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图1 冷冲压工艺

图2 冷冲压设备

2.热成形技术

    热成形技术是目前汽车冲压的一种新技术。它通过一种特殊的热成型钢进行一种奥氏体化方面的处理, 后来把已经有加热的板料放入模具, 而这种模具会带有冷却效果进行冲压和处理。冲压之后原先的奥氏体便会逐渐变为马氏体, 这种演变可以让钢材拥有非常高的强度, 对于冲压零件有效显著。

3.激光拼焊技术

    激光拼焊技术是以原先已经比较成熟的激光焊接技术演化而来的一种技术形式。它主要是通过能量极高的激光将一些材质不同、厚度有差异的板材进行焊接处理, 以将它们做成一块整体板后进行生产。由于零件在不同部位对材料的要求是不同的, 所以经过激光拼焊技术可以将它们融为一个整体, 这样有助于提升整个工艺制造效果。无论是单一厚度的材料还是不同材质的板材, 都可以在不同部位进行处理, 以很好地提高产品的整体性。

二、两种新的冲压技术与冷冲压的比较

1.热成形技术与冷冲压

    关于热成形技术与冷冲压技术的比较, 主要是通过模具的功能、模具的结构、模具材料的使用等进行全方位比较, 然后根据两者的优劣势再进一步分析。
    在模具功能上, 冷冲压主要是模具各个部件之间相互挤压而形成的形状和尺寸。当然, 这种冲压形式有效保证了产品的表面质量。冷冲压处理后, 一般制作的机械强度不会有很大差异, 但是热成形不是如此。它加工后的强度无论是屈服还是抗拉上, 都有将近2.5倍的提升。此外, 利用热成形技术还可以让制作的零件获得均匀分布的马氏体组织。
    在模具结构方面, 由于热成形技术需要对制作零件进行淬火处理, 因此期间还需要一项冷却过程。所以, 相对于冷冲压来说, 它的模具结构会比较复杂多样, 且冷却效果需要连续进行, 才能保证制作过程的完善。当经过高温处理的钢板进行冷却处理后, 它们必然会发生相变过程, 以此使得钢材能够迅速成型和硬化。但是, 如果制作的零件内部受热巨大, 容易造成断裂的后果。所以, 在进行热成形技术时, 需要进一步规范步骤, 必须使用特定的承料设备, 才能使其有效硬化。
    在模具材料的使用中, 冷冲压会运用金属或非金属的材料。规定模具的强度、硬度、耐磨性都非常高, 这样才不易变形和断裂。相对应, 热冲压模具在选择时一般会倾向于热力学性能方面。因此, 在热冲压模具选材上, 它必须具有优良的传导热量的能力, 这样才能在之后的冷却过程中取得成效。另外, 由于模具需要高温再冷却, 对于模具的热机械性能也有非常高的要求, 以保证工作时模具的进度稳定。值得注意的是, 由于冷却过程必须有水流通道, 因此模具材料必须要耐腐蚀, 否则会阻塞整个冷却系统的良好运行。
    选择热冲压形式的加工工艺, 主要有以下几大优势。第一, 热冲压制成的汽车产品能够使车身的材料变得坚硬无比, 强度高。第二, 热冲压形式可以减少原先的加强板数量, 以此减少用在汽车车身上的重量。第三, 它可以有效提高整个车身使用的安全性, 并且提高客户体验的舒适度。第四, 改善冲压后的成形性, 使得更多形状得以被生产。第五, 它可以提高整个车身的焊接性、耐腐蚀性, 使得整个车身更加完整和耐用。热成型技术在汽车车身中应用较多, 多用于车门防撞板、保险杠、A/B柱、中央通道等部件。当然, 热冲压也有一定的劣势, 如热冲压的生产环境比较恶劣, 生产线的投入比价高, 作为一种新型的技术手段存在垄断现象。由于技术和资金上的困难, 该项技术并没有被广泛采用。

2.激光焊接技术与冷冲压

    在汽车行业, 不断的轻量化是以后发展的需求, 而这项需求正是激光焊接技术得以广泛应用的原因。这项技术对于车身的制造与冷冲压相比有着诸多优点。冷冲压技术对制造零部件一般有两种形式。一种是分离成形, 这种形式可以选择不同材质厚度的材料进行加工, 但是也需要大量模具和相关设备的辅助才能运行, 因此生产成本大幅提高。另一种形式是整体成形的方式。这样方式可以极大地降低生产成本, 减少投入的设备工序, 但必须是相同材质和厚度的材料才能够运行, 局限性大。
    相比于冷冲压技术, 激光拼焊技术在简化制作工艺的同时还优化了制件重量。由于在制造过程中不会再需要一些加强板的投入, 因此也可以提高装配件的耐腐蚀性。激光拼焊技术将不同的钢种、厚度的材料组合在一起, 可在很大程度上满足汽车制造的需求。

三、结语

    目前, 汽车需求量仍然处于上升阶段, 但环境的治理是未来发展所要关注的话题。为了更好地适应未来社会的发展, 汽车行业面临着巨大挑战。制造汽车时, 首要任务是保证汽车的安全驾驶, 然后使顾客能够有一个很好的舒适体验。因此, 在未来汽车领域, 加大对节能环保方面的投入是方向, 而这促使人们必须加强对现有冲压技术的合理利用, 不断提高制造过程的要求, 以适应未来社会的发展。
    当前汽车冲压所采用的新型材料、工艺设备需要不断研究和优化, 要积极采用现有的热冲压、激光拼焊技术提高汽车生产效率, 通过提高技术, 扩展新技术在未来汽车行业的应用范围, 有利于大幅提高工艺水平, 促使汽车行业持续发展。

作者：张军 来源：现代制造技术与装备

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