汽車車身設(shè)計(jì)及制造工藝新技術(shù)分析

焦帥 張金峰 王宇成 楊松

[摘要]合理進(jìn)行汽車車身設(shè)計(jì)有助于提升其舒適性與安全性，并實(shí)現(xiàn)車身的重量減輕，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。本文從汽車車身設(shè)計(jì)技術(shù)入手，深入進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際情況探索其制造工藝新技術(shù)，明確技術(shù)要點(diǎn)，以供參考。

[關(guān)鍵詞]汽車車身設(shè)計(jì);制造工藝;新技術(shù)

隨著時(shí)代不斷發(fā)展，汽車行業(yè)逐漸形成全新的理念，以安全節(jié)能、低碳環(huán)保、智能化以及輕量化為主要的發(fā)展方向，加強(qiáng)對(duì)汽車車身設(shè)計(jì)與制造的重視力度，積極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，充分發(fā)揮出新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)提升汽車的整體性能，促使企業(yè)發(fā)展。

一、汽車車身設(shè)計(jì)技術(shù)分析

（一）汽車車身設(shè)計(jì)流程分析

現(xiàn)階段，汽車主流廠商在進(jìn)行汽車開(kāi)發(fā)過(guò)程中，主要是利用多個(gè)閥門進(jìn)行控制，并根據(jù)實(shí)際情況制定完善的通過(guò)原則，以保證各個(gè)環(huán)節(jié)的有效進(jìn)行，為后續(xù)的開(kāi)發(fā)奠定良好的基礎(chǔ)。整個(gè)階段可以分為預(yù)研立項(xiàng)階段、概念設(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段、試驗(yàn)階段以及生產(chǎn)階段，保證每一個(gè)閥門點(diǎn)充分發(fā)揮出自身的作用優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而有效的開(kāi)展下一道工序，并實(shí)現(xiàn)各個(gè)階段的研究開(kāi)發(fā)，提升整車的質(zhì)量提升，遵循現(xiàn)有的流程要求。

（二）車身設(shè)計(jì)的平臺(tái)化與模塊化

人們生活水平的提升促使人們對(duì)汽車的需求逐漸增大，大量的汽車企業(yè)應(yīng)時(shí)代而生，導(dǎo)致市場(chǎng)壓力增大，各大汽車廠商為提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力，加快新型車的研究，以滿足人們的需求。車身設(shè)計(jì)的平臺(tái)化與模塊化發(fā)展是當(dāng)前的重點(diǎn)內(nèi)容，可以有效的縮短研發(fā)周期，幫助企業(yè)降低在研發(fā)環(huán)節(jié)的成本投入，充分發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢(shì)，保證產(chǎn)品的性能質(zhì)量。靈活應(yīng)用新平臺(tái)規(guī)劃策略優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大新型車型種類，促使企業(yè)提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力與經(jīng)濟(jì)效益，逐漸實(shí)現(xiàn)大平臺(tái)化發(fā)展。

（三）車身新結(jié)構(gòu)材料的創(chuàng)新應(yīng)用

在進(jìn)行車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，是以總布置和造型框架為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)想，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)想，如靈活運(yùn)用當(dāng)前的仿真分析，進(jìn)行有限元模型構(gòu)建，建立整體的設(shè)計(jì)思路，形成框架優(yōu)化設(shè)計(jì)，以滿足當(dāng)前的需求，并提升車身的彎扭剛度與耐久性，提升整體質(zhì)量?，F(xiàn)階段汽車車身主要是應(yīng)用低碳鋼（LSS）、先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（AHSS）、超高強(qiáng)度鋼（UHSS）、普通高強(qiáng)度鋼（HSS）以及熱成型鋼（PHS）五種，如高強(qiáng)度鋼板是指以變相強(qiáng)化為基礎(chǔ)，從整體上完善，靈活利用其疲勞強(qiáng)度、輕質(zhì)、碰撞以及成型性能好等優(yōu)勢(shì)進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)整體性能的提升。例如，在發(fā)展過(guò)程中，AHSS占有的比例逐漸提升，促使技術(shù)人員不斷進(jìn)行創(chuàng)新完善，如將該材料應(yīng)用在車身底板、車門內(nèi)板、行李架、保險(xiǎn)杠、車門防撞梁等位置，保證其強(qiáng)度滿足當(dāng)前的需求。鋁合金材料也是當(dāng)前應(yīng)用較為常見(jiàn)的一種材料，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要覆蓋件、結(jié)構(gòu)件等環(huán)節(jié)應(yīng)用，靈活利用其材料的力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)，提升車輛的整體性能。

