隨著能源危機加劇，汽車的節(jié)能減排技術成為我們目前國內外非常熱的話題。輕量化應該是節(jié)能減排的有效手段，不管是傳統(tǒng)汽車還是新能源汽車，它的重量、減重都是我們面臨的話題。隨著轎車每減輕10%燃油消耗就減少6%到8%，這個問題已經得到國內外各個汽車企業(yè)的高度重視。

   精密制造為新時代汽車開發(fā)提供技術支撐

   汽車節(jié)能減排對現(xiàn)在汽車制造技術來說提出了更高的要求，這迫切地需要我們在新材料成型上，包括一些新材料，或者是材料的連接，整個制造過程當中的質量控制技術如何進行突破，來適應我們整個未來車身輕量化制造。據(jù)國際模具及五金塑膠產業(yè)供應商協(xié)會負責人羅百輝介紹，車身的覆蓋件主要是沖壓件，沖壓件設計包括汽車板材和成型技術等。沖壓件結構的發(fā)展趨勢將更加整體化，局部功能有局部加強的方面，比如熱沖壓的局部硬化，以及一些不等材料，特殊結面的成型。成型工藝的一體化和集中化方面，熱沖壓成型和快速的超速成型方面將是一個發(fā)展趨勢。另外一個發(fā)展趨勢是成型裝備上的柔性化，比如一些增量成型裝備，滾軋成型等等。在材料方面，高強度鋼越來越關鍵，第一代是基于鐵素體制，第二代基于奧氏體，第三代是馬氏體。國內寶鋼做了大量的研究，第三代在國際上處于一個領先水平。在成型方面，關鍵技術有溫熱成型、液壓成型、柔性的包邊技術、沖壓模具設計等。

   隨著汽車板強度越來越高，在強溫下成型越來越困難。所以溫熱成型可能是未來的發(fā)展方向。在這里面遇到的挑戰(zhàn)就是在成型過程當中怎么分析，以及在成型過程當中怎么來進行工藝優(yōu)化，再就是再冷卻系統(tǒng)的技術。

   在輕量化的液壓成型方面，國內外已經得到一定的應用。這里面所面對一個技術挑戰(zhàn)是在成型過程當中它的不均質材料如何評估，還有溫熱成型和液壓成型如何進行耦合繼承。還有超高壓的裝備方面。

   柔性的包邊技術，尤其是門的包邊上的應用所遇到的問題是在成型過程當中它的成型質量，比如起皺，回彈，在開裂處如何控制，由于材料是循環(huán)加載，那它的力學行為怎么分析，包括斷裂如何進行預測，或者進行成型滾邊工藝的路徑規(guī)劃。

   在大批量生產當中沖壓成型工藝穩(wěn)健設計尤為重要。模具設計好以后，試模階段不會出現(xiàn)太大的問題，當大批量生產的時候，如何讓他批量條件下成型質量好，這是遇到的重要問題。因此在這里面需要開展一些研究工作。

   這里所遇到的挑戰(zhàn)是整個材料和工藝的統(tǒng)計分析特性，意義它在的成型過程當中各種實驗模型如何確定，還有穩(wěn)定分析和成型過程當中的優(yōu)化技術。

   某汽車廠的側圍成型工藝穩(wěn)健設計。側圍是汽車非常重要、復雜的零件。要求整個沒有開裂、沒有起皺，同時要保證側圍表面剛度比較高。這是在成型的試生產階段，它的模具問題可能會使得在試生產階段比較高，對于這個問題我們可以首先進行成型工藝的參數(shù)分析，包括確定它主要的參數(shù)和次要的參數(shù)。在這個基礎上可以對成型過程當中不同的部位：如A區(qū)、B區(qū)等區(qū)域進行參數(shù)敏度分析，確認出最敏感的參數(shù)。成型質量的起皺、開裂和敏感參數(shù)的關系，在這個基礎上進行優(yōu)化、確定它最優(yōu)，或者最穩(wěn)健的成型工藝參數(shù)。在優(yōu)化基礎上可以對成型模具，試模參數(shù)進行調整，比如調整壓邊力，調整材料的曲直范圍，以及修改材料毛胚孔的初始孔型，通過這些設計來使得廢品率原來比較高的情況下降到比較低的情況，小于1%。

 
   在成型過程當中的副車件是非常復雜、重要的零件。由一根鋼管經過彎曲，再經過液壓成型來形成這樣的形狀。這里面需要解決的問題是如何建立無縫鋼管，以及如何來指導我們實際成型過程當中參數(shù)的選擇。

   由于輕量化車身引入高強度鋼，還有由于液壓成型的管件，這些材料在成型當中得到廣泛的應用。這就迫切需要我們開展新型的焊接工藝和柔性連接裝備。來實現(xiàn)車身焊接過程的高效率、低能耗，以及焊點的高可靠性。