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铝型材弯曲工艺在汽车轻量化中的重要作用

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2018.02.07
信息摘要:
汽车轻量化始终是汽车工业发展的重要方向之一。车身减重在汽车轻量化进程中占有重要地位。车身一般可占轿车整车重量的30%左右,人们寄希望其能承担…

汽车轻量化始终是汽车工业发展的重要方向之 一。车身减重在车轻量化进程中占有重要地位。 车身一般可占轿车整车重量的 30 %左右 , 人们寄希望其能承担整车减重工作量的 40 %。为降低车身重量, 同时保证汽车的安全性, 目前一种新的车身结构形式———铝合金框架式 (又称鸟笼式)车身, 正日益受到汽车生产厂商的关注。这种车身与传统的覆盖件焊装车身相比,具有重量轻 、 抗震动及碰撞性能好等特点, 因此具有极好的发展前景, 有可能成为新一代汽车的主导车身结构 。目前已有个别车 型采用了此种车身结构 (如 Audi A2 、 A8 等)。

制造铝合金框架车身的主要技术难点在于如何实现铝型材的高精度弯曲成形 。由于轿车生产的 高度自动化 , 轿车框架的焊装均由机器人通过激光焊来完成。这就要求铝型材成形件必须具有很高的精度, 一般而言, 成形件的精度误差不能超过 ± 0.5mm , 最好控制在 ±0.3mm 以内。这对于具有较大截面尺寸和长度的 、用铝型材弯曲件的车身而言, 难度很大 , 目前的弯曲成型技术尚不能满足要求, 还不足以支持工业化生产 。

型材弯曲始终是材料加工领域的研究热点, 国内外许多学者曾对此进行过研究, 但针对轿车车身用大尺寸封闭截面铝型材的高精度弯曲工艺研究 , 国际上尚处在起步和探索阶段 ,主要研究工作集中在铝型材拉弯成形的基础理论研究方面, 对成形工艺及影响因素方面也进行了一定的探索。目前由于各主要汽车生产厂商均视这一方面的研究工作为商业机密,不愿公开研究成果 , 因此尽管这方面的研究虽已逐步成为热点, 但相关的报道和文献却较少, 且分散性大, 不系统。 德国大众汽车公司虽然在 Audi A2 、A8 车型中 实现了铝型材框架式车身结构 , 但其采用的是内高压充液成形技术 。该技术生产效率低, 工艺复杂 , 需要大型装备, 生产成本昂贵 , 故不适应一般中低档轿车的生产需要。如能利用现有的常规弯曲工艺实现铝型材的高精度弯曲成形,将对框架式车身的 发展产生重大影响, 从而推动新一代汽车的开发。 目前 ,型材弯曲工艺方法有多种。但适用于铝型材轿车框架高精度弯曲成形的工艺从现有的情况 看主要集中于压弯 、绕弯和拉弯3种。其中又以拉弯工艺最具发展潜力 。

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