发布时间：2015-12-07所属分类：工程师职称论文浏览：1次
摘 要： 在当前新材料工艺上的发展模式制度有哪些呢，应该如何来促进现在汽车工艺建设的新应用制度呢?同时目前铝合金材料本身生产成本较高且在室温成形性能低于钢板，使得在汽车车身以及底盘构件上的应用受到限制，为了提高铝合金板的成形性能，常采用温成形工艺进行
在当前新材料工艺上的发展模式制度有哪些呢，应该如何来促进现在汽车工艺建设的新应用制度呢?同时目前铝合金材料本身生产成本较高且在室温成形性能低于钢板，使得在汽车车身以及底盘构件上的应用受到限制，为了提高铝合金板的成形性能，常采用温成形工艺进行加工。铝合金温成形的温度范围约为200℃～300℃。温成形能缓解热成形所造成的产品氧化严重以及工艺成本较高等问题。本文是一篇新工艺建设工程师论文。
摘要：随着环保意识深入人心，汽车行业作为国民经济的支柱产业，通过汽车轻量化来实现节能减排的目标。文章重点介绍三种汽车轻量化材料：高强度钢，铝合金以及镁合金。针对各种材料在物理，力学上的特点和局限性进行了分析，并介绍了材料各自所对应的加工工艺，并对各个工艺的流程和特色等进行了针对性的分析。通过对比三种轻量化材料和加工工艺，以期实现汽车结构和零部件的设计，以及优化材料的使用和配置。
关键词：新材料,汽车工艺,工程师论文
节能减排是经济结构调整的重点，汽车行业的节能减排更是重中之重。汽车轻量化是汽车工业所要实现的主要目标之一。有数据表明，汽车质量每降低300 Kg，寿命期内的排放可降低约20%。据统计，轿车总重量的30%来自汽车车身的内、外覆盖件。所以，降低车身质量以期实现降低燃油消耗以及减小污染排放的目标，对整个汽车行业乃至国计民生都有着重要的意义。
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汽车轻量化一般通过采用新材料和新的加工工艺来实现。高强度钢板，铝合金，镁合金等一些轻质高强材料在汽车车身，发动机，座椅支架等结构和零部件中得到了应用。下面针对每一种轻量化材料的特点进行材料性能和相应加工工艺的介绍：
高强度钢较铝、镁合金在成本、加工工艺和抗碰撞性能方面具有优势。车用高强度钢通过固溶强化、位错强化、细晶强化等手段提高其强度，其本身的塑性和成形性则通过应变诱导塑性，剪切带诱导塑性和孪晶诱导塑性等机制提高。由于强度较高，利用传统冷冲压工艺对其进行成形出现不易成形，成形过程中易出现破裂，且成形之后回弹较高。
因此，针对高强度钢板冷成形中存在的问题，热成形技术应运而生。热成形是将板料在高温炉中进行加热奥氏体化，之后传送到模具中，成形的过程中进行淬火，实现钢板组织由奥氏体到马氏体的转化，最终形成具有超高强度的零部件。在加热阶段，加热的温度和保温的时间是关键的因素，过高的温度以及过长的保温时间会对板料表面造成过烧，产生晶粒粗大等不利于板料淬火性能的影响。通常，加热温度约为900℃，时间约为5分钟。淬火阶段，冷却速率一般大于30℃/s，以控制模具中冷却介质的循环压力以及循环速率，确保板料成形时快速均匀的冷却。
铝合金等材料具有重量轻，比强度高，耐腐蚀等优点，根据铝合金中加入的合金元素和加工工艺性能的特点，铝合金可以分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。变形铝合金为通过塑性变形加工的铝合金，其冶金产品有板材、管材、型材、线材等。这些产品一般组织致密，成分均匀，具有强度高、塑性好、比强度大等特点。铸造铝合金事宜于熔融状态下充填铸型，用来浇注各种形状的机械零件，这种铝合金具有良好的充填性，较小的收缩性，较低的热裂性以及较差的塑性延展性。
在温成形过程中，铝合金板的塑性增强，变形抗力降低，同时产生应力松弛降低了回弹，从而提高了车身覆盖件的成形精度。
镁合金重量轻，减震效果好，铸造性能优异，在发生碰撞的时候对人的伤害小，现在全球约有62%的汽车方向盘是用镁合金制作的。但是，镁合金的耐腐蚀性差，在零部件制造过程中存在压铸成本高，废品率高等问题。此外，与铝合金相比，镁合金在熔融到成型的过程中需要有额外的气体保护以避免发生化学反应，熔融设备和零部件后期防腐处理的成本均高于铝合金。因此，需要通过生产工艺的改进去规避材料在成型过程中的劣势，降低镁合金零部件生产的成本。镁合金零部件的生产主要采用压铸成形的工艺。压力铸造是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。 它的主要特点是高压和高速。金属液是在压力下填充型腔的，并在更高的压力下结晶凝固。金属液以高速充填型腔，整个充型的时间极短约为0.01-0.2秒(具体铸件尺寸大小决定)内即可填满型腔。整个工艺将 压铸机、压铸合金与压铸模具这三大要素有机地加以综合运用，从而高效而稳定地生产出外观、内在质量好的合格铸件，甚至优质铸件。
综上所述，对比分析了高强度钢，铝合金和镁合金这三种车用轻量化材料各自的优点和缺点，并对每种材料的加工工艺进行了介绍。由于整车不同部件对强度，碰撞性以及防腐蚀等性能要求不同，可根据每种材料各自的特点进行结构和零部件的设计，优化材料使用在保证安全性的同时，实现汽车的轻量化，以达到节能减排的目的。
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