九种最重要的汽车轻量化进步前辈工艺技术

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50%采用了拼焊板制造。  。激光拼焊技术在20世纪90年代末引入中国,一汽、上汽、长城、奇瑞、吉利等汽车公司在前纵梁、门内板和b柱增强板等都有应用。50%采用了拼焊板制造。

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激光拼焊技术在20世纪90年代末引入中国,一汽、上汽、长城、奇瑞、吉利等汽车公司在前纵梁、门内板和b柱增强板等都有应用。

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宝钢已有23条激光拼焊生产线,年产2 200多万片板坯,占我国市场份额的70%以上,是世界第三、亚洲第一大激光拼焊板生产公司。

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  鞍钢也在与蒂森克虏伯合作,在长春等地建立激光焊接加工生产线。

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变厚板是轧钢机通过柔性轧制工艺生产的金属薄板,即在钢板轧制过程中,通过计算机实时控制和调整轧辊的间距,以获得沿轧制方向上按预先定制的厚度连续变化的板料。

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与twb钢板相比,vrb钢板仅可为同一种钢种,宽度也不能太宽,更适合制造梁类零部件。

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借助于巨大的材料开发能力,宝钢形成了vrb零件的设计、材料开发、成形过程模拟、模具设计和产品质量评估的能力,并已试制成功前纵梁、仪表板支架、顶盖横梁等零件,同时也轧制成功了1 500mpa级别的非镀层和铝硅镀层的热冲压成形钢板,成功试制了热冲压成形vrb中通道零件。

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  二、内高压成形 (液压成形) 制造技术管件液压成形是将管坯放入模具内,利用高压液体充入管坯空腔,同时辅以轴压补料,使其直径胀大至贴靠凹模的成形过程,如图3所示。

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因为内部压力可高达400mp a,在欧洲又称为内高压成形技术(ihpf),在美国则称为管件液压成形技术(th)。

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三、超高强度钢热冲压成形技术热成形技术通过热处理和高温成形相结合的方式来实现零件的高强度。

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  热成形技术适用于对舒适性、强度和安全性要求高的零件,典型的热冲压零件有前、后门左右防撞杆(梁),前后保险杠横梁,a柱、b柱、c柱增强板,地板中通道和车顶增强梁等,如图4所示。

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除全铝车身以外,均应用了热成形构件。

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国外目前至少有110条热冲压成形生产线,要紧分布在美国(19条)、德国(30条)、日本(10条)以及法国、西班牙、瑞典等国。

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  国内已建成和在建的热成形生产线有30~40条,热成形件的产量可达到5 000万件。

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热成形技术在我国自立品牌汽车中有大量应用。

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四、辊压成形技术辊压成形工艺通过顺序配置的多道次成形轧辊,把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲,以制成特定断面的型材。

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  辊压成形的优势在于能够加工其他工艺任性妄为实现的复杂形状。

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一般,辊压成形为等截面零件,近年来起先开发三维变截面辊压成形技术。

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  其优势是合理设计型材的几何断面,提高承载能力,减轻零件质量。

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辊压成形因其成本低和效率高而得到注重,凯迪拉克ats地板有8件采用超高强度钢辊压成形,奔驰新B级车地板有多个零件采用辊压成形,材料利用率在90%以上。

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图5所示为三维辊压技术可能生产的乘用车车身变截面零件。

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2005年瑞典开发了3d柔性辊压技术,2011年开发完成世界上第一条3d柔性辊压生产线,通过伺服电动机驱动,可以实现轧辊上下移动、水平移动及转动,生产宽度可变、深度可变的零件。

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  德国datam公司也完成了3d柔性辊压生产线的开发,用于商用车大梁及乘用车边梁。

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2014年,我国北方工业大学与一汽集团公司联合开发出我国自立研发的首套高强度钢三维辊压生产制造控制系统。

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  开发了3d柔性辊压技术,用于变截面零件辊压成形。

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五、半固态成形技术麻省理工学院的研究人员在1972年首次提出采用半固态加工技术可以得到高性能的铝合金。

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  20世纪90年代,半固态技术起先在汽车部件上应用。

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  目前,美国aemp、德国efu、意大利stampal、法国pechiney、美国alunax工程工业公司和瑞士alusuisse公司均已形成相当的产业规模,大量用于交通运输和武器装备零部件的制备。

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铝合金半固态成形件的单件尺寸与质量也不断加大,意大利stampalspa和菲亚特公司生产的半固态铝合金零件重达7kg。

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我国目前要紧注意半固态浆料的制备研究,华东理工大学、上海大学、东北大学等高校和研究机构在机械搅拌和电磁搅拌方面有一定进展,所研制的多种牌号半固态成形的铝合金零件,与铸造铝合金相比,综合性能均提高了30%以上。

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  六、高压铸造成型技术高压铝合金铸造件的优势在于其可高效率生产集成设计复杂薄壁构件的能力。

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  除动力传动系统壳体构件和发动机缸体,奔驰新sl大量应用铝合金高压铸造技术,零部件数量大大减少。

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其中,a柱由两个铸造件组成,替代了本来的13个构件。

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前悬架固定座整合了7个构件,b柱内板整合了11个构件,后纵梁整合了22个构件,前防火墙整合了6个构件。

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总体来说,铝合金高压真空铸造悬架固定座已经在国外得到批量应用,达到了较好的轻量化效果,但国内还别国产品化。

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  七、低(差)压铸造成型技术低(差)压铝合金铸造件的优势要紧在于获得较高工艺品质的同时,可以生产一体化设计的中空、薄壁、复杂构件。

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  除车轮和缸盖外,要紧用于汽车悬架系统、转向系统、行驶系统的轻量化构件生产,迄今已在国外高端汽车的上述系统的铝合金构件生产上得到批量应用,达到了极好的轻量化和提高车辆驾乘性能的效果。

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在国内,除车轮、缸盖外,底盘和悬架系统方面的应用较少。

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八、复合材料刀切斧砍在线混合成型技术为解决传统注塑和模压成型低效率、高成本和高能耗等工艺缺点,20世纪90年代初期,德国、美国和法国分别开展了长纤维增强热塑性复合材料刀切斧砍在线模塑成型(lftd)技术的研究,研发出了短流程、高效率、低能耗和低成本的成型工艺与装备,如在线注射成型工艺(lftdinjecting)和在线模压工艺(lftdmolding)。

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  在线注射成型适用于制造小型件和复杂零部件,在线模压成型一般用于尺寸较大、形状简单的产品。

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长纤维增强热塑性复合材料在线模压产品现已被宝马、奔驰、奥迪、马自达等汽车企业广泛地应用于后背门内板、仪表板骨架、前端模块、底护板、备胎舱支架、发动机气门室罩盖、油底壳等汽车关键零部件。

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在线模压成型可以实现产品减重30%以上,是实现汽车轻量化的有用手段之一,我国还处于探求阶段。

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九、汽车轻量化连接技术汽车轻量化连接技术包括激光焊接、搅拌摩擦焊、锁铆技术、自锁铆、热熔自攻螺钉以及胶粘连接等技术,通过上述进步前辈连接技术将轻量化构件连接成零部件总成或车身,以达到较好的刚度和结构强度。

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  上述连接技术在汽车零部件的应用情况及在汽车轻量化进程中的发展方向。

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