浅谈汽车新材料的发展和冲压成形技术

2021-09-10 23:47姚阳帅
科教创新与实践 2021年8期
关键词:新型材料冲压蜂窝

姚阳帅

摘要:近几十年来,人类的科技发展飞快,能源的消耗也相较以往大大增加;然而可持续发展的理念已成为全球国家探讨的发展的方向。如何让资源更加合理的得到运用,如何让人类能够与自然和睦的相处,如何促进新型材料的进一步发展,制造出更加节省能源,废气排放量更加低的新型节能汽车,又得以减少环境的污染。汽车新材料的发展,主要针对高强钢以及铝合金冲压成形技术工艺和冲压生产线的研发。

关键词:汽车新材料;冲压成形

引言

在传统的汽车制造过程中,其性能方面存在着非常明显的短板,这种问题会给汽车的整体制造带来非常严重的负面影响。为此,开发新材料也成为当前我国社会发展中的一个全新趋势。甚至可以说是大势所需,现在人们都倾向追求汽车有更好的舒适性,高安全性,高智能化,这些特征都将成为未来汽车产业发展的方向,都为汽车材料的发展制造开阔更加广阔的发展天空。

1汽车新材料的内涵

1.1新材料的内涵

新材料是现阶段我国科技所研发出的一系列全新材料,相比于传统的材料而言,新材料无论是在环境保护、性能、质量等方面都有着非常明显的优势,新材料在现代化汽车制造过程中的应用效果得到了显著提升,能完全满足民众对模具和汽车质量的应用要求,让汽车科技的效果突飞猛进。根据大数据统计发现,近几年新材料行业的发展势头非常的迅猛,其整体的总产值呈现了不断向上涨的趋势,现阶段新材料也成为我国其中汽车制造行业以及模具设计行业的主要发展趋势,可以根据新材料的性能、结构以及用途不同对其进行简要的分类。在汽车制造行业中所使用的新材料需要向着环保、节能以及轻量化的方向发展,而在模具设计的过程中,新材料的性能则需要降低成本,并且能够确保模具设计的精准性。

1.2汽车材料的使用方向

为了满足汽车未来的发展趋势,需要从以下三个不同的方面入手,分别是汽车走向轻量化、节能化以及环保化,针对汽车轻量化的要求则需要在材料上作出改变。传统的材料所制作出的汽车其自身的重量相对较高,无法满足轻量化的需求,然而在新型材料的使用过程中,由于其改变了汽车的材料性能,能够有效地减少能源消耗和汽车尾气的排放污染,提高了汽车技术的全方位使用。为此,在轻量化这一特点上,应明确汽车材料的未来发展方向是钢材材料使用率不断降低,转而使用全新的新型材料。比如说有色金属、复合材料等其用料会逐步提升,新材料能够逐渐取代传统材料,并且将其应用在模具设计以及汽车制造的过程中。

2新材料在汽车冲压成形中的应用

2.1高强度钢板在汽車制造中的应用

新型材料在汽车制造中的应用时,主要考虑到不同的新型材料应用模式以及应用的内涵有着非常明显的区别。高强度的钢板与传统的钢板相比而言,基钢板是在低碳钢的基础之上适当地融入了一些微量元素,新型的高强度钢板是通过非常复杂的工序组成的,具有较好的抗拉能力以及深拉延性能,是车身轻量化最为重要的材料组成工具,能够极大限度地减轻车身的重量,并且改善车身的性能。新型钢板具有非常多不同的类型,其中最明显的就是低合金高强度钢板,其中含有含磷冷轧钢板,以及冷轧双向钢板和烘烤硬化冷轧钢板,不同的新型钢板都有其独有的优势。在当前的汽车制造的过程中,能够应用在汽车的外板、顶盖和撑车门等不同的地方,多数情况下所选择的是含磷冷轧钢板,这是由于该钢板具有较高的强度以及腐蚀性,同时点焊性能要求较高,在车身零件制作的过程中,多数情况下会选择冷轧双向钢板。特别是一些形状小、复杂并且对强度要求较高的零件而言。

2.2铝合金材料

在现阶段的汽车制造工艺中,新材料铝合金也是常见的一种,在强度和刚度方面上进行分析,铝合金材料比起传统的材料而言表现的更加出色,同时铝合金具有抗腐蚀能力强、密度较小等特点。现阶段很多汽车在制造中已经广泛的选择使用铝合金材料。铝合金材料应用在汽车制造工艺中,不仅稳定性非常突出,其合金浓度也较高,能够有效地替代传统材料中的钢铸件,既降低了车身的整体重量,也提高了车身在使用时的强度,满足现阶段人们对于汽车的使用要求,对现阶段所有的新材料进行分析,能发现之所以出现了越来越多新的汽车制造工艺技术材料,其使用的频率更高、材料的内容也丰富,最显著的原因是人们对环境的保护重视程度在提高,对资源的利用率也在不断提高。比如说常见的三明治发泡铝材技术,在整个制造工艺的过程中,该新型材料能够进行板材的半成品制造,模具作为载体半成品放入其中进行加热处理时,加热的效果更好,会呈现一种不断膨胀的趋势,最终形成汽车在制造时所需要的材料,降低了汽车的重量,提高能量的吸收效果。

2.3蜂窝夹芯复合板和泡沫合金板的应用

新材料在模具设计和汽车制造工艺的使用过程中,蜂窝夹芯复合板也同样成为常见的材料之一,利用夹芯材料的不同可以对蜂窝夹芯复合板进行简单的划分,常见的蜂窝夹芯复合板包括了几种不同的材料,其中有铝蜂窝、布蜂窝以及玻璃蜂窝,这些不同的材料,相比于传统的材料而言都有着非常明显的优势。在汽车制造工艺上发挥着独特的作用,由于蜂窝夹芯复合板本身具有抗震、隔热等一系列的突出特点,直接减轻了零件在制作时的整体制作时的重量,做到了冲压成型,提高制作效率。除此之外,泡沫合金板的密度弹性相比于传统材料而言,在面对外界的冲击时其变形相对较小,能够广泛的被应用在汽车制造中,其使用效果更佳。泡沫铝合金板在使用时则可以根据汽车制造过程中的需求不同,进而达到提高制作效果的目的。

结束语

综上所述,随着社会主义市场经济的飞速发展,新科技的出现也使得原本的材料逐步被淘汰,有越来越多的人开始追求和崇尚全新的材料,主要原因是全新的材料能够对环境的发展带来积极影响,同时也能够改变以往我国由于材料而给环境带来负面影响。超高强板和铝合金材料在汽车行业的使用量逐步提高,适合钢铝混合的落料线和伺服压力机将成为实现汽车轻量化的先进成形技术。

参考文献:

[1]罗晔.先进高强钢在汽车行业的应用前景光明[J].世界金属导报,2020,1(10).

[2]杜建设.全铝车身的优势和劣势[EB/OL].http://www.sohu.com,2020-03-02.

[3]张永帅,刘冲,赵军利,等.浅谈热成形压力技术的应用和发展[J].汽车制造业,2016,11(15).

河南工学院 河南 新乡 453003

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