模具在汽車行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用
降低油耗、減少排放和提高汽車的 性能已經(jīng)成為目前汽車制造業(yè)關(guān)注和函待解決的焦點問題。汽車節(jié)能減排的方法有很多種,例如新能源的使用,發(fā)動機效率的提高以及車身輕量化等等。車重減輕10%,可節(jié)省燃油3%~7%,由此可見,減輕車身重量是實現(xiàn)汽車節(jié)能減排的手段。一般來講,實現(xiàn)汽車輕量化有兩種途徑:一是優(yōu)化、 改汽車結(jié)構(gòu),調(diào)整零部件尺寸和數(shù)量, 大限度地降低零部件的重量;二是采用輕量化材料代替原來大量使用的低碳鋼等低強度鋼材,例如采用強度鋼板、鋁合金、鎂合金、復合材料以及夾層板材等輕質(zhì)材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵材料。相比而言,采用輕量化材料 容易滿足不同的需求,發(fā)展?jié)摿σ?nbsp; 大。
但是不管是調(diào)整零部件尺寸和數(shù)量還是采用鋁鎂合金等輕量化材料,一個明顯的缺點就是會導致零件強度的降低,弱化汽車的 性能,而且鋁鎂合金件的原料及制造成本都比較高,在價格競爭激烈的汽車市場難以廣泛的應(yīng)用。然而,鋼板由于其具有 高的強度密度比,在減輕重量的同時能夠零件的強度,可以同時滿足實現(xiàn)輕量化和提高 性的要求,與其它材料相比有明顯優(yōu)勢,因此其在汽車行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用越來越廣泛。
鋼板由于具有較高的機械強度,在相同的條件下,減小鋼板的厚度就能夠滿足其強度要求,或者原來需要兩個零件的位置,現(xiàn)在一個零件就可以滿足強度要求,借此鋼板沖壓件能夠地減輕車身重量,并且汽車的 性能。但是與此同時,也給汽車制造者帶來了新的麻煩。鋼板隨著屈服強度和抗拉強度的提高,其硬化指數(shù)n值和各向異性指數(shù)r值降低,沖壓成形性能下降,各種成形缺陷凸顯,不僅需要非常大的成形力,而且很難制件的尺寸精度,回彈特別嚴重。鋼板的強度越高,成形難度越大,尤其是當強度超過1000MPa以上時,對于一些幾何形狀比較復雜的零件,使用常規(guī)的冷沖壓工藝幾乎無法成形。