Легкая и безопасная технология термоформования расскажет вам, в чем заключается черная технология цельного кузова автомобиля?

Благодаря постоянному совершенствованию требований пользователей к безопасности транспортных средств безопасность автомобилей быстро улучшается и улучшается, и она также стала первым фактором, который пользователи должны учитывать при выборе модели. Помимо активной безопасности, которая позволяет предотвратить аварии еще до их возникновения, автомобильные компании уделяют все больше внимания развитию пассивной безопасности самого транспортного средства. В качестве последней линии защиты пассажиров соответствующие технологии кузова также постоянно совершенствуются. В то же время снижение массы тела для достижения цели энергосбережения и сокращения выбросов также стало направлением усилий основных OEM-производителей и поставщиков. Чтобы адаптироваться к этой тенденции развития, крупные родственные компании разработали высокопрочные стали для деталей кузова, и в то же время проблема формирования высокопрочных сталей при комнатной температуре является сложной. В результате появилась технология термоформования.

Это правда, что на раннем этапе технология горячей штамповки в основном разрабатывалась для пластин из высокопрочной стали. Процесс происходит следующим образом: сначала пластину из борсодержащей стали прочностью 500-600 МПа при комнатной температуре нагревают до 850-950°С для равномерной аустенизации, а затем отправляют вовнутрь. Его штампуют и формуют в форме с системой охлаждения и, наконец, быстро охлаждают, чтобы превратить аустенит в мартенсит, так что штампованные детали затвердевают, а прочность значительно повышается для достижения целей безопасности объекта. Именно потому, что использование высокопрочной стали делает кузов автомобиля прочнее и безопаснее. При этом по сравнению с другими материалами горячедеформированная сталь имеет более высокие стоимостные показатели. Поэтому в последние годы его использование постоянно совершенствуется, и технология горячей штамповки постепенно превратилась в применение. Черная технология в теле.

Однако проектировщикам и разработчикам кузова автомобиля по-прежнему необходимо постоянно учитывать легкий вес кузова, обеспечивая при этом показатели безопасности. Таким образом, с улучшением конструктивных возможностей и улучшением функциональных требований, в последние годы он подходит для различных положений тела, чтобы соответствовать функциям различных частей. Новые процессы горячей штамповки, новые материалы и новые конструкции, пользующиеся спросом, также следуют этой тенденции. Gasgoo проанализировал пять современных основных технологий штамповки и горячей штамповки, которые сочетают в себе новые процессы и новые материалы.

Цельная штамповка кузова, изображение предоставлено: Tesla


Сталь короткотекущая горячекатаная горячедеформированная


С точки зрения устойчивого развития, низкая карбонизация автомобильной промышленности больше не может полагаться исключительно на энергосбережение и сокращение выбросов во время обслуживания транспортных средств, но также требует низкой карбонизации всех процессов на протяжении всего жизненного цикла: от проектирования, производства и использования. на переработку. Технология короткопоточной прокатки с преимуществами низкого энергопотребления постепенно вошла в поле зрения инженеров автомобильной продукции. По сравнению с традиционным процессом горячей прокатки потребление энергии при непрерывной разливке и прокатке тонких слябов снижается более чем на 50%. Технологические характеристики непрерывного литья и прокатки тонких слябов, быстрого затвердевания и прямой прокатки особенно подходят для разработки тонколистовой горячекатаной высокопрочной стальной продукции.

Понятно, что отечественные основные сталелитейные заводы разработали короткопоточную горячеформованную сталь CSP (производство компактных полос), производительность которой почти такая же, как у существующей стали горячей штамповки, а применяемые детали также могут быть совместимы с существующей горячей штамповкой. -формованная сталь. Главной особенностью этого типа материала является то, что он снижает потребление энергии при производстве сырья, что является направлением устойчивого развития в будущем. Lingyun Co., Ltd. получила проекты термоформования FAW Audi Q5, FAW-Volkswagen CC, X55 с помощью технологии термоформования; осуществил поставку термоформованных изделий неравномерной толщины в моделях Volkswagen; получила от BYD 14 видов 20 термоформованных изделий.

Технология термоформования переменного сечения


Технология термоформования с переменным сечением подразумевает использование листа листового материала с различной толщиной поперечного сечения для горячей штамповки. Процесс горячей штамповки ничем не отличается от традиционной горячей штамповки. Этот тип пластины с изменяемой толщиной сечения позволяет спроектировать переход толщины пластины и полосы в соответствии с характеристиками изменения силы деталей и реализовать снижение веса конструкции на основе обеспечения производительности за счет индивидуальной продукции. В 2006 году Dodge Caliber и BMW X5 стали первыми автомобилями, в кузове которых использовались прокатанные и штампованные закаленные компоненты.

Технология сегментного упрочнения горячей штамповки


Gestamp, известный европейский поставщик кузовов, провел самые глубокие исследования этой технологии и недавно получил соответствующие патенты. На основе традиционной многостанционной штамповки компания Gestamp объединяет штампы разных этапов в одну станцию, что позволяет непрерывно дополнять эту технологию горячей штамповки, что также означает, что это революционная технология на прокатном стане. НИОКР. Из-за проблемы прочности материала необходимо обеспечить возможность использования технологии горячей штамповки на основе традиционного процесса и эффективности холодной штамповки, поэтому Gestamp объединяет технологии непрерывной штамповки и горячей штамповки холодной штамповки. Кроме того, с точки зрения материалов в настоящее время применяется синтетическое применение различных материалов. Например, существуют изделия из алюминия и углеродного волокна, которые не только отвечают традиционным требованиям безопасности, но и удовлетворяют потребности в легком весе. В области технологии горячего тиснения компания Gestamp уже много лет внедряет технологию цельных дверных молотков.

