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热冲成型技术中汽车工业应用分析

摘要:近几年,由于人们的环保意识以及对汽车安全性的要求逐渐提高,世界各国对于汽车安全和环保法律的设置也就越来越严格。文章主要介绍热冲压成型工艺的概念、特点以及此项技术在汽车工业中的主要应用,并提出此项技术在汽车工业中的展望。

关键词:热冲成型;汽车工业;发展

汽车工业是国民经济的重要支柱之一,目前世界汽车工业发展的主要趋势是轻量化,这对汽车的舒适性以及安全性都有新的要求,而原有的冷冲压技术则无法满足现如今汽车工业对于高强度钢板的一些制造要求。热冲压成型技术是目前最新的一种冲压技术,主要应用于高强度钢板的成形,可获得高强度的一些工业零件,并且它的强度基本上都可以达到1500MPa以上。除此之外,热冲压成型技术是在高温条件下进行的,因此对于高强度钢板的回弹较小,冲压成型所需要的压力较小,且精准度高,能够最大限度的满足汽车工业对于舒适以及安全性的要求,逐渐成为汽车制造领域中的热门技术。

1热冲压成型技术的概念

1.1热冲压成型技术的主要工艺

热冲压技术的基本原理是将所要制造的材料不断加热直至高于材料结晶温度的时候进行冲压成型,再根据材料在高温条件下变形抗力降低、金属塑性增强的特点来提高材料的成型效果,在快速成型后进行及时冷却进而提高材料的强度。目前,世界上的热冲压技术主要分为两种,直接热冲压技术和间接热冲压技术。直接热冲压技术是指将所要使用的钢板直接在加热炉中进行加热,当材料完全奥氏体化之后放入准备好的磨具之中对其进行冲压成型,并同时要对材料进行淬火处理;间接热冲压成型技术主要是指首先冷冲压成型,让零件的体积保持在90%~95%,后面的顺序就跟热冲压技术一样,间接冲压技术主要是生产一些较为复杂几何形多样化的超高强度零件。

1.2热冲压成型的主要特点

通过与传统的冲压成型技术相比较,热冲压技术有着许多不同之处。优点:①变形抗力小,容易塑性,易于发生改变;②极大的减小了冲压时的压力,这可以降低磨具以及机床的使用要求;③中间操作环节变少,缩短了产品的生成周期。缺点:①此项技术所容易受到多方面因素的影响并且实际操作的环境较差;②成本较高并且产品成型之后对切边和冲孔有较高的要求;③废品率高;④热冲压技术仿真的准确性较低。

2热冲压成型技术在汽车工业中的应用趋势

2.1热冲压成型技术的发展趋势

通过对热冲压成型技术概念的理解,人们可以知道其主要特点,同时基于其优点,热冲压成型技术在汽车工业中的应用主要是在车身上。大部分的地区已经建立热冲压工厂,尤其是欧洲在热冲压技术的使用方面已经遥遥领先其它地区。热冲压成型技术所生产的汽车领域零件较为典型的是保险杠、前围下挡板、车顶加强梁等。

2.2热冲压技术在汽车工业的发展现状

热冲压成型技术在汽车工业中的应用主要是利用减轻车身重量,对于降低汽车重量和提高汽车安全性能具有明显的作用,因此这项技术在欧洲以及美洲得到了广泛的应用。各国在汽车工业生产过程中都逐渐开始使用热冲压成型技术所生产的零件,通过对前五年的数据统计分析得知,热冲压成型技术所产生的零件在汽车工业的使用比例在4%~15%,例如大众系列的车型所使用热冲压成型技术生产的零件比例在10%左右,而其它的一些大型汽车生产商例如宝马、奥迪和沃尔沃都开始开发热冲压成型技术生产零件的应用。在我国汽车工业领域中对于热冲成型技术也越来越重视,宝钢已经率先开始进行研发并已经取得了一定的效果,逐渐开始对国内的汽车企业中提供所生产的零件。国内汽车企业也在最近几年逐渐加大对热冲压成型技术所生产零件的使用。

3热冲压成型技术在汽车工业中的应用展望

随着汽车工业的迅速发展以及保有量的不断加大,汽车工业也越来越注重环保与安全。汽车的油耗是与车重呈明显的线性关系,通过研究发现当汽车的自重没降低10%,油耗以及尾气排放就会降低7%左右,汽车降低自重是环保的一个主要方法。除此之外,还有安全问题,为了确保汽车使用过程中的安全,汽车在材料方面必须要使用高碰撞吸能或者厚度较大的材料,这样也就会造成汽车的质量变大,虽然达到了一定的安全性但是环保方面却无法保证。因此,即要求汽车轻量化又要保证汽车的安全性最主要的还是应用高强度的材料。但是高强度材料的应用却又有许多问题,例如回弹较大和模具使用寿命低等。应用热冲压成型技术则可以有效的解决这些问题,即可以减少材料成型后的回弹又可以延长磨具的使用寿命。目前,全世界的热冲压成型生产线已经初具规模,但是相比之下中国仍然有很大的差距,由此课件随着中国汽车工业的不断发展,热冲压成型技术在中国还是有很大的发展空间。

4结束语

综上所述,热冲成型技术在汽车工业中已经得到了很好的应用并且具备很大的发展空间,因此应当积极加强对热冲成型技术的研究,不断提高生产水平。

参考文献:

[1]范子杰,桂良进,苏瑞意.汽车轻量化技术的研究与进展[J].汽车安全与节能学报,2014(1):1-16.

[2]盈亮.高强度钢热冲压关键工艺试验研究与应用[D].大连理工大学,2013.

[3]黄宜松.高强度钢板热成形技术在车身结构中的应用研究[D].华南理工大学,2010.

作者:黄荣双 单位:东风柳州汽车有限公司

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