目前世界主流汽车厂家钢板成型方式大致上可以分成两个派别,分别是以欧美厂家为主导的“热派”以及以日本厂家为主导的“冷派”。为何会出现这样的格局?两个派别之间有什么差异?他们是怎么样影响车主的用车体验的?最终未来的趋势又会是怎样?接下来小编将为您解答!(注:部分图片来源于日经技术在线)
我们知道,一块普通钢板成型为一个汽车焊接件要经过模具的锤炼,这样的一个过程就叫冲压。热冲压和冷冲压的不同之处在于,在钢板进入模具之前,钢板是否有被加热。没有加热直接进模具的钢板叫做冷冲压钢板,相反,则叫做热冲压钢板。
冷冲压相对热冲压的优点:由于省去了加热环节,其成品效率以及能源利用率都要比热冲压的要高,并且其设备运营的成本要比热冲压要低。但同时,冷冲压的缺点也较为显著,由于钢板在冷却状态下受到挤压、切割所产生的应力比在加热状态下受到的应力要大得多,冷冲压出来的成品也更加容易产生龟裂和裂纹,故冷冲压需要精密的冲压设备,否则成品的不合格率会非常高。
这就好比家里吃的年糕,年糕在蒸熟和冰冷两种状态下切的感受是不一样的,蒸熟的年糕切下去的时候拖泥带水,但切下去之后会发现截断面依旧平滑;相反的,冰冷的年糕一刀切,非常迅速,但同时发现截断面会出现难看的皱褶与裂纹,影响食欲。
热冲压成品的强度一般比冷冲压成品的高,是因为热冲压钢板下模成型后还有冷却淬火这一道工序。 淬火完成之后,需要修边和打孔。由于成品的强度非常大,这时用普通的切割机器显然是不合理的,一般会使用激光切割技术进行后续的加工。以上种种,注定了热冲压方式的投入产出比远高于冷冲压方式。
之所以会出现欧美厂家倾向热冲压,而日本厂家则是冷冲压这样一种现象,归根结底,欧美使用冲压设备的精度比日本的要低许多。由于精度低,欧美厂家想要使用冷冲压成型方式,就会生产出许多不合格品,从而大大浪费了资源和提高了运营成本。
一般地,车头远离驾驶室的区域我们应该用到中低强度钢件。车辆在发生碰撞时这个区域的钢件受到挤压变形起到吸能作用,尽量较少传导的冲击力。同时,靠近驾驶室位置的区域我们要使用到高强度和超高强度钢件,由于高强度不易发生变形,有利于阻挡冲击力和振动向驾驶室的传导。
虽说热冲压成型比冷冲压成型多出的加热、淬火以及激光修正等工序会大大增加其运营成本,并且效率也较低。但是经过热冲压成型的钢板强度比冷冲压成型钢板强度要大许多,使得同样刚度的热冲压钢板比冷冲压钢板要轻量许多,继而提升了整车的燃油经济性。这就让一向热衷“冷派”的日本人最近生产的一些车型当中也都加入了热冲压成型元素。
本田甚至对现在热冲压的标准工序进行改良:通过对加热设备的改进,使得钢板的加热周期缩短为现在的四分之一,同时加热设备的容积也大大减小;在模具和成型件之间的缝隙注水,缩短淬火时间;在成型件尚处于半加热状态时对其进行修边,不要使用到激光设备。
这些改进必定会对热冲压成型造成积极的影响,使得热冲压在获得低冲压较低的经营成本和较高的生产效率的同时,能够生产出强度更大的成品。
总结:无论是哪个领域,汽车未来的发展的新趋势必定是向着行车更安全、用车更方便的方向走的。伴随日渐增长的汽车保有量,汽车事故的发生频率也逐年提升,这就要求厂家造出来的车要有更好的安全保护的方法强度更大的钢板以及柔韧性更好的安全技术。热冲压钢板在淬火之后的强度是冷冲压无法匹及的,这也就注定双方各自的去向了。