第三节　汽车轻量化制造

材料在一定的情况下，减重的主要方法是设计和制造出合理的轻体结构。先进成型制造技术包括热冲压成型、液压成型、激光拼焊成型、辊压成型等。

①热冲压成型技术广泛应用于国外汽车上的各类强度高达1500MPa的汽车前后保险杠、保安件和碰撞件的加强件，为汽车轻量化和提高安全性做出了突出贡献。

②液压成型技术主要用来加工管件，使之成为具有异型截面的构件，来代替实心构件，在不提高材料成本的前提下，既可减轻质量又可充分利用材料的强度和刚度。目前应用液压成型技术的汽车零部件主要有发动机系统零件，如进气歧管、排气歧管、发动机托架、涡轮增压系统元件等；悬吊系统零件，如发动机支承架、传动轴元件等；车身结构件，如底盘、车顶支架、侧门横梁等；其他类，如座椅框架及散热器支架等。图1-54所示为液压成型的典型汽车零部件。

图1-54　液压成型的典型汽车零部件

③激光拼焊成型是将不同厚度或不同材质及不同表面状态的板材剪裁成一定的尺寸和形状，用激光拼焊成一块整体板，在冲压制造后，与其他零件一起装配汽车。据统计，在汽车制造中采用激光拼焊板材后，可使零件质量相对减轻24％，零件数量减少19％，焊点下降49％，生产效率提高21％。图1-55所示为激光拼焊成型的前围板，它是由上部分0.8mm厚270MPa钢板与下部分1.2mm厚590MPa高强度钢板激光拼焊而成，不仅能降低制造成本和质量，还能抑制发动机舱部件向乘员舱侵入，减轻A柱形变的压力，使得在关键时刻最大限度地保护乘客的生命安全。

图1-55　激光拼焊成型的前围板

④辊压成型工艺主要是靠材料的塑性移动滚压加工成各种形状复杂的轴杆、阀门芯和特殊紧固件等产品，如汽车保险杠本体、防撞杆、门槛件、座椅轨等。

另外，还有半固态成型、高真空压铸、等温挤压、等温锻造等，每种成型制造技术都通过计算机仿真设计极大地改善轻合金的精确高效成形性能，可实现高精度、高效率的精确成型制造，获得预期的材料组织性能与成型质量。