Стоит отметить, что Gestamp уже присутствует в Китае. Совместное предприятие с Hainachuan, известным поставщиком автозапчастей в Китае, было введено в эксплуатацию в 2018 году. Инвестиции в новый завод превысили 50 миллионов евро (390 миллионов юаней). ), с более чем 250 сотрудниками, занимающимися штамповкой и сборкой автомобильных кузовов и компонентов шасси.

Умная мастерская Gestamp, Источник изображения: Gestamp


Индивидуальная лазерная технология термоформования


В 2019 году система внутренних и внешних колец передней двери с горячей штамповкой и лазерной сваркой была впервые применена на модели Acura RDX, а технология горячей штамповки с использованием лазерной сварки по индивидуальному заказу глубоко запечатлелась в умах отечественных инженеров по автомобильным материалам. Фактически, еще в 2014 году модель Acura MDX явила миру наружный дверной молоток, сваренный лазером.

Технология термоформования с использованием лазерной сварки относится к технологии использования лазерной энергии для сборки и сварки пластин из различных материалов, толщины пластин и покрытий для формирования цельной пластины, а затем горячей штамповки в целом перед процессом горячей штамповки. Появление технологии индивидуальной сварки заготовок решает проблему сверхшироких пластин и различных требований к производительности процесса для разных деталей и играет важную роль в снижении массы тела, снижении затрат на транспортные средства, энергосбережении и защите окружающей среды. В настоящее время основными поставщиками стали горячей формовки, полученной лазерной сваркой по индивидуальному заказу, являются: ArcelorMittal, ThyssenKrupp Steel, Nippon Steel, Baosteel Co., Ltd.

Технология горячей штамповки высокопрочного алюминиевого сплава


Хотя трудно за короткий период времени поколебать статус стали как основного материала автомобильного кузова, учитывая требования к прочности кузова, цену легких материалов и уровень технологии обработки, но кузов представляет собой область с большим потенциалом снижения веса, а использование алюминиевого сплава позволяет снизить вес примерно на 40%. %, по-прежнему существует множество компаний, которые продолжают расширять границы в области горячей штамповки высокопрочных алюминиевых сплавов.

Технология горячей штамповки + закалки высокопрочных алюминиевых сплавов (патент HFQ), революционная технология горячей штамповки алюминиевых сплавов, была разработана британской компанией Impression Technology, представленной в Китае через Changchun Jiwen и создавшей крупномасштабную производственную линию массового производства. в Китае. Эта технология представляет собой недорогую, высокоэффективную, малоинвестиционную, высокопроизводительную горячую штамповку из алюминиевого сплава и легкую технологию производства. Легкость и снижение веса достигаются за счет интеграции штампованных деталей и использования высокопрочных алюминиевых сплавов для уменьшения толщины деталей. Ввиду сокращения количества спроектированных и изготовленных форм и деталей общие инвестиционные затраты снижаются. Эта технология позволяет снизить вес деталей на 20-40%. При этом формованные штампованные детали не имеют упругого возврата. Проектирование штампованных деталей и форм не требует учета компенсации упругого возврата, что значительно сокращает цикл разработки и повышает повторяемость высокого уровня точности размеров изделий. и управляемость, что значительно повышает гибкость проектирования инженерной команды.

Корпус из высокопрочного алюминиевого сплава. Фото: Ford.


Новые технологии и новые материалы создают новый рынок термоформования.


Производство автомобилей в Китае продолжает расти, требования к легкому весу, энергосбережению и сокращению выбросов, а также все более строгие правила безопасности автомобилей предоставили широкие возможности рынка для горячей штамповки стали. По сравнению с легкими материалами, такими как магниево-алюминиевый сплав и углеродное волокно, сталь, полученная горячей штамповкой, имеет относительно низкие выбросы в течение жизненного цикла, поэтому она не только снижает выбросы на этапе производства, но также сохраняет относительно конкурентоспособную способность снижения выбросов при использовании в автомобилестроении. этап. Способствует реализации целей энергосбережения на протяжении всего жизненного цикла автомобилей. Развитие интеллектуальных транспортных средств может в определенной степени уменьшить традиционные проблемы активных и пассивных столкновений, такие как дорожно-транспортные происшествия, но в области интеллектуальных транспортных средств появятся новые скрытые опасности сетевой информационной безопасности. Таким образом, в случае возникновения несчастного случая пассажиры могут получить более смертельные травмы. вред.

Таким образом, пассивная структурная безопасность по-прежнему будет основным требованием к конструкции автомобилей, а для повышения показателей безопасности по-прежнему необходима высокопрочная автомобильная сталь. Многие отечественные и зарубежные компании продемонстрировали свои инновационные решения в области термоформования, и каждый агрегат от проектирования до производства имеет свои уникальные идеи применения.