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節能減排對車身零部件成型技術提出更高要求

瀏覽次數: 日期:2011年5月18日 09:23

  隨著能源危機加劇,汽車的節能減排技術成為目前國內外非常熱的話題。輕量化應該是節能減排的有效手段,不管是傳統汽車還是新能源汽車,它的重量、減重都是麵臨的話題。隨著轎車每減輕10%燃油消耗就減少6%到8%,這個問題已經得到國內外各個汽車企業的高度重視。

  精密製造為新時代汽車開發提供技術支撐

  汽車節能減排對現在汽車製造技術來說提出了更高的要求,這迫切地需要在新材料成型上,包括一些新材料,或者是材料的連接,整個製造過程當中的質量控製技術如何進行突破,來適應整個未來車身輕量化製造。據國際模具及五金塑膠產業供應商協會負責人羅百輝介紹,車身的覆蓋件主要是衝壓件,衝壓件設計包括汽車板材和成型技術等。衝壓件結構的發展趨勢將更加整體化,局部功能有局部加強的方麵,比如熱衝壓的局部硬化,以及一些不等材料,特殊結麵的成型。成型工藝的一體化和集中化方麵,熱衝壓成型和快速的超速成型方麵將是一個發展趨勢。另外一個發展趨勢是成型裝備上的柔性化,比如一些增量成型裝備,滾軋成型等等。在材料方麵,高強度鋼越來越關鍵,第一代是基於鐵素體製,第二代基於奧氏體,第三代是馬氏體。國內寶鋼做了大量的研究,第三代在國際上處於一個領先水平。在成型方麵,關鍵技術有溫熱成型、液壓成型、柔性的包邊技術、衝壓模具設計等。

  隨著汽車板強度越來越高,在強溫下成型越來越困難。所以溫熱成型可能是未來的發展方向。在這裏麵遇到的挑戰就是在成型過程當中怎麽分析,以及在成型過程當中怎麽來進行工藝優化,再就是再冷卻係統的技術。

  在輕量化的液壓成型方麵,國內外已經得到一定的應用。這裏麵所麵對一個技術挑戰是在成型過程當中它的不均質材料如何評估,還有溫熱成型和液壓成型如何進行耦合繼承。還有超高壓的裝備方麵。

  柔性的包邊技術,尤其是門的包邊上的應用所遇到的問題是在成型過程當中它的成型質量,比如起皺,回彈,在開裂處如何控製,由於材料是循環加載,那它的力學行為怎麽分析,包括斷裂如何進行預測,或者進行成型滾邊工藝的路徑規劃。

  在大批量生產當中衝壓成型工藝穩健設計尤為重要。模具設計好以後,試模階段不會出現太大的問題,當大批量生產的時候,如何讓他批量條件下成型質量好,這是遇到的重要問題。因此在這裏麵需要開展一些研究工作。

  這裏所遇到的挑戰是整個材料和工藝的統計分析特性,意義它在的成型過程當中各種實驗模型如何確定,還有穩定分析和成型過程當中的優化技術。

  某汽車廠的側圍成型工藝穩健設計。側圍是汽車非常重要、複雜的零件。要求整個沒有開裂、沒有起皺,同時要保證側圍表麵剛度比較高。這是在成型的試生產階段,它的模具問題可能會使得在試生產階段比較高,對於這個問題可以首先進行成型工藝的參數分析,包括確定它主要的參數和次要的參數。在這個基礎上可以對成型過程當中不同的部位:如A區、B區等區域進行參數敏度分析,確認出最敏感的參數。成型質量的起皺、開裂和敏感參數的關係,在這個基礎上進行優化、確定它最優,或者最穩健的成型工藝參數。在優化基礎上可以對成型模具,試模參數進行調整,比如調整壓邊力,調整材料的曲直範圍,以及修改材料毛胚孔的初始孔型,通過這些設計來使得廢品率原來比較高的情況下降到比較低的情況,小於1%。
 

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