淺談汽車新材料的發展和沖壓成形技術

姚陽帥

摘要：近幾十年來，人類的科技發展飛快，能源的消耗也相較以往大大增加;然而可持續發展的理念已成為全球國家探討的發展的方向。如何讓資源更加合理的得到運用，如何讓人類能夠與自然和睦的相處，如何促進新型材料的進一步發展，制造出更加節省能源，廢氣排放量更加低的新型節能汽車，又得以減少環境的污染。汽車新材料的發展，主要針對高強鋼以及鋁合金沖壓成形技術工藝和沖壓生產線的研發。

關鍵詞：汽車新材料;沖壓成形

引言

在傳統的汽車制造過程中，其性能方面存在著非常明顯的短板，這種問題會給汽車的整體制造帶來非常嚴重的負面影響。為此，開發新材料也成為當前我國社會發展中的一個全新趨勢。甚至可以說是大勢所需，現在人們都傾向追求汽車有更好的舒適性，高安全性，高智能化，這些特征都將成為未來汽車產業發展的方向，都為汽車材料的發展制造開闊更加廣闊的發展天空。

1汽車新材料的內涵

1.1新材料的內涵

新材料是現階段我國科技所研發出的一系列全新材料，相比于傳統的材料而言，新材料無論是在環境保護、性能、質量等方面都有著非常明顯的優勢，新材料在現代化汽車制造過程中的應用效果得到了顯著提升，能完全滿足民眾對模具和汽車質量的應用要求，讓汽車科技的效果突飛猛進。根據大數據統計發現，近幾年新材料行業的發展勢頭非常的迅猛，其整體的總產值呈現了不斷向上漲的趨勢，現階段新材料也成為我國其中汽車制造行業以及模具設計行業的主要發展趨勢，可以根據新材料的性能、結構以及用途不同對其進行簡要的分類。在汽車制造行業中所使用的新材料需要向著環保、節能以及輕量化的方向發展，而在模具設計的過程中，新材料的性能則需要降低成本，并且能夠確保模具設計的精準性。

1.2汽車材料的使用方向

為了滿足汽車未來的發展趨勢，需要從以下三個不同的方面入手，分別是汽車走向輕量化、節能化以及環保化，針對汽車輕量化的要求則需要在材料上作出改變。傳統的材料所制作出的汽車其自身的重量相對較高，無法滿足輕量化的需求，然而在新型材料的使用過程中，由于其改變了汽車的材料性能，能夠有效地減少能源消耗和汽車尾氣的排放污染，提高了汽車技術的全方位使用。為此，在輕量化這一特點上，應明確汽車材料的未來發展方向是鋼材材料使用率不斷降低，轉而使用全新的新型材料。比如說有色金屬、復合材料等其用料會逐步提升，新材料能夠逐漸取代傳統材料，并且將其應用在模具設計以及汽車制造的過程中。

2新材料在汽車沖壓成形中的應用

2.1高強度鋼板在汽車制造中的應用

新型材料在汽車制造中的應用時，主要考慮到不同的新型材料應用模式以及應用的內涵有著非常明顯的區別。高強度的鋼板與傳統的鋼板相比而言，基鋼板是在低碳鋼的基礎之上適當地融入了一些微量元素，新型的高強度鋼板是通過非常復雜的工序組成的，具有較好的抗拉能力以及深拉延性能，是車身輕量化最為重要的材料組成工具，能夠極大限度地減輕車身的重量，并且改善車身的性能。新型鋼板具有非常多不同的類型，其中最明顯的就是低合金高強度鋼板，其中含有含磷冷軋鋼板，以及冷軋雙向鋼板和烘烤硬化冷軋鋼板，不同的新型鋼板都有其獨有的優勢。在當前的汽車制造的過程中，能夠應用在汽車的外板、頂蓋和撐車門等不同的地方，多數情況下所選擇的是含磷冷軋鋼板，這是由于該鋼板具有較高的強度以及腐蝕性，同時點焊性能要求較高，在車身零件制作的過程中，多數情況下會選擇冷軋雙向鋼板。特別是一些形狀小、復雜并且對強度要求較高的零件而言。

2.2鋁合金材料

在現階段的汽車制造工藝中，新材料鋁合金也是常見的一種，在強度和剛度方面上進行分析，鋁合金材料比起傳統的材料而言表現的更加出色，同時鋁合金具有抗腐蝕能力強、密度較小等特點。現階段很多汽車在制造中已經廣泛的選擇使用鋁合金材料。鋁合金材料應用在汽車制造工藝中，不僅穩定性非常突出，其合金濃度也較高，能夠有效地替代傳統材料中的鋼鑄件，既降低了車身的整體重量，也提高了車身在使用時的強度，滿足現階段人們對于汽車的使用要求，對現階段所有的新材料進行分析，能發現之所以出現了越來越多新的汽車制造工藝技術材料，其使用的頻率更高、材料的內容也豐富，最顯著的原因是人們對環境的保護重視程度在提高，對資源的利用率也在不斷提高。比如說常見的三明治發泡鋁材技術，在整個制造工藝的過程中，該新型材料能夠進行板材的半成品制造，模具作為載體半成品放入其中進行加熱處理時，加熱的效果更好，會呈現一種不斷膨脹的趨勢，最終形成汽車在制造時所需要的材料，降低了汽車的重量，提高能量的吸收效果。

2.3蜂窩夾芯復合板和泡沫合金板的應用

新材料在模具設計和汽車制造工藝的使用過程中，蜂窩夾芯復合板也同樣成為常見的材料之一，利用夾芯材料的不同可以對蜂窩夾芯復合板進行簡單的劃分，常見的蜂窩夾芯復合板包括了幾種不同的材料，其中有鋁蜂窩、布蜂窩以及玻璃蜂窩，這些不同的材料，相比于傳統的材料而言都有著非常明顯的優勢。在汽車制造工藝上發揮著獨特的作用，由于蜂窩夾芯復合板本身具有抗震、隔熱等一系列的突出特點，直接減輕了零件在制作時的整體制作時的重量，做到了沖壓成型，提高制作效率。除此之外，泡沫合金板的密度彈性相比于傳統材料而言，在面對外界的沖擊時其變形相對較小，能夠廣泛的被應用在汽車制造中，其使用效果更佳。泡沫鋁合金板在使用時則可以根據汽車制造過程中的需求不同，進而達到提高制作效果的目的。

結束語

綜上所述，隨著社會主義市場經濟的飛速發展，新科技的出現也使得原本的材料逐步被淘汰，有越來越多的人開始追求和崇尚全新的材料，主要原因是全新的材料能夠對環境的發展帶來積極影響，同時也能夠改變以往我國由于材料而給環境帶來負面影響。超高強板和鋁合金材料在汽車行業的使用量逐步提高，適合鋼鋁混合的落料線和伺服壓力機將成為實現汽車輕量化的先進成形技術。

參考文獻：

[1]羅曄.先進高強鋼在汽車行業的應用前景光明[J].世界金屬導報，2020，1（10）.

[2]杜建設.全鋁車身的優勢和劣勢[EB/OL].http：//www.sohu.com，2020-03-02.

[3]張永帥，劉沖，趙軍利，等.淺談熱成形壓力技術的應用和發展[J].汽車制造業，2016，11（15）.

河南工學院 河南 新鄉 453003