基于管液压成形的轻量化技术



基于管液压成形的轻量化技术

环境、能源与车辆安全问题使得提高车辆的比强度成为汽车工业至关重要的问题。管液压成形是一种创新的成形工艺,可以有效地减轻组件或整体结构质量,同时增加部件强度。管液压成形生产的部件具有高度复杂性（一个部件具有多个横截面）和尺寸稳定性，其是在一个动态液压的封闭模具里扩展其尺寸，同时轴向和径向压缩。通过优化组合过程参数（内部压力、送料、摩擦、负荷、边料厚度）和材料性能（屈服强度、抗拉强度、n值、r值、伸长率）可以实现最好的成形效果。结合具体案例分析并提出了利用管液压成形技术如何减轻传统方法所生产汽车零部件的质量，如底盘横梁、纵梁、易损件和排气装置。详细阐述管液压成形的设计和制造在提高其部件属性及降低成本方面的优势，以及在减轻质量和增加强度方面的重大意义。管液压成形在产品完整性的改进（通过焊接达到最小化），NVH和安全参数等方面具有诸多优点。

在生产过程中，通过提高生产系统（过程和材料）效率，减少并回收工厂废弃物，以及提高能量回收系统效率等各种方法，减少对环境的危害并满足排放法规。研究表明，减轻车身质量100kg,可降低燃料消耗0.3L/ 100km,减少CO2和CO排放达7.5g/km。1990年之后，液压成形作为单变量成形技术已取得一定效果。

液压成形使得制造商能够生产尺寸稳定性高并具有优异的强度特性的零部件组件。双层的液压成形技术使制造工序减少,缩短生产周期并提高生产力。通过选择性组件和流程配置，可以节省能源和材料。

Ingrid Rasquinha et al. SAE 2014-28-0013.

编译：陈健