技術

    1.沖壓技術發(fā)展的特征

    沖壓技術的真正發(fā)展，始于汽車的工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀初，美國福特汽車的工業(yè)化生產(chǎn)大大推動了沖術的研究和發(fā)展。研究工作基本上在板料成形技術和成形性兩方面同時展開，關鍵問題是破裂、起皺與回彈，涉及可成形性預估、成形方法的創(chuàng)新，以及成形過程的分析與控制。但在20世紀的大部分時間里，對沖壓技術的掌握基本上是經(jīng)驗型的。分析工具是經(jīng)典的成形力學理論，能求解的問題十分有限。研究的重點是板材沖壓性能及成形力學，遠不能滿足汽車工業(yè)的需求。60年代是沖壓技術發(fā)展的重要時期，各種新的成形技術相繼出現(xiàn)。尤其是成形極限圖（fld）的提出，推動了板材性能、成形理論、成形工藝和質(zhì)量控制的協(xié)調(diào)發(fā)展，成為沖壓技術發(fā)展史上的一個里程碑。

    由于80年代有限元方法及cad技術的先期發(fā)展，使90年代以數(shù)值模擬仿真為中心的和計算機應用技術在沖壓領域得以迅速發(fā)展并走向?qū)嵱没?，成為材料變形行為研究和工藝過程設計的有力工具。汽車沖壓技術真正進入了分析階段，傳統(tǒng)的板成形技術開始從經(jīng)驗走向科學化。

    縱觀上世紀的發(fā)展歷程可見：

    （1）沖壓性能的研究和改進是與沖壓技術的發(fā)展相輔相承的。

    （2）汽車、飛機等工業(yè)的飛速發(fā)展，以及能源因素都是沖壓技術發(fā)展的主要推動力。進入新世紀，環(huán)境因素及相關的法律約束日益突出，汽車輕量化設計和制造成為當前的重要課題。

    （3）成形過程數(shù)字化仿真技術的發(fā)展，推動傳統(tǒng)沖壓技術走向科學化，進入先進制造技術行列。

    （4）沖壓技術的發(fā)展涉及材料、能源、模具、設備等各方面。工藝方法的創(chuàng)新及其過程的科學分析與控制是技術發(fā)展的核心；模具技術是沖壓技術發(fā)展的體現(xiàn)，是決定產(chǎn)品制造周期、成本、質(zhì)量的重要因素。

    2、先進成形技術的發(fā)展

    沖壓技術的發(fā)展與材料和結(jié)構(gòu)密切相關。預計未來10-15年，環(huán)境要求和日益嚴格的環(huán)保法律，將促使汽車材料和結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化。為了減少城市co2的排放量，汽車力求輕量化，其最突出的發(fā)展方向是提高所用材料的比強度和比剛度及發(fā)展高效的輕量化結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代車身結(jié)構(gòu)中，高強度鋼約占25%。目前在繼續(xù)開發(fā)超高強度鋼的同時，結(jié)合發(fā)展新的“高效結(jié)構(gòu)”和制造技術，爭取使車身重量減少20%以上。但更引人關注的努力方向是擴大鋁、鎂等低密度合金材料在汽車上的應用。

    歐美正在研究開發(fā)未來型的鋁車身家用小汽車，可使重量減輕40-50%，耗油僅為現(xiàn)行小汽車平均值的三分之一。目前的主要問題是開發(fā)低成本鋁合金，發(fā)展新結(jié)構(gòu)和高效制造方法，以及改進回收技術。一旦成本問題解決了，鋁合金可能成為汽車的主要結(jié)構(gòu)材料。

    自1991年以來，鎂的產(chǎn)量每5年增加1倍，是很有前途的未來材料，預計2003年后鎂的應用將有明顯上升，包括大的車身外部零件。

    復合板材料在汽車、飛機、醫(yī)藥、食品、化工、日用品等方面也均有廣闊應用前景。

    此外烘烤硬化板、表面改性板等改性材料。80年代，歐美研究鍍鋅板的沖壓技術；90年代，重點研究激光拼焊板的沖壓及各種擠壓管坯型材的精密成形技術。鋁型材骨架件的用量也在不斷增加。

    結(jié)構(gòu)整體化是重要的發(fā)展趨勢，不僅對于飛機，未來汽車也將擴大應用。

    隨著新材料和新結(jié)構(gòu)的擴大應用，迫切需要發(fā)展相應的低成本沖壓成形技術。當前的研究重點：

    鋁合金覆蓋件等車身零件的沖壓技