目前汽车轻量化已成为减少能耗的有效对策之一,与之相伴的材料、设计以及成形方面的研究已成为全球汽车业研究的重点课题。然而,汽车轻量化绝非是简单地将其小型化而已。首先,轻量化应保持汽车原有的性能不受影响,既要有目标地减轻汽车自身的质量,又要保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性,同时汽车本身的造价不被提高,以免给客户造成经济上的压力。
目前汽车轻量化技术除了汽车结构的合理设计和使用轻量化材料两大方面,在材料的合理利用方面也进行了大量的研究,例如激光拼焊板和变厚度钢板等。
激光拼焊板(TWB:TAILOR WELDED BLANKS)是根据车身设计的强度和刚度要求,采用激光焊接技术把不同厚度、不同表面镀层甚至不同原材料的金属薄板焊接在一起,用于冲压成形的金属板根据所处位置和强度等特性的需要被裁减和拼接,然后再进行冲压,其减重效果可达25%。由于TWB钢板可以根据需要任意进行拼接,因而具有极大的灵活性。但其不足在于:在板料的拼接处存在着厚度的突变,这使回弹预测、模具设计制造、焊缝移动控制成为新的课题;再者,焊缝的存在和在焊缝处的马氏体引起了材料的明显硬化现象,影响后续的成形。(www.daowen.com)
变截面技术于1955年首先由美国洛克威尔公司开始根据等强度原理用以研制汽车弹簧,该技术已经得到了广泛认可和应用。20世纪90年代初开始,德国亚琛工业大学金属研究所的R.KOPP教授提出了连续变截面辊轧板概念(TRB:TAILOR ROLIED BLANKS),它是通过柔性轧制工艺生产的金属板,即在钢板轧制过程中,由计算机实时控制和调整轧辊的间距,以获取沿轧制方向上按预先定制的厚度连续变化的板材,如图11-172所示。通过这种新的柔性轧制技术生产的变截面薄板经成形后,汽车零部件将具有更合理的承载能力特性,且明显的减轻车身质量。在国内TRB板也被称为VRB板(VARIABLE THICKNESS ROLLED BLANKS),简称变厚板。
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