技術(shù)進(jìn)步貫穿一百多年的汽車發(fā)展過程。熱成形技術(shù)自上世紀(jì)70年代起開始在汽車零部件中應(yīng)用，而熱成形鋼強(qiáng)度高，在車身的設(shè)計及應(yīng)用上可以合理減薄，在確保安全性的前提下達(dá)到減重效果，一經(jīng)推出便成為車身結(jié)構(gòu)件的首選材料，從B柱，到中央通道、門環(huán)，現(xiàn)在已經(jīng)可以在很多日常車型中看到它的身影，而隨著汽車制造業(yè)在安全和排放標(biāo)準(zhǔn)政策日益嚴(yán)苛，熱成形在車身結(jié)構(gòu)的應(yīng)用比重也逐年遞增。
•數(shù)據(jù)圖由《汽車輕量化技術(shù)》提供
熱成形技術(shù)在汽車制造業(yè)的應(yīng)用最早可以追溯到1977年。而對熱成形鋼規(guī)模性應(yīng)用的最早案例則出現(xiàn)在2003年，大眾邁騰B6率先在車身籠式結(jié)構(gòu)上（B柱、中央通道等重要結(jié)構(gòu)件）批量采用熱成形超高強(qiáng)鋼，將熱成形鋼在車身結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用比例提升至6%。此舉不僅有效降低了車身重量，更為它贏得了2006年歐洲NCAP碰撞測試中的五星級評價。
一、6%-17%：
隨著熱成形鋼材料的升級以及熱成形加工工藝的不斷創(chuàng)新，熱成形鋼在車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用上也越來越創(chuàng)新百變。2014年，本田推出了汽車工業(yè)史上首款應(yīng)用一體式熱成形門環(huán)的AcuraMDX車型。這項與安賽樂米塔爾共同研發(fā)的創(chuàng)新技術(shù)，在顯著降低車身重量的同時能夠提升車輛安全性表現(xiàn)。這一創(chuàng)新讓本田AcuraMDX車型獲得了PACE大獎。
應(yīng)用了熱成形激光拼焊一體化門環(huán)的Acura MDX車型碰撞表現(xiàn)優(yōu)秀。
而后在2016年，克萊斯勒Pacifica車型采用安賽樂米塔爾熱成形材料Usibor®和Ductibor®相結(jié)合的一體門環(huán)技術(shù)，實現(xiàn)有效減重8.6kg，并且顯著提升了車輛的安全性能。該車型在美國高速公路安全保險協(xié)會(IIHS)的測試中獲得Top Safety Pick+最高安全評級。
技術(shù)進(jìn)步和革新從來不缺乏對新興材料的應(yīng)用探索，2017年新款A(yù)8放棄自1994年研制的全鋁制白車身方案，回歸選用鋼鐵材料。于2018年上市的新款A(yù)8約17%車身結(jié)構(gòu)件由熱成形鋼制成。“未來沒有全鋁制的汽車車身，熱成形鋼將在這一趨勢中扮演其獨特角色。熱成形鋼在車身乘員艙材料使用中起核心作用，在車輛發(fā)生碰撞時保護(hù)駕駛員和乘客的安全。如果比較‘剛度重量比’，熱成形鋼目前領(lǐng)先于鋁。”Bernd Mlekusch博士，奧迪輕量化設(shè)計中心首席設(shè)計師這樣說道。
二、17%-40%：
2018年，全球首個熱成形激光拼焊內(nèi)外門環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用在本田Acura RDX車型上，內(nèi)門環(huán)由五塊不同厚度規(guī)格的Usibor®1500組成，而外門環(huán)是由四塊不同厚度規(guī)格的Usibor®1500組成。該系統(tǒng)在提供更好的均衡性、強(qiáng)度和性能方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，將乘客的安全保護(hù)帶入更高的級別的同時減輕了車身的重量。
沃爾沃三款車型：沃爾沃XC90 中型豪華SUV （全系列車型）、沃爾沃S90四門豪華汽車、沃爾沃XC60中型豪華SUV （帶特定前燈車型）榮獲2019年美國公路安全保險協(xié)會（IIHS）的“最佳安全獎（Top Safety Pick）”。
其中，XC90并非首次獲此殊榮。該車型在2015年首次推出的時候就得到了IIHS的認(rèn)可，其后每年都獲“最佳安全獎”。XC90廣泛應(yīng)用了安賽樂米塔爾Usibor®1500等熱成形材料，該車型上超過40%的車身零件由熱成形鋼制成——這是目前量產(chǎn)車型中最高的比例。駕乘人員所處的整個安全籠式車身均由熱成形鋼打造，在碰撞中能提供最大程度的安全保護(hù)。得益于熱成形鋼的大量應(yīng)用，XC90具有良好的被動安全性能，進(jìn)一步實現(xiàn)了沃爾沃“零傷亡”的安全承諾。
帶鋁硅鍍層的熱成形鋼Usibor®是安賽樂米塔爾汽車用鋼解決方案產(chǎn)品組合中的重要產(chǎn)品，也是目前行業(yè)中強(qiáng)度最高的汽車用鋼，在幫助頂級汽車制造商實現(xiàn)其車輛的最高安全評級方面起著關(guān)鍵作用。Usibor®系列產(chǎn)品常用于防侵入和安全籠式車身結(jié)構(gòu)件，與基準(zhǔn)高屈服強(qiáng)度鋼相比，可顯著減輕成品件的重量。而相較于傳統(tǒng)冷成形鋼相比，使用這類機(jī)械強(qiáng)度極高的熱成形鋼能夠在不影響安全性能的情況下將車身重量減輕30%。
同時，熱成形鋼和熱沖壓工藝的組合完美兼具了強(qiáng)度高和成型性能好的需求。通過熱成形激光拼焊技術(shù)，將多個零件整合成一個零件，只需使用一套沖壓模具，一次沖壓即可成型成復(fù)雜形狀。
使用帶鋁硅鍍層的熱成形鋼Usibor®已然成為中國汽車行業(yè)實現(xiàn)輕量化、增強(qiáng)安全性的主流解決方案。VAMA自投產(chǎn)以來，已陸續(xù)完成Usibor®1500和Usibor®2000的開發(fā)，其中Usibor®1500自2015年上市以來便受到眾多汽車制造商的青睞，并在中國市場上處于絕對領(lǐng)先地位。未來，VAMA將持續(xù)專注中國市場，致力于技術(shù)創(chuàng)新，以更多優(yōu)質(zhì)的汽車用鋼產(chǎn)品和解決方案助力中國汽車制造業(yè)發(fā)展。
【興迪源機(jī)械簡介】
興迪源是國內(nèi)第一家向市場提供智能金屬管材內(nèi)高壓成形設(shè)備的生產(chǎn)商，已向各個領(lǐng)域的客戶提供了數(shù)十臺各種規(guī)格的內(nèi)高壓成形設(shè)備，合模力從400T至5000T，高達(dá)500MPa。
興迪源內(nèi)高壓成形設(shè)備適用于制造航空航天、核電、石油化工、飲水系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、汽車以及自行車行業(yè)的復(fù)雜異形截面空心構(gòu)件。主要產(chǎn)品有空心結(jié)構(gòu)框架、汽車車身支撐件、副車架、底盤件、進(jìn)排氣系統(tǒng)管件，以及航空航天飛行器構(gòu)件、軍工行業(yè)管件、發(fā)動機(jī)中空軸類件、發(fā)動機(jī)組合式空心凸輪軸和復(fù)雜管件等。
