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热成形技术汽车轻量化的应用与发展

来源:       时间:  2017-02-14 08:58
随着经济的快速发展,人类所面临的能源、环境等方面的危机不断加重。据统计,以现在的开采速度,全球石油储量仅能满足40年的需求。相关数据显示,我国在2015 年的原油对外依赖度已经超过60%。而在全国的石油消耗总量中,交通运输的消耗量将超过60%。10 年来,我国的汽车行业得到了迅速发展,其销售量以每年25% 的速率增长,但也带来了各种问题。资料显示,每辆汽车每年排放的废气是其自身重量的4 倍。 除此之外,汽车尾气中的污染物也影响着人类的健康,为此汽车企业面临着节能、减排、安全等一系列难题,但现阶段解决这些迫在眉睫的难题的有效措施之一是建立在先进高强度钢( AHSS) 和先进制造技术大规模应用基础上的汽车轻量化技术。
国家政策规定,至2020 年,全国乘用车平均燃油每百公里将降为5 L 左右,根据BP 中国碳排放计算器提供的资料,这相当于平均每辆汽车每公里排放CO2115 g,而欧洲的同期目标为95 g,即每百公里耗油4 L左右。可以看出,我们与发达国家之间仍存在着较大差距。而汽车的轻量化技术是提高燃油经济性、减少废气排放以及提高安全性的有效措施。
目前,汽车的轻量化主要通过轻质材料的应用、汽车结构优化、采用先进的制造技术、高强度钢板的应用4 种途径实现。虽然轻质材料的应用比例逐渐在上升,但由于材料自身的一些缺陷,很难得到大量应用,如制造技术难度大、生产成本高和力学性能不能满足要求等。对于汽车结构的优化而言,重新设计新车体结构成本高,许多企业更愿意做的是对原有车型结构的优化,但这种优化空间十分有限。因此,在当前的技术支持下,真正能实现大规模应用、有潜力的汽车轻量化途径并不多,因为汽车轻量化技术是高性能和低成本的统一、高强度和高成形性的统一、轻量化和碰撞安全性的统一、与油漆的高融合性和美观的统一。虽然汽车钢铁材料在近年来受到了其他轻质材料的冲击,但由于高强度钢( 尤其是AHSS) 相比其他轻质材料在开发成本、加工技术、材料性能等方面都具有不可比拟的优势,在目前及可预见的未来,其仍将是汽车轻量化材料领域的主角。因此,现阶段最有效的汽车轻量化途径主要还是建立在AHSS 和先进制造技术应用的基础上。
综上所述,虽然AHSS 是汽车轻量化材料中最具优势的,但仍存在诸多有待解决的难题,其成形难就是一个主要的问题,可知先进的成形技术也是汽车轻量化的核心组成内容,因此未来汽车轻量化的发展除了
有赖于新一代AHSS 取得突破性进展以外,还有赖于先进成形技术( 如热成形技术、激光拼焊技术、内高压成形技术、滚压成形技术等) 的发展以及先进成形技术与AHSS 生产技术结合形成一体化工艺的发展。因
此,随着面临难题的逐步解决,热成形技术和AHSS 以其独特优势在汽车轻量化中的应用必将得到明显的提升,这也将再一次为汽车和钢铁企业以及国民经济带来巨大的发展机遇。
 

由中国模具工业协会组编、武兵书会长主编、18位模具行业专家、教授参与撰稿的《中国战略性新兴产业研究与... 更多
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