新型沖壓工藝先進成形技術(shù)的發(fā)展

沖壓技術(shù)的發(fā)展與材料和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。預(yù)計未來10-15年，環(huán)境要求和日益嚴格的環(huán)保法律，將促使汽車材料和結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化。為了減少城市CO2的排放量，汽車力求輕量化，其突出的發(fā)展方向是提高所用材料的比強度和比剛度及發(fā)展輕量化結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代車身結(jié)構(gòu)中，高強度鋼約占25%。目前在繼續(xù)開發(fā)超高強度鋼的同時，結(jié)合發(fā)展新的“結(jié)構(gòu)”和制造技術(shù)，爭取使車身重量減少20%以上。但更引人關(guān)注的努力方向是擴大鋁、鎂等合金材料在汽車上的應(yīng)用。

 

歐美正在研究開發(fā)未來型的鋁車身家用小汽車，可使重量減輕40-50%，耗油僅為現(xiàn)行小汽車平均值的三分之一。目前的主要問題是開發(fā)低成本鋁合金，發(fā)展新結(jié)構(gòu)和制造方法，以及改進回收技術(shù)。一旦成本問題解決了，鋁合金可能成為汽車的主要結(jié)構(gòu)材料。

 

自1991年以來，鎂的產(chǎn)量每5年增加1倍，是很有前途的未來材料，預(yù)計2003年后鎂的應(yīng)用將有明顯上升，包括大的車身外部零件。

 

復(fù)合板材料在汽車、飛機、醫(yī)藥、食品、化工、日用品等方面也均有廣闊應(yīng)用前景。

 

此外烘烤硬化板、表面改性板等改性材料。80年代，歐美研究鍍鋅板的沖壓技術(shù)；90年代，研究激光拼焊板的沖

 

壓及各種擠壓管坯型材的成形技術(shù)。鋁型材骨架件的用量也在不斷增加。

 

結(jié)構(gòu)整體化是重要的發(fā)展趨勢，不僅對于飛機，未來汽車也將擴大應(yīng)用。

 

隨著新材料和新結(jié)構(gòu)的擴大應(yīng)用，迫切需要發(fā)展相應(yīng)的低成本沖壓成形技術(shù)。當(dāng)前的研究：

 

鋁合金覆蓋件等車身零件的沖壓技術(shù)。國外已有實用的工藝及模具設(shè)計數(shù)據(jù)資料。

 

（1）多種厚度激光拼焊板坯的沖壓技術(shù)。

 

（2）擠壓管坯的內(nèi)高壓成形技術(shù)。

 

（3）復(fù)合板的成形技術(shù)等。

 

對于飛機工業(yè)來說，鈦合金、鋁鋰合金復(fù)雜形狀零件及鋁合金特殊結(jié)構(gòu)件的成形技術(shù)是當(dāng)前的研究。

以液體直接或間接作為半?；騻鞲袘?yīng)介質(zhì)的各種液壓成形技術(shù)，屬于半模成形或軟模成形，有很多優(yōu)點（已有近60年歷史），是飛機鈑金零件的主要制造方法。近十多年來在高壓源及高壓密封問題解決后，得以迅速發(fā)展，在汽車工業(yè)中獲得重要應(yīng)用。液壓成形包括液壓橡皮囊成形、充液拉深成形和內(nèi)高壓脹管成形。液壓橡皮成形已從航空工業(yè)的傳統(tǒng)應(yīng)用擴大到汽車的復(fù)雜內(nèi)外板件的成形，在100-140Mpa的壓力下，成形質(zhì)量很好，適用于試制和小批量生產(chǎn)。新興的內(nèi)高壓成形技術(shù)已經(jīng)實用化、工業(yè)化，生產(chǎn)發(fā)動機的支架、排氣管、凸輪軸及框架件等，達到了很好的效率和效益預(yù)計液壓成形、拼焊毛坯沖壓成形及激光焊接裝配將是未來汽車輕量化的三項關(guān)鍵技術(shù)。

 

此外粘介質(zhì)壓力成形、磁脈沖成形，以及各種無模成形技術(shù)的研究也有很大進展，顯現(xiàn)出越來越多的工藝柔性。