车用铝合金中铝板冲压的设计及生产关键技术探讨

岳智

摘 要：在现代科技发展过程中，汽车企业开始应用现代化生产技术，以此提升汽车的性能与功能。铝合金铝板就是在车身外覆盖件冲压生产中应用，然而该项生产工艺还存在角度技术难题，必须注重技术分析。此次研究主要是探讨分析车用铝合金中铝板冲压的设计，阐述生产关键技术，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：车用铝合金 铝板冲压 设计 生产技术

在我国社会经济快速发展发展中，相应提升了汽车产销量。在现代技术支持下，汽车生产与制造产生大量新技术，在车身覆盖件冲压生产中，开始推广应用铝板。该种生产材质不仅能够起到显著的减重作用，还可以提升整个车身的性能。当前，在车身覆盖件冲压生产中，铝板的应用问题比较多，技术人员还应当深入研发铝板冲压技术，对技术应用效果进行优化。此次研究主要是分析车身覆盖件冲压生产中，铝板的应用现状及问题，以此阐述技术控制点与应用价值，全面促进冲压生产行业的发展。

1 车用铝合金材料

在汽车生产中，铝合金应用形式非常多，包含模铸件、铝合金锻件、铝合金挤压冲压产品、轧制板材与铸造件等。在汽车行业发展城关镇，多数铝材都被应用到汽车生产制造中。车身铝板的使用属于重要的技术创新与革新。现阶段，多数汽车生产企业都将铝板作为车身覆盖零件，逐渐代替钢板材质。在汽车生产中，铝板多应用于行李箱盖、发动机盖、翼子板等零部件生产中。采用铝板作为车身外覆盖件，能够有效实现汽车轻量化。

2 铝板成型冲压模具设计的关键点

2.1 拉延、成型类模具设计

相比于钢板材质来说，铝板的成型性能不足，且塑性系数、弹性模量、延伸率比较低，整个材质比较偏软，所以在成型类模具设计期间，必须注重以下要点：铝板延伸率、允许變形量明显低于钢板，所以铝板极易出现开裂问题。因此在设计期间，应当适当放大产品的拔模角和R角，从前期设计环节就降低产品开裂率。由于铝板材质的塑性比较差，在冲压成型处理期间，容易出现起皱问题，针对大深度拉延件来说，需要将吸皱凸筋设置在产品侧壁位置，从工艺设计环节处理产品褶皱缺陷。由于铝板材质质地偏软，所以对于模具的表面粗糙度要求比较高，对于成型类的模具，都必须对表面进行镀铬处理，从工装环节加强产品的设计与开发质量。由于铝板弹性模量约为钢板材质的1/3，因此铝板回弹比较大，所以在设计制造期间，也应当合理控制铝板成型回弹问题。

2.2 修冲类模具设计

铝板的材质偏软，且重量轻，因此在作为修冲类模具进行生产制造时，极易产生大量铝屑。当生产期间不注重控制，很容易压伤零件表面，导致产品外观存在质量问题。对于铝板生产的铝屑问题，则必须从生产工艺、模具、辅助装置等多方面入手，全面做好优化处理。工艺设计应当缩小修边冲孔角度，多应用正冲孔技术工艺，这样能够明显减少铝屑产生量。

3 铝板冲压生产的关键技术

3.1 注重保存原材料

现阶段，大部分汽车生产企业多采用板料方式采购和配送铝板，铝板生产也以国外企业为主，材料的运输时间非常长。然而由于铝板的时效性比较短，极易出现发没问题，所以必须严格控制铝板的存储与运输。在整个运输过程中，应当做好防潮和防水处理，防止铝板材料受潮发霉，对后期生产使用造成影响。

3.2 拆分成摞板材

铝板自动化生产期间，由于材料自身不具有磁性特点，在生产制造期间，拆分成摞铝板会加大生产的技术难度。在拆分铝板时，极易出现冲压生产停机问题，严重影响生产效率，还会导致模具双量问题，引发生产事故，从而损坏模具，导致企业承受较大的经济损失。在铝板自动化生产过程中，必须注重研究和分析铝板拆分问题。现阶段，铝板拆分涉及到多种拆分方法，吹气式拆分装置属于常用的拆分方法。由于铝板材料的应用范围日益扩大，在自动化生产线中，纳入铝板拆分工艺，可以确保铝板拆分的自动化与时效性。然而在自动化生产线中，如果应用吹气拆分装置拆分铝板时，则必须合理设定吹气压力值和吹气模式，只有确保满足标准要求的同时，才可以确保铝板拆分效果，以免影响后期生产制造。

