近年來，在我國汽車市場逐漸實(shí)現(xiàn)高速發(fā)展后，人們對汽車的要求已不再僅限于功能之上，對汽車的整體車身也有著較高的要求。以客戶群當(dāng)前的需求來看，汽車車身輕量化是目前廣大客戶群所追求的，車身輕量化不僅能夠有效減輕車身的自重，還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，使汽車保持輕量化的同時達(dá)到環(huán)保的目的。

這也要求著當(dāng)前汽車市場需改變發(fā)展戰(zhàn)略，改變市場方向，并利用工藝制造技術(shù)及輕量化材料來打造符合客戶群需求的汽車市場，以此提高汽車市場的整體發(fā)展速度。

一、汽車車身輕量化的關(guān)鍵工藝制造技術(shù)控制及研究

1.采用輕量化制造材料

材料是打造輕量化車身的重要組成之一，在車身材料選擇上，其需選擇安全系數(shù)高、優(yōu)質(zhì)的工藝性能以及低經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)材料。選擇輕量化制造材料能夠有效減輕車身的整體重量，使汽車制造能達(dá)到輕量化目的。從我國汽車市場當(dāng)前現(xiàn)有的輕量化材料來看，其主要包括高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鋁鎂金等。

高強(qiáng)度鋼：鋼鐵一直是汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最常用的一項(xiàng)制造材料，在相同的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)下，高強(qiáng)度鋼能夠削減鋼板的厚度，使汽車車身達(dá)到輕量化目的。根據(jù)強(qiáng)度等級劃分，鋼可分為低、高、超高三種強(qiáng)度鋼。

這三種不同等級強(qiáng)度的鋼材料在經(jīng)過汽車生產(chǎn)多年后，發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度鋼是汽車車身實(shí)現(xiàn)輕量化最有效的一項(xiàng)材料，這也表明，在我國未來多年后，鋼鐵材料仍會是我國汽車生產(chǎn)的主要材料之一，并在汽車的不同組成構(gòu)件中也會有十分普遍的應(yīng)用。鋁合金：鋁合金材料的密度是鋼鐵材料的1/3，也是目前汽車生產(chǎn)商運(yùn)用最普遍的輕型材料。

鋁合金材料在性能上與高強(qiáng)度鋼材質(zhì)相比，具有導(dǎo)熱性能佳、耐腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，但在強(qiáng)度上弱于高強(qiáng)度鋼，但是，通過一定的制造技術(shù)，能夠完全滿足于汽車輕量化生產(chǎn)要求。另外，鋁合金材料能夠更耐得住外部撞擊，對汽車整體的安全系數(shù)更具有保障。

另外，鋁合金材料還包括了變形鋁合金以及鑄造鋁合金，鑄造鋁合金是其中使用最廣泛的一項(xiàng)材料，主要占據(jù)車身的78%左右，在汽車車身的多個部位都有著重要的應(yīng)用。

鎂合金：鎂合金分別占據(jù)著鋁和鋼的2/3 以及1/4，是在汽車車身材料中質(zhì)量最輕的一項(xiàng)有色金屬，該材料還具備很高的輕度及鋼度，具有顯著的輕量化效果。另外，鎂合金還具備良好的散熱功能，是當(dāng)下我國汽車生產(chǎn)市場最具發(fā)展?jié)摿Φ囊豁?xiàng)輕量化材料。

2.輕量化關(guān)鍵工藝制造技術(shù)

輕量化工藝制造技術(shù)主要分為熱成形技術(shù)與激光拼焊技術(shù)。首先，熱成形技術(shù)是利用熱沖壓高強(qiáng)鋼板材加熱于奧氏體在接近溫度上，然后進(jìn)行一段時間的保溫工作，使其均勻奧氏體化，再將其快速轉(zhuǎn)移至具備冷卻系統(tǒng)的模具當(dāng)中進(jìn)行沖壓，再對其開展保壓與冷卻工作，使該奧氏體能夠轉(zhuǎn)化為板條狀馬氏體，提高該材料的整體強(qiáng)熱成形的主要工藝技術(shù)如圖1所示。

圖1 熱成形技術(shù)原理

按照原理來說，高強(qiáng)度鋼在常溫環(huán)境下其形狀塑造范圍十分狹窄，并且成形較差，容易使材質(zhì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，材質(zhì)回彈機(jī)率大，無法應(yīng)對當(dāng)前汽車碰撞所需的安全系數(shù)。

而熱成形工藝制造技術(shù)則是根據(jù)剛強(qiáng)度鋼制造技術(shù)所具備的種種缺陷而發(fā)展起來的更完善的一項(xiàng)新型制造技術(shù)，該技術(shù)能夠使高強(qiáng)度鋼經(jīng)過產(chǎn)熱沖壓后，將其材質(zhì)的抗拉強(qiáng)度提升至1700MPa以上，使汽車車身整體重量得到減輕的同時，提高了車身的強(qiáng)度與鋼度，使車身整體更耐撞擊，也具備更高的安全性。

