知識點輕量化制造工藝

知識點：輕量化制造工藝

在使用輕量化材料和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計后，往往需要革新制造工藝來滿足材料和結(jié)構(gòu)的變化，如目前廣泛應用的激光拼焊板、結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)技術、熱沖壓成型技術、液壓成型。激光拼焊板（TWB）可將不同材質(zhì)、不同厚度、不同強度和不同表面鍍層的板坯拼合起來，然后整體進行壓型。激光焊接對焊接材料的要求較低，可焊材質(zhì)種類范圍大，亦可相互結(jié)合各種異質(zhì)材料，對實現(xiàn)多種材料混合使用的輕量化車身有著很重要的作用。該工藝技術在汽車領域應用成熟，用于制造車門內(nèi)板、加強板、立柱、底板和輪罩等部件。主要通過減少部件數(shù)量、局部鋼板減薄及去除點焊凸緣來實現(xiàn)輕量化的目的。

1.激光拼焊板在汽車輕量化材料的應用中，由于高強度鋼的屈服強度和拉伸強度提高，其沖壓成型性能下降，主要表現(xiàn)為成形缺陷多、所需成形力大以及回彈嚴重，使得制件尺寸精度難以保證。如當強度超過1000MPa以上時，對于一些幾何形狀比較復雜的零件，使用常規(guī)的冷沖壓工藝幾乎無法成形，所以高強度鋼的熱沖壓成形工藝應用而生。2.熱沖壓成形技術熱沖壓成形技術是一項專門用于高強度鋼板沖壓件成形技術，通過這種方法制得的沖壓件強度可以達到1000MPa以上，熱成形件能夠在一定程度上提高車身安全性和舒適性，及減輕車身質(zhì)量、控制回彈和提高零件尺寸精度的效果。該工藝技術在前立柱（A柱）、中立柱（B柱）、前保險杠、縱向承載梁、地板通道、車頂側(cè)梁、后保險杠、門板加強筋等關鍵部件上使用較多。

液壓成形技術是把管狀或板狀板料放在密封的模具中，然后采用液態(tài)的水或油作為施力介質(zhì)，替代剛性的凹模或凸模，在液體高壓的作用下，貼合凸?；虬寄６尚?。該工藝技術是一種柔性成形技術，可以成形那些強度高、形狀復雜、成形性差的零件。液壓成形工藝應用范圍廣，能成形碳鋼、不銹鋼、鋁合金、鈦合金、銅合金、鎳合金等用于冷成形的材料。3.液壓成形技術

液壓成形技術分為板材液壓成形技術和管材液壓成形技術，目前，在汽車領域應用較多的是管材液壓成形技術。板材液壓成形技術尤其適用于有深沖要求的復雜工件及較少凹槽的大型工件。在車門外板的液壓成型過程中，由于預成形使材料產(chǎn)生了預期的預應力，可使車門等外板件在保持耐沖擊性不變的情況下減少壁厚，從而達到輕量化效果。

管材液壓成形是指管坯在內(nèi)外部液體壓力作用下貼合內(nèi)部的芯棒成形，該工藝可提高管件的內(nèi)、外表面精度，也可用于兩個部件的連接。管材液壓成形的主要車身制件有發(fā)動機歧管、車頂支架、側(cè)門橫梁、散熱器支架和傳動軸零件等。3.液壓成形技術

結(jié)構(gòu)粘合劑，也被稱為結(jié)構(gòu)膠，它可以增強粘接結(jié)構(gòu)的剛性、耐久性和抗沖撞性，也可以用于相容性差的金屬之間的粘接。結(jié)構(gòu)粘合劑多利用環(huán)氧樹脂、橡膠、丙烯酸酯和聚氨酯等配置，由于環(huán)氧樹脂優(yōu)異的機械性能和耐老化濕熱性能，目前多選用增韌環(huán)氧樹脂來開發(fā)車用的結(jié)構(gòu)粘合劑。

4.結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)技術

結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)技術能夠增加車身的剛度。和點焊工藝相比，結(jié)構(gòu)粘合劑能夠從點連接擴展到面連接，這有助于消除應力集中點并減少焊點受力，達到增加車身耐久性的目的。同時，結(jié)構(gòu)膠粘接技術能夠提升車身的NVH性能，原因在于結(jié)構(gòu)粘合劑可填充鈑金件之中的空隙。

4.結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)技術

在使用結(jié)構(gòu)粘合劑的過程中，除了將材料準備好之外，應用的溫度必須保持一定；為使基材表面具備良好的粘附性，還要進行清潔、打磨等處理工藝；選擇合適的粘合劑并配備涂膠機器人。同時，結(jié)構(gòu)粘