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汽车的新制造工艺之成型技术【致锋专业知识分享】

当今汽车制造业已进入了发展新阶段,随着车身新材料、新结构的应用,传统的成形技术已不能满足需求,新的成形制造技术应运而生,汽车车身成形的制造工艺水平的不断进步,在很大程度上对汽车制造质量和成本产生直接而重要的影响。

内高压成形技术

内高压成形工艺属于液力成形技术范畴,其工作原理是通过内部加压和轴向加力补料,把管状坯料压人到模具型腔,使其形成各种所需零部件。目前,内高压成形工艺主要用来整体成形变径管、弯曲轴线异型截面空心零件和薄壁多通管零件。这类零件传统制造工艺是先冲压成形2个或2个以上半片冲压件再焊接成整体零件,为减少焊接变形,一般采用点焊工艺,因而得到的零件不是封闭的截面。此外,冲压件截面形状相对比较简单,难以满足结构设计的需要。内高压成形工艺制造的零件比传统工艺制造的零件,其质量减轻很多,对汽车的轻量化做出了贡献。

汽车上的内高压成形零件包括汽车副车架、散热器支架、底盘构件、车身框架、座椅框

架、前轴、后轴、驱动轴、凸轮轴及排气系统异型管件等。据统计,北美的新车型有近50

的结构件采用内高压成形替代冲压焊接件,广泛用于轿车的副车架、散热器支架、底盘构件、车身框架等处。一汽和哈工大合作建立的内高压成形生产线,采用瑞典APT3500t内高压成形设备生产副车架等零部件。与采用分体冲压件点焊组合的传统工艺相比,采用液压成形生产的副车架焊接总成中的前副车架主管,模具成本降低60%。生产成本降低20%,减重30%。

由于内高压成形所需内压高,因此需要大吨位液压机作为合模压力机,其高压源及闭环实时控制系统比较复杂,造价也高。另外,由于成形缺陷和壁厚分布与加载路径密切相关,零件试制研发费用较高。这些因素在一定程度上影响了内高压成形工艺的普及和发展。

热成形技术

与传统的冷成形工艺相比,热成形工艺的特点是在板料上存在一个不断变化的温度场。在温度场的影响下,板料的基体组织和力学性能发生变化,导致板料的应力场也发生变化,同时板料的应力场变化又反作用于温度场,所以热成形工艺就是板料内部温度场与应力场共存且相互耦合的变化过程。

一般大众的系列车型,其热成形钢板主要应用于前、后保险杠骨架以及A柱、B柱及中通道等重点部位。在发生撞击时,尤其在正面和侧面撞击时,可有效减少乘员舱变形,保护驾乘人员的安全。

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