當(dāng)前，熱成形工藝主要分為兩大類型：第一是直接成形工藝制造技術(shù)。該工藝制造技術(shù)是指對板材進(jìn)行直接沖壓，較為廣泛應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)簡單的零件。第二是間接成形工藝制造技術(shù)，該技術(shù)在板材加熱前對其進(jìn)行預(yù)先成形制造，再將其放于模具當(dāng)中進(jìn)行快速沖壓，較為廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的汽車零件。

另外，熱成形所采用的板材主要分為無鍍層與有鍍層兩種類型，無鍍層在應(yīng)用熱成形工藝制造技術(shù)時，需增加后續(xù)加工環(huán)節(jié)，在后續(xù)加工中進(jìn)行噴丸處理，以此清除板材表面的氧化層。熱成形是當(dāng)前汽車生產(chǎn)中的新型制造工藝，該工藝與傳統(tǒng)的冷沖壓技術(shù)相比，熱成形主要具備了五大優(yōu)勢：
（1熱成形工藝制造技術(shù)具備回彈小的優(yōu)勢，其能夠有效提高零件大小尺寸的精準(zhǔn)度，這是傳統(tǒng)制造技術(shù)無法達(dá)到的。

（2熱成形工藝制造技術(shù)能夠降低汽車各個零件的整體厚度，并有效提高零件的自身強(qiáng)度對汽車車身輕量化的生產(chǎn)十分有利。

（3熱成形使板材在高溫環(huán)境下能夠具備更優(yōu)質(zhì)的塑性，使汽車十分復(fù)雜的組成零件不容易出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。

（4熱成形制造技術(shù)在使用時能夠使板材變形抗力降低，減少了成形成本的支出。

（5在應(yīng)用熱成形后，板材的整體強(qiáng)度能夠在原基礎(chǔ)上大力的提高，其表面硬度也會有效提高。

熱成形工藝制造技術(shù)在未來的應(yīng)用趨勢上，其主要面臨的問題是技術(shù)的提升與工藝的改進(jìn)上，由于熱成形工藝在我國發(fā)展起步較晚，目前在生產(chǎn)上還未形成有可觀的規(guī)模，無法應(yīng)對當(dāng)前我國汽車熱沖壓所需的大規(guī)模產(chǎn)量，雖然我國當(dāng)前已有部分熱成形的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，但這些產(chǎn)業(yè)的還未有自主知識產(chǎn)權(quán)。

激光拼焊工藝制造技術(shù)，該技術(shù)工藝是在20世紀(jì)時期起步，在當(dāng)時該技術(shù)的應(yīng)用主要是為了完善鋼板寬度不足問題，在伴隨我國汽車生產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展后，激光拼焊制工藝制造技術(shù)在越來越多的國家得到了廣泛的推崇與應(yīng)用，并成為了目前世界上應(yīng)用最廣泛的一項(xiàng)制造技術(shù)，該技術(shù)能夠有效滿足當(dāng)前汽車零件的設(shè)計(jì)要求，并根據(jù)不同材質(zhì)及厚度的零件來將其通過焊接方式組成一個完整零件，再將其沖壓成所需零件形狀，減少資源耗能。

與傳統(tǒng)技術(shù)工藝相比，該技術(shù)能夠有效發(fā)揮不同板材的優(yōu)勢，提高車身整體材質(zhì)的強(qiáng)度，并通過減少零件數(shù)量，來達(dá)到降低成本的目的。另外，激光焊接通過對接工藝，能夠消除搭接縫，使汽車車身能夠有效提高抗腐蝕系數(shù)。

雖然該技術(shù)工藝目前在我國汽車生產(chǎn)生產(chǎn)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，但由于成型技術(shù)還尚未成熟，還難以找到適用于激光拼焊板材質(zhì)，因此，激光拼焊板當(dāng)前還只僅限于用于不同鋼板與鋁板的焊接，而在其它材料上的用途十分稀少。

二、結(jié)束語

目前，我國在汽車車身輕量化的材料上，已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的多元化應(yīng)用趨勢，單一的車身材料已無法滿足當(dāng)前車身所需的強(qiáng)度及剛度，因此，在汽車車身的未來發(fā)展中，其輕量化材料會實(shí)現(xiàn)多種材料的組合制造，并在車身工藝制造技術(shù)上，會主要控制工藝材料的使用量，并開發(fā)可回收材料，使汽車車身達(dá)到輕量化要求的同時也具備低耗能的優(yōu)勢，有效提高材料的利用率，利用各項(xiàng)技術(shù)提高車身的安全系數(shù)，完善傳統(tǒng)工藝的不足之處，以此實(shí)現(xiàn)汽車車身輕量化的生產(chǎn)目標(biāo)。

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