、CAM的出现,汽车零件设计、材料与制造工艺之间的界限也越来越淡化,逐步成为一体。同时,随着世界经济全球化进程的不断加快,汽车行业的竞争愈演愈烈,汽车制造商面临的成本压力越来越大,从而也要求将设计、材料与制造工艺作为一体进行综合考虑,以谋求总体效益的最大化。

4)遵循与环境协调发展的原则。由于人类社会发展所导致的环境问题日趋严峻,与环境的协调发展已成为汽车材料技术必须遵循的一项基本原则。现今环保理念已渗透到从汽车材料开发、零部件设计到工艺边角余料及废旧汽车零件、车辆回收再生的各个环节。发达国家正逐步淘汰或已不再使用容易对环境造成污染的材料,如采用半金属、玻璃纤维、碳纤维、有机纤维摩擦材料取代石棉摩擦材料,逐步实现了摩擦材料的无石棉化,广泛使用水性涂料、高固体分涂料及粉末涂料等低公害和无公害的汽车涂料,开发了环保的水基粘结剂并用于生产。

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