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節(jié)能減排對車身零部件成型技術(shù)提出更高要求
瀏覽數(shù)：718 發(fā)表時(shí)間：2016-06-06 13:54
隨著能源危機(jī)加劇，汽車的節(jié)能減排技術(shù)成為我們目前國內(nèi)外非常熱的話題。輕量化應(yīng)該是節(jié)能減排的有效手段，不管是傳統(tǒng)汽車還是新能源汽車，它的重量、減重都是我們面臨的話題。隨著轎車每減輕10%燃油消耗就減少6%到8%，這個(gè)問題已經(jīng)得到國內(nèi)外各個(gè)汽車企業(yè)的高度重視。
精密制造為新時(shí)代汽車開發(fā)提供技術(shù)支撐
汽車節(jié)能減排對現(xiàn)在汽車制造技術(shù)來說提出了更高的要求，這迫切地需要我們在新材料成型上，包括一些新材料，或者是材料的連接，整個(gè)制造過程當(dāng)中的質(zhì)量控制技術(shù)如何進(jìn)行突破，來適應(yīng)我們整個(gè)未來車身輕量化制造。據(jù)國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會負(fù)責(zé)人羅百輝介紹，車身的覆蓋件主要是沖壓件，沖壓件設(shè)計(jì)包括汽車板材和成型技術(shù)等。沖壓件結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢將更加整體化，局部功能有局部加強(qiáng)的方面，比如熱沖壓的局部硬化，以及一些不等材料，特殊結(jié)面的成型。成型工藝的一體化和集中化方面，熱沖壓成型和快速的超速成型方面將是一個(gè)發(fā)展趨勢。另外一個(gè)發(fā)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。在材料方面，高強(qiáng)度鋼越來越關(guān)鍵，第一代是基于鐵素體制，第二代基于奧氏體，第三代是馬氏體。國內(nèi)寶鋼做了大量的研究，第三代在國際上處于一個(gè)領(lǐng)先水平。在成型方面，關(guān)鍵技術(shù)有溫?zé)岢尚?、液壓成型、柔性的包邊技術(shù)、沖壓模具設(shè)計(jì)等。
隨著汽車板強(qiáng)度越來越高，在強(qiáng)溫下成型越來越困難。所以溫?zé)岢尚涂赡苁俏磥淼陌l(fā)展方向。在這里面遇到的挑戰(zhàn)就是在成型過程當(dāng)中怎么分析，以及在成型過程當(dāng)中怎么來進(jìn)行工藝優(yōu)化，再就是再冷卻系統(tǒng)的技術(shù)。
在輕量化的液壓成型方面，國內(nèi)外已經(jīng)得到一定的應(yīng)用。這里面所面對一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)是在成型過程當(dāng)中它的不均質(zhì)材料如何評估，還有溫?zé)岢尚秃鸵簤撼尚腿绾芜M(jìn)行耦合繼承。還有超高壓的裝備方面。
柔性的包邊技術(shù)，尤其是門的包邊上的應(yīng)用所遇到的問題是在成型過程當(dāng)中它的成型質(zhì)量，比如起皺，回彈，在開裂處如何控制，由于材料是循環(huán)加載，那它的力學(xué)行為怎么分析，包括斷裂如何進(jìn)行預(yù)測，或者進(jìn)行成型滾邊工藝的路徑規(guī)劃。
在大批量生產(chǎn)當(dāng)中沖壓成型工藝穩(wěn)健設(shè)計(jì)尤為重要。模具設(shè)計(jì)好以后，試模階段不會出現(xiàn)太大的問題，當(dāng)大批量生產(chǎn)的時(shí)候，如何讓他批量條件下成型質(zhì)量好，這是遇到的重要問題。因此在這里面需要開展一些研究工作。
這里所遇到的挑戰(zhàn)是整個(gè)材料和工藝的統(tǒng)計(jì)分析特性，意義它在的成型過程當(dāng)中各種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿绾未_定，還有穩(wěn)定分析和成型過程當(dāng)中的優(yōu)化技術(shù)。
某汽車廠的側(cè)圍成型工藝穩(wěn)健設(shè)計(jì)。側(cè)圍是汽車非常重要、復(fù)雜的零件。要求整個(gè)沒有開裂、沒有起皺，同時(shí)要保證側(cè)圍表面剛度比較高。這是在成型的試生產(chǎn)階段，它的模具問題可能會使得在試生產(chǎn)階段比較高，對于這個(gè)問題我們可以首先進(jìn)行成型工藝的參數(shù)分析，包括確定它主要的參數(shù)和次要的參數(shù)。在這個(gè)基礎(chǔ)上可以對成型過程當(dāng)中不同的部位：如A區(qū)、B區(qū)等區(qū)域進(jìn)行參數(shù)敏度分析，確認(rèn)出最敏感的參數(shù)。成型質(zhì)量的起皺、開裂和敏感參數(shù)的關(guān)系，在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化、確定它最優(yōu)，或者最穩(wěn)健的成型工藝參數(shù)。在優(yōu)化基礎(chǔ)上可以對成型模具，試模參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，比如調(diào)整壓邊力，調(diào)整材料的曲直范圍，以及修改材料毛胚孔的初始孔型，通過這些設(shè)計(jì)來使得廢品率原來比較高的情況下降到比較低的情況，小于1%。