當(dāng)今由于制造過程的不斷創(chuàng)新以及整合、使用高強度材料等級，有緊密聯(lián)系的車輛安全和成形技術(shù)可以在更大程度上被實現(xiàn)。另外除去有限元仿真和優(yōu)化工具的和諧使用，未來沖撞性能和可成形輕結(jié)構(gòu)連同最佳材料的使用都可以得到提高。這意味著不僅可以直接影響車輛的安全性能，制造成本也同樣可以被降低。
由于制造過程的不斷創(chuàng)新以及整合、使用高強度材料等級，有緊密聯(lián)系的車輛安全和成形技術(shù)可以在更大程度上被實現(xiàn)。
車輛的安全性和沖壓技術(shù)互相協(xié)作
將車身制造技術(shù)發(fā)揮到極致要求車輛的安全性和沖壓技術(shù)互相協(xié)作。來自于汽車測試和當(dāng)今車輛的外觀變形要求希望設(shè)計師和制造工程師(特別是沖壓工程師)為未來道路的使用者們研制低成本、高安全的汽車車身。
對新研發(fā)的可能解決方案的反復(fù)測試使得快速和有目標(biāo)執(zhí)行的系列化生產(chǎn)成為可能。在這里，我們來了解一下碰撞的相關(guān)部件、沖壓制造方法例如冷和熱沖壓，還有零部件性能和制造系統(tǒng)優(yōu)化的解決方案的要求。
結(jié)構(gòu)和安全性
輕結(jié)構(gòu)和安全性正如在各種車身制造中表現(xiàn)得那樣，是現(xiàn)代汽車工業(yè)中兩個主要議題。
利用汽車測試來對乘客車輛的安全性進(jìn)行持續(xù)評估，已經(jīng)促使了新的制造替代方法和高強度材料的結(jié)合，而這是白車身一個重要的組成部分。
使用在變形技術(shù)(碰撞測試或者碰撞測試中產(chǎn)生的變形)中產(chǎn)生的方法，沖壓技術(shù)的根本改革能夠被實現(xiàn)。持之以恒的推行使用性能(碰撞)和制造工藝之間的交叉結(jié)合是由Frank-Stronach-Insitute成立并實現(xiàn)的。車輛安全協(xié)會(The Vehicle Safety Institute)與工具和沖壓協(xié)會(Tools And Forming Institute)之間已經(jīng)建立起各學(xué)科之間的廣泛合作，目的是優(yōu)化碰撞過程中的性能和輕結(jié)構(gòu)以及探索如何降低生產(chǎn)成本。
為了這個目的，現(xiàn)代實驗和測試儀器已經(jīng)出現(xiàn)并且促進(jìn)了不同供應(yīng)商之間的合作(例如鋼鐵生產(chǎn)商、機床生產(chǎn)商、沖壓和加工、FE軟件的程序編寫或者軟件優(yōu)化等)以及在這個領(lǐng)域內(nèi)需要不斷改進(jìn)的專業(yè)技術(shù)。
來自碰撞的要求
在車輛安全性中最重要的目的就是在碰撞情況下為乘客提供全面完善的保護(hù)，因此更多的要求就需要由車輛結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。復(fù)雜的高品質(zhì)和高強度金屬板材沖壓零部件已經(jīng)被應(yīng)用于防止車輛框架的倒塌。不同的測試規(guī)則告知汽車制造商哪個部件需要抵擋住靜態(tài)或者動態(tài)的力來避免乘客的危險。例如，A氣囊在FMVSS 216或者車頂沖撞性能實驗中是被暴露在極大的應(yīng)力下的。在該測試中，一個相當(dāng)于整個車重1.5倍的力靜態(tài)施加在A氣囊的上方。車頂?shù)淖冃味炔粦?yīng)超過127mm(見圖2)。假如這個測試在敞篷車上進(jìn)行，一種沒有車頂主支撐架作為附加支撐部件的車，使用復(fù)雜的變形部件(采用高強度等級的鋼鐵板材進(jìn)行實驗)是不可避免的。不過，達(dá)到必需硬度時的極限歸結(jié)于特定的幾何形式，因為一方面A氣囊如果太寬就會減小駕駛員領(lǐng)域的視野；另一方面，設(shè)計的參數(shù)也只允許一塊很小的搭建區(qū)域。
另外一個例子，施加在B氣囊上的力是由一個重達(dá)950kg的滑車以相對于車輛50km/h的速度運動來實現(xiàn)的。一個由6個獨立連接的鋁質(zhì)蜂窩狀結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的擋板被安裝在滑車的前端，擋板的下沿離地面有300mm(如圖3)。沖撞的能量一定被車輛的側(cè)方結(jié)構(gòu)所吸收，并且向內(nèi)變形度應(yīng)該保持在最小從而保護(hù)乘客的安全。B氣囊的堅固性是這次實驗的基本內(nèi)容。B氣囊被暴露在折彎力、拉伸力和扭力下。另外，安全帶的再定向單元被放置在B氣囊上，(當(dāng)發(fā)生碰撞時)氣囊上必須有一個6kN的力施加在一個特定的點上。實現(xiàn)能夠承受這個動態(tài)應(yīng)變材料的焊接并且實現(xiàn)復(fù)雜幾何形狀的加工，代表著板材沖壓技術(shù)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
冷金屬板材沖壓和熱金屬板材沖壓
如今，已經(jīng)有了兩種被證實的并適用于“最高強度”系列生產(chǎn)中的金屬板材沖壓方法，他們是：高強度材料冷沖壓和硼合金加壓淬火。
冷沖壓分為兩種形式：單個部件的加工和序列合成工具的加工。方法的選擇取決于拉伸的深度和使用的材料等級。
（轉(zhuǎn)載）
