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熱成形技術汽車輕量化的應用與發展

來源:       時間:  2017-02-14 08:58
隨著經濟的快速發展,人類所面臨的能源、環境等方面的危機不斷加重。據統計,以現在的開采速度,全球石油儲量僅能滿足40年的需求。相關數據顯示,我國在2015 年的原油對外依賴度已經超過60%。而在全國的石油消耗總量中,交通運輸的消耗量將超過60%。10 年來,我國的汽車行業得到了迅速發展,其銷售量以每年25% 的速率增長,但也帶來了各種問題。資料顯示,每輛汽車每年排放的廢氣是其自身重量的4 倍。 除此之外,汽車尾氣中的汙染物也影響著人類的健康,爲此汽車企業面臨著節能、減排、安全等一系列難題,但現階段解決這些迫在眉睫的難題的有效措施之一是建立在先進高強度鋼( AHSS) 和先進制造技術大規模應用基礎上的汽車輕量化技術。
國家政策規定,至2020 年,全國乘用車平均燃油每百公裏將降爲5 L 左右,根據BP 中國碳排放計算器提供的資料,這相當于平均每輛汽車每公裏排放CO2115 g,而歐洲的同期目標爲95 g,即每百公裏耗油4 L左右。可以看出,我們與發達國家之間仍存在著較大差距。而汽車的輕量化技術是提高燃油經濟性、減少廢氣排放以及提高安全性的有效措施。
目前,汽車的輕量化主要通過輕質材料的應用、汽車結構優化、采用先進的制造技術、高強度鋼板的應用4 種途徑實現。雖然輕質材料的應用比例逐漸在上升,但由于材料自身的一些缺陷,很難得到大量應用,如制造技術難度大、生産成本高和力學性能不能滿足要求等。對于汽車結構的優化而言,重新設計新車體結構成本高,許多企業更願意做的是對原有車型結構的優化,但這種優化空間十分有限。因此,在當前的技術支持下,真正能實現大規模應用、有潛力的汽車輕量化途徑並不多,因爲汽車輕量化技術是高性能和低成本的統一、高強度和高成形性的統一、輕量化和碰撞安全性的統一、與油漆的高融合性和美觀的統一。雖然汽車鋼鐵材料在近年來受到了其他輕質材料的沖擊,但由于高強度鋼( 尤其是AHSS) 相比其他輕質材料在開發成本、加工技術、材料性能等方面都具有不可比擬的優勢,在目前及可預見的未來,其仍將是汽車輕量化材料領域的主角。因此,現階段最有效的汽車輕量化途徑主要還是建立在AHSS 和先進制造技術應用的基礎上。
綜上所述,雖然AHSS 是汽車輕量化材料中最具優勢的,但仍存在諸多有待解決的難題,其成形難就是一個主要的問題,可知先進的成形技術也是汽車輕量化的核心組成內容,因此未來汽車輕量化的發展除了
有賴于新一代AHSS 取得突破性進展以外,還有賴于先進成形技術( 如熱成形技術、激光拼焊技術、內高壓成形技術、滾壓成形技術等) 的發展以及先進成形技術與AHSS 生産技術結合形成一體化工藝的發展。因
此,隨著面臨難題的逐步解決,熱成形技術和AHSS 以其獨特優勢在汽車輕量化中的應用必將得到明顯的提升,這也將再一次爲汽車和鋼鐵企業以及國民經濟帶來巨大的發展機遇。
 

由中國模具工業協會組編、武兵書會長主編、18位模具行業專家、教授參與撰稿的《中國戰略性新興産業研究與... 更多
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