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轻量化的新思路 揭秘汽车辊压成型技术

2019-01-03 浏览:4018 评论:1

随着汽车工业的快速发展,客户要求逐步提升,合资品牌不断冲击,行业竞争日渐激烈。 为了赶超进口、合资品牌,早在2015年,众泰汽车工程研究院便开始投入和整合全产业链资源,布局轻量化技术。在众泰攻城狮的不断探索下,众泰汽车轻量化获得了新的进展,今年试制的两款车型首次使用了辊压门槛边梁内板。

辊压成形工艺是一种以若干滚轮转动将材料送入,同时顺次成形,获得所需断面产品的工艺。近年来,国外主流汽车厂商所开发的新车型中,辊压型钢零部件已占到60%,辊压门槛在国内合资品牌厂商应用也逐渐普及,如上汽通用、长安福特、上汽大众等,但这一技术在我国自主品牌汽车中才刚刚起步。众泰汽车作为我国自主品牌汽车的中坚力量,从2017年末提出,仅用一年时间便突破技术难关并应用在最新试制车型上。

相比传统冲压工艺技术,辊压成形工艺不仅能提高零部件合格率,同时还能有效提升性能,进而降低制造成本。

辊压成形工艺能大幅度的提高零部件生产的合格率,例如汽车的门槛边梁内板,一般都选用强度更强的高强钢。传统工艺下,这种钢材在冲压时单段应变过大,易产生回弹,且模具调试难度大,所以合格率不高。而辊压生产过程中,零件可分数十段成形,通过有限元计算分析得出的应变曲线图,可以看出各段应变峰值没有超过0.4%的极限应变,产品回弹更小,精度也更易控制

以众泰两款车型门槛边梁内板零件监测数据为例,经检具测量,辊压门槛内板相对传统冷冲压门槛型面合格率提高约17%。

为减少回弹量,控制产品合格率,冲压门槛边梁内板材料需采用HC340/590DP高强钢,屈服强度340~590MPa,抗拉强度≥590MPa;辊压门槛边梁内板材料可采用HC820/1180DP,屈服强度820~1130MPa,抗拉强度≥1180MPa. 经侧面大壁障碰撞的计算机仿真分析,辊压与冲压两种方案在碰撞入侵量对比如下,其中冲压门槛边梁料厚1.5mm,辊压门槛边梁料厚1.2mm,料厚减少0.3mm,碰撞性能却有了很大提升。辊压成形工艺能够在减轻车身重量的情况下,实现整车性能的提升。

相比传统冲压工艺工序多、生产效率低、维护复杂的特点,辊压工艺能连续生产,生产效率高,辊压辊轮寿命在50万次以上,维护简单,适于大批量生产。而且辊压门槛边梁内板可直接使用相应宽度卷料,无需预留边,材料利用率可达93%,生产中材料损耗更少。

辊压门槛生产成本的优势不仅仅体现在生产过程中,在通用化上更具优势:辊压门槛边梁内板长度不受限,可实现不同车型同一零件生产线的通用化设计,有利于后续车型以及平台沿用,减少前期投资,提高生产效率。以众泰某车型的门槛边梁内板冲压方案和辊压方案为例,辊压工艺方案(包括材料、滚压线、检具等)与冲压工艺方案(包括材料、模具、检具、冲欠费等)相比约减重1.3kg,进而降低生产成本。

更轻更强一直是众泰车身不懈追求的目标,辊压门槛边梁内板技术的突破为众泰轻量化研究开拓了新的道路,现众泰汽车工程研究院已经计划进一步研发变截面三维辊压技术。届时,辊压技术将不受限于零部件形状,会有更多零部件由辊压技术完成,众泰也将为广大消费者开发性能更强,更具竞争力的新车型。

声明:本文由太平洋号作者撰写,观点仅代表个人,不代表太平洋汽车。文中部分图片来自于网络,感谢原作者。
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