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近年來，在我國汽車市場逐漸實現(xiàn)高速發(fā)展后，人們對汽車的要求已不再僅限于功能之上，對汽車的整體車身也有著較高的要求。以客戶群當前的需求來看，汽車車身輕量化是目前廣大客戶群所追求的，車身輕量化不僅能夠有效減輕車身的自重，還能實現(xiàn)節(jié)能減排，使汽車保持輕量化的同時達到環(huán)保的目的。

這也要求著當前汽車市場需改變發(fā)展戰(zhàn)略，改變市場方向，并利用工藝制造技術及輕量化材料來打造符合客戶群需求的汽車市場，以此提高汽車市場的整體發(fā)展速度。

一、汽車車身輕量化的關鍵工藝制造技術控制及研究

1.采用輕量化制造材料

材料是打造輕量化車身的重要組成之一，在車身材料選擇上，其需選擇安全系數(shù)高、優(yōu)質(zhì)的工藝性能以及低經(jīng)濟等特點材料。選擇輕量化制造材料能夠有效減輕車身的整體重量，使汽車制造能達到輕量化目的。從我國汽車市場當前現(xiàn)有的輕量化材料來看，其主要包括高強度鋼、鋁合金、鋁鎂金等。

高強度鋼：鋼鐵一直是汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最常用的一項制造材料，在相同的強度標準下，高強度鋼能夠削減鋼板的厚度，使汽車車身達到輕量化目的。根據(jù)強度等級劃分，鋼可分為低、高、超高三種強度鋼。

這三種不同等級強度的鋼材料在經(jīng)過汽車生產(chǎn)多年后，發(fā)現(xiàn)高強度鋼是汽車車身實現(xiàn)輕量化最有效的一項材料，這也表明，在我國未來多年后，鋼鐵材料仍會是我國汽車生產(chǎn)的主要材料之一，并在汽車的不同組成構件中也會有十分普遍的應用。鋁合金：鋁合金材料的密度是鋼鐵材料的1/3，也是目前汽車生產(chǎn)商運用最普遍的輕型材料。

鋁合金材料在性能上與高強度鋼材質(zhì)相比，具有導熱性能佳、耐腐蝕性強等特點，但在強度上弱于高強度鋼，但是，通過一定的制造技術，能夠完全滿足于汽車輕量化生產(chǎn)要求。另外，鋁合金材料能夠更耐得住外部撞擊，對汽車整體的安全系數(shù)更具有保障。

另外，鋁合金材料還包括了變形鋁合金以及鑄造鋁合金，鑄造鋁合金是其中使用最廣泛的一項材料，主要占據(jù)車身的78%左右，在汽車車身的多個部位都有著重要的應用。

鎂合金：鎂合金分別占據(jù)著鋁和鋼的2/3 以及1/4，是在汽車車身材料中質(zhì)量最輕的一項有色金屬，該材料還具備很高的輕度及鋼度，具有顯著的輕量化效果。另外，鎂合金還具備良好的散熱功能，是當下我國汽車生產(chǎn)市場最具發(fā)展?jié)摿Φ囊豁椵p量化材料。

2.輕量化關鍵工藝制造技術

輕量化工藝制造技術主要分為熱成形技術與激光拼焊技術。首先，熱成形技術是利用熱沖壓高強鋼板材加熱于奧氏體在接近溫度上，然后進行一段時間的保溫工作，使其均勻奧氏體化，再將其快速轉移至具備冷卻系統(tǒng)的模具當中進行沖壓，再對其開展保壓與冷卻工作，使該奧氏體能夠轉化為板條狀馬氏體，提高該材料的整體強熱成形的主要工藝技術如圖1所示。

圖1 熱成形技術原理

按照原理來說，高強度鋼在常溫環(huán)境下其形狀塑造范圍十分狹窄，并且成形較差，容易使材質(zhì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，材質(zhì)回彈機率大，無法應對當前汽車碰撞所需的安全系數(shù)。

而熱成形工藝制造技術則是根據(jù)剛強度鋼制造技術所具備的種種缺陷而發(fā)展起來的更完善的一項新型制造技術，該技術能夠使高強度鋼經(jīng)過產(chǎn)熱沖壓后，將其材質(zhì)的抗拉強度提升至1700MPa以上，使汽車車身整體重量得到減輕的同時，提高了車身的強度與鋼度，使車身整體更耐撞擊，也具備更高的安全性。

