近年來，在我國汽車市場逐漸實現(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，還能實現(xiàn)節(jié)能減排，使汽車保持輕量化的同時達到環(huán)保的目的。

這也要求著當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。

汽車車身輕量化的關鍵工藝制造技術控制及研究

輕量化關鍵工藝制造技術

輕量化工藝制造技術主要分為熱成形技術與激光拼焊技術。

首先，熱成形技術是利用熱沖壓高強鋼板材加熱于奧氏體在接近溫度上，然后進行一段時間的保溫工作，使其均勻奧氏體化，再將其快速轉移至具備冷卻系統(tǒng)的模具當中進行沖壓，再對其開展保壓與冷卻工作，使該奧氏體能夠轉化為板條狀馬氏體，提高該材料的整體強熱成形的主要工藝技術如下圖所示。

熱成形技術原理

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

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

當前，熱成形工藝主要分為兩大類型：

（1）第一是直接成形工藝制造技術。該工藝制造技術是指對板材進行直接沖壓，較為廣泛應用于汽車結構簡單的零件。

（2）第二是間接成形工藝制造技術，該技術在板材加熱前對其進行預先成形制造，再將其放于模具當中進行快速沖壓，較為廣泛應用于結構復雜的汽車零件。

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，無鍍層在應用熱成形工藝制造技術時，需增加后續(xù)加工環(huán)節(jié)，在后續(xù)加工中進行噴丸處理，以此清除板材表面的氧化層。熱成形是當前汽車生產(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度，這是傳統(tǒng)制造技術無法達到的。

（2）熱成形工藝制造技術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)質的塑性，使汽車十分復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）在應用熱成形后，板材的整體強度能夠在原基礎上大力的提高，其表面硬度也會有效提高。

熱成形工藝制造技術在未來的應用趨勢上，其主要面臨的問題是技術的提升與工藝的改進上，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，無法應對當前我國汽車熱沖壓所需的大規(guī)模產(chǎn)量，雖然我國當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。

激光拼焊工藝制造技術，該技術工藝是在20世紀時期起步，在當時該技術的應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)實現(xiàn)了高速發(fā)展后，激光拼焊制工藝制造技術在越來越多的國家得到了廣泛的推崇與應用，并成為了目前世界上應用最廣泛的一項制造技術，該技術能夠有效滿足當前汽車零件的設計要求，并根據(jù)不同材質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。

傳統(tǒng)技術工藝相比，該技術能夠有效發(fā)揮不同板材的優(yōu)勢，提高車身整體材質的強度，并通過減少零件數(shù)量，來達到降低成本的目的。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)。

激光焊接，是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法，是激光材料加工技術應用的重要方面之一。20世紀70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接過程屬熱傳導型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導向內(nèi)部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其獨特的優(yōu)點，已成功應用于微、小型零件的精密焊接中。

汽車的制造是一個系統(tǒng)工程，激光在汽車制造中最重要的優(yōu)點體現(xiàn)在其先進的非接觸式的加工方式，相較于以往的加工方式，激光效率更快、精度更高，并且對這些難加工材料來說，激光更加容易實現(xiàn)，激光技術的進步也讓這些新材料的應用從理想變?yōu)榱爽F(xiàn)實，從而讓新材料得以在汽車輕量化中得以實現(xiàn)。目前激光技術在汽車制造領域中主要的應用有車身拼焊、框架結構和零部件的焊接。

新型輕量化材料的使用是實現(xiàn)汽車輕量化的有效手段之一。而激光焊接以其獨特的優(yōu)勢在實現(xiàn)連接輕量化材料方面起著越來越重要的作用。當前，激光焊接在汽車制造中的工藝應用主要包括3大類型，即：不等厚板的激光拼焊；車身總成與分總成的激光組焊；汽車零部件的激光焊接。這些工藝，都可不同程度地減輕車身重量。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，人們對于激光技術的了解以及認知程度變高，其也從最初的軍事領域逐步擴展到現(xiàn)代民用領域，而激光焊接技術的出現(xiàn)進一步拓展了激光技術的應用范圍，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的焊接工藝，作為重要的一個加工技術，是汽車輕量化路上的得力助手。

總結

目前，我國在汽車車身輕量化的材料上，已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的多元化應用趨勢，單一的車身材料已無法滿足當前車身所需的強度及剛度，因此，在汽車車身的未來發(fā)展中，其輕量化材料會實現(xiàn)多種材料的組合制造，并在車身工藝制造技術上，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，利用各項技術提高車身的安全系數(shù)，完善傳統(tǒng)工藝的不足之處，以此實現(xiàn)汽車車身輕量化的生產(chǎn)目標。