轻量化的新思路：揭秘汽车辊压成型技术
轻量化的新思路：揭秘汽车辊压成型技术
随着汽车工业的快速发展，客户对汽车性能和质量的要求不断提高。众泰汽车工程研究院早在2015年便开始布局轻量化技术，通过整合全产业链资源，成功突破了辊压成型技术，并将其应用于最新试制车型。这项技术不仅提高了零部件合格率，还有效降低了制造成本，为汽车轻量化研究开辟了新的道路。
辊压成型工艺简介
辊压成型工艺是一种以若干滚轮转动将材料送入，同时顺次成形，获得所需断面产品的工艺。近年来，国外主流汽车厂商所开发的新车型中，辊压型钢零部件已占到60％，辊压门槛在国内合资品牌厂商应用也逐渐普及，如上汽通用、长安福特、上汽大众等，但这一技术在我国自主品牌汽车中才刚刚起步。众泰汽车作为我国自主品牌汽车的中坚力量，从2017年末提出，仅用一年时间便突破技术难关并应用在最新试制车型上。
辊压成型工艺的优势
相比传统冲压工艺技术，辊压成型工艺不仅能提高零部件合格率，同时还能有效提升性能，进而降低制造成本。
提高零部件合格率
辊压成型工艺能大幅度提高零部件生产的合格率。例如汽车的门槛边梁内板，一般都选用强度更强的高强钢。传统工艺下，这种钢材在冲压时单段应变过大，易产生回弹，且模具调试难度大，所以合格率不高。而辊压生产过程中，零件可分数十段成形，通过有限元计算分析得出的应变曲线图，可以看出各段应变峰值没有超过0.4%的极限应变，产品回弹更小，精度也更易控制。
以众泰两款车型门槛边梁内板零件监测数据为例，经检具测量，辊压门槛内板相对传统冷冲压门槛型面合格率提高约17%。
提升碰撞性能
为减少回弹量，控制产品合格率，冲压门槛边梁内板材料需采用HC340/590DP高强钢，屈服强度340～590MPa，抗拉强度≥590MPa；辊压门槛边梁内板材料可采用HC820/1180DP，屈服强度820～1130MPa，抗拉强度≥1180MPa. 经侧面大壁障碰撞的计算机仿真分析，辊压与冲压两种方案在碰撞入侵量对比如下，其中冲压门槛边梁料厚1.5mm，辊压门槛边梁料厚1.2mm，料厚减少0.3mm，碰撞性能却有了很大提升。辊压成型工艺能够在减轻车身重量的情况下，实现整车性能的提升。
降低生产成本
相比传统冲压工艺工序多、生产效率低、维护复杂的特点，辊压工艺能连续生产，生产效率高，辊压辊轮寿命在50万次以上，维护简单，适于大批量生产。而且辊压门槛边梁内板可直接使用相应宽度卷料，无需预留边，材料利用率可达93%，生产中材料损耗更少。
辊压门槛生产成本的优势不仅仅体现在生产过程中，在通用化上更具优势：辊压门槛边梁内板长度不受限，可实现不同车型同一零件生产线的通用化设计，有利于后续车型以及平台沿用，减少前期投资，提高生产效率。以众泰某车型的门槛边梁内板冲压方案和辊压方案为例，辊压工艺方案（包括材料、滚压线、检具等）与冲压工艺方案（包括材料、模具、检具、冲欠费等）相比约减重1.3kg，进而降低生产成本。
未来展望
更轻更强一直是汽车制造行业不懈追求的目标，辊压门槛边梁内板技术的突破为汽车轻量化研究开拓了新的道路。目前，众泰汽车工程研究院已经计划进一步研发变截面三维辊压技术。届时，辊压技术将不受限于零部件形状，会有更多零部件由辊压技术完成，为消费者开发性能更强、更具竞争力的新车型。