當前，熱成形工藝主要分為兩大類型：第一是直接成形工藝制造技術。該工藝制造技術是指對板材進行直接沖壓，較為廣泛應用于汽車結構簡單的零件。第二是間接成形工藝制造技術，該技術在板材加熱前對其進行預先成形制造，再將其放于模具當中進行快速沖壓，較為廣泛應用于結構復雜的汽車零件。

另外，熱成形所采用的板材主要分為無鍍層與有鍍層兩種類型，無鍍層在應用熱成形工藝制造技術時，需增加后續(xù)加工環(huán)節(jié)，在后續(xù)加工中進行噴丸處理，以此清除板材表面的氧化層。熱成形是當前汽車生產(chǎn)中的新型制造工藝，該工藝與傳統(tǒng)的冷沖壓技術相比，熱成形主要具備了五大優(yōu)勢：
（1熱成形工藝制造技術具備回彈小的優(yōu)勢，其能夠有效提高零件大小尺寸的精準度，這是傳統(tǒng)制造技術無法達到的。

（2熱成形工藝制造技術能夠降低汽車各個零件的整體厚度，并有效提高零件的自身強度對汽車車身輕量化的生產(chǎn)十分有利。

（3熱成形使板材在高溫環(huán)境下能夠具備更優(yōu)質(zhì)的塑性，使汽車十分復雜的組成零件不容易出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。

（4熱成形制造技術在使用時能夠使板材變形抗力降低，減少了成形成本的支出。

（5在應用熱成形后，板材的整體強度能夠在原基礎上大力的提高，其表面硬度也會有效提高。

熱成形工藝制造技術在未來的應用趨勢上，其主要面臨的問題是技術的提升與工藝的改進上，由于熱成形工藝在我國發(fā)展起步較晚，目前在生產(chǎn)上還未形成有可觀的規(guī)模，無法應對當前我國汽車熱沖壓所需的大規(guī)模產(chǎn)量，雖然我國當前已有部分熱成形的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，但這些產(chǎn)業(yè)的還未有自主知識產(chǎn)權。

激光拼焊工藝制造技術，該技術工藝是在20世紀時期起步，在當時該技術的應用主要是為了完善鋼板寬度不足問題，在伴隨我國汽車生產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了高速發(fā)展后，激光拼焊制工藝制造技術在越來越多的國家得到了廣泛的推崇與應用，并成為了目前世界上應用最廣泛的一項制造技術，該技術能夠有效滿足當前汽車零件的設計要求，并根據(jù)不同材質(zhì)及厚度的零件來將其通過焊接方式組成一個完整零件，再將其沖壓成所需零件形狀，減少資源耗能。

與傳統(tǒng)技術工藝相比，該技術能夠有效發(fā)揮不同板材的優(yōu)勢，提高車身整體材質(zhì)的強度，并通過減少零件數(shù)量，來達到降低成本的目的。另外，激光焊接通過對接工藝，能夠消除搭接縫，使汽車車身能夠有效提高抗腐蝕系數(shù)。

雖然該技術工藝目前在我國汽車生產(chǎn)生產(chǎn)領域中得到了廣泛應用，但由于成型技術還尚未成熟，還難以找到適用于激光拼焊板材質(zhì)，因此，激光拼焊板當前還只僅限于用于不同鋼板與鋁板的焊接，而在其它材料上的用途十分稀少。

二、結束語

目前，我國在汽車車身輕量化的材料上，已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的多元化應用趨勢，單一的車身材料已無法滿足當前車身所需的強度及剛度，因此，在汽車車身的未來發(fā)展中，其輕量化材料會實現(xiàn)多種材料的組合制造，并在車身工藝制造技術上，會主要控制工藝材料的使用量，并開發(fā)可回收材料，使汽車車身達到輕量化要求的同時也具備低耗能的優(yōu)勢，有效提高材料的利用率，利用各項技術提高車身的安全系數(shù)，完善傳統(tǒng)工藝的不足之處，以此實現(xiàn)汽車車身輕量化的生產(chǎn)目標。

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