二、汽車制造工藝新技術(shù)分析

（一）新成型工藝技術(shù)

現(xiàn)階段的新成型技術(shù)主要有兩種：一種為內(nèi)高壓成型技術(shù)，主要是利用當(dāng)前的液力成型技術(shù)原理，靈活利用其內(nèi)部壓力，輔助軸向加力將管樁胚料壓入模具型腔內(nèi)，最終形成各種零部件，滿足當(dāng)前的需求。相對(duì)來(lái)說(shuō)，內(nèi)高壓形成型技術(shù)比傳統(tǒng)技術(shù)更具有優(yōu)勢(shì)，可以從整體上提升材料的利用效率，降低資源的浪費(fèi)，減少零件數(shù)量，并提升其零件的強(qiáng)度與剛度，滿足當(dāng)前的需求。實(shí)際上，在理論上所有帶腔體的車身結(jié)構(gòu)件均可以利用內(nèi)高壓成型技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，尤其是在歐洲國(guó)家，該技術(shù)應(yīng)用更為廣泛，車輛中超過(guò)一半的結(jié)構(gòu)件均采用其技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，以提升其生產(chǎn)質(zhì)量。另一種為熱成型技術(shù)，主要是指在板料在熱成型紅熱狀態(tài)下進(jìn)行沖壓，形成最終的形態(tài)，如該過(guò)程需要將常溫強(qiáng)度的硼合金鋼板輸送至加熱爐中，進(jìn)行加熱融化后進(jìn)行冷卻成型，利用冷卻管道的沖壓模具進(jìn)行合理的沖壓成型，對(duì)模具表面進(jìn)行鋼板冷卻，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的相變，提升零件的強(qiáng)度，以滿足當(dāng)前的需求。近年來(lái)，隨著時(shí)代不斷發(fā)展，熱成型技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，靈活在傳統(tǒng)熱成型零件基礎(chǔ)上設(shè)置軟區(qū)，保證在該位置可以獲得較低的硬度與剛度，并優(yōu)化其連接性能，提升碰撞性，避免其出現(xiàn)開(kāi)裂情況。

（二）新連接工藝技術(shù)

新連接工藝技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用較為普遍的技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)主要包括以下幾種：第一種，等離子焊接技術(shù)，主要是靈活應(yīng)用高強(qiáng)度等離子束進(jìn)行針對(duì)性焊接，促使其材料得到合理的融化，并隨著其等離子弧的推進(jìn)關(guān)閉其待焊接的孔，從根本上避免其發(fā)生變形，以滿足當(dāng)前的需求。其技術(shù)具有良好的優(yōu)點(diǎn)，如焊接韌性度較高，強(qiáng)度大，可以有效的降低變形發(fā)生幾率，促使車身更加流暢，提升其生產(chǎn)效率，降低設(shè)備的日常維護(hù)成本，滿足當(dāng)前的需求。第二種，激光焊接技術(shù)，主要是利用當(dāng)前的高強(qiáng)度激光束焊接到鋼板的表面，實(shí)現(xiàn)有效的焊接，促使金屬實(shí)現(xiàn)激光融化并結(jié)晶冷卻的過(guò)程，滿足當(dāng)前的需求。該技術(shù)呈現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，如焊接速度快、焊接質(zhì)量高、焊縫較小等，靈活利用其自身的穩(wěn)定性，促使焊接實(shí)現(xiàn)一致，并且不需要使用金屬焊劑，以實(shí)現(xiàn)部分異種材料的焊接，以滿足當(dāng)前的需求，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位。第三種，膠接技術(shù)，主要是利用當(dāng)前的膠粘劑進(jìn)行粘接，通過(guò)其連接件之間的化學(xué)反應(yīng)將材料連接在一起，提升其抗疲勞性與減振性，對(duì)于當(dāng)前的多材料混合車身來(lái)說(shuō)，可以選擇機(jī)械連接與結(jié)構(gòu)膠相結(jié)合的方式進(jìn)行應(yīng)用，滿足當(dāng)前的需求。

三、結(jié)論

綜上所述，在當(dāng)前的時(shí)代背景下，汽車車身新技術(shù)的研究可以分為兩方面，一方面是車身技術(shù)，另一方面是制造工藝技術(shù)，工作人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況積極進(jìn)行創(chuàng)新，靈活利用其技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)車身平臺(tái)化發(fā)展，普及高強(qiáng)鋼、鋁合金以及復(fù)合材料的應(yīng)用，縮短車身的開(kāi)發(fā)周期，降低成本的投入，促使行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。