3.3 零件自动化生产

在现代技术发展过程中，铝板材料性能更新速度加快，然而相比于钢板成型性能来说，铝板的成型性能比较低，从而大致铝板冲压成型技术工艺设计、成型模具选择成为核心内容，必须加强要求与标准。在生产期间，也应当关注到材料表面润滑性能，但是当前所应用的润滑工序多为干性润滑工艺，与油脂润滑相比，能够显著提升铝板材料的成形性能。成型模应当具备高效工艺，且确保模具压边圈贴合率大于90%，同时保证压边圈和模具型面的光洁度。采用镀铬处理措施能够提升模具表面的光洁度，铝板成型对设备压边力输出控制提出严格要求。如果应用单动压机，则不能选择气垫成型设备，需要采用伺服电机控制垫、数控液压垫，这样能够确保压力控制的稳定性。在成型工艺或者修冲工艺中，铝板材料给予产生铝屑，必须定时清洁和清晰模具表面、导柱、导板位置，这样可以防止压伤零件表面，还能够防止铝屑磨损模具，降低生产精度，缩短模具的使用寿命。

3.4 产品检验与返修

基于刚度性能角度而言，铝板冲压件的刚度明显低于钢板冲压件，这主要是由于铝板材质偏软所致。在检验零部件时，为了确保铝板冲压件的完整性，必须轻拿轻放材料，避免磕碰和损伤。铝板冲压件对表面光滑度的要求严格，所应用的表面检验方法也比较多，例如油石检验法、触摸检验法、目视检验法等，上述检验方法能够准确检验铝板冲压件表面光滑度。然而需要注意的是，在应用油石检验法和触摸检验法时，为了防止检验方法破坏和影响冲压件表面，必须合理控制施加压力，防止压力过大，导致冲压件变形损伤。在检验铝板冲压件时，检验部门可以按照零件表面，研发出打磨样架，以此确保产品检验效率和质量。铝板冲压件的刚度水平比较低，且冲压件无法单件返修，所以在生产制造期间，也不能确保零部件满足应用需求。一般情况下，适当保留铝板冲压单件的缺陷，在合并为总成零件时，再进行优化整改。

4 车用铝板的应用意义和未来发展

4.1 车用铝板的应用意义

由于世界能源危机问题严峻，环保节能已经成为社会发展的主题。为了深入践行节能环保理念，汽车生产企业应当注重车辆轻量化生产问题。减轻汽车的整体重量，有助于提升汽车燃油效率，减少油品消耗，加强汽车的操控效果，全面维护汽车的安全性与节能性。由于鋁板材质的强度比较高，具备良好的抗腐蚀效果，且整体重量轻，可以推广应用到车身外覆盖件生产中。铝板材质可以满足节能环保要求，还可以加强整车性能，所以会被推广应用于汽车零部件设计开发中。由于铝板材质偏软，塑性低下，将该材质应用到车身外覆盖件中，一旦发生交通事故，能够为车辆和行人起到溃缩保护作用，能够有效保护行人安全。

4.2 车用铝板的未来发展

我国为了深入践行节能环保理念，开始实行“国六”排放标准，对碳排放量提出严格要求。对汽车生产企业来说，汽车轻量化设计与生产的技术难度比较大。由于铝板材质的减重性能良好，同一车型中，使用全铝车身能够减重30%以上，因此铝板在汽车行业的应用前景广阔。

5 结语

综上所述，在汽车行业发展过程中，车辆需求度持续提升。虽然我国铝板冲压设计与生产技术处于起步发展阶段，存在大量的工艺问题。本文主要介绍铝板成型冲压模具设计的关键点，包括拉延/成型类模具设计、修冲类模具设计。同时介绍铝板冲压生产的关键技术，涉及到注重保存原材料、拆分成摞板材、零件自动化生产、产品检验与返修。阐述了车用铝板的应用意义和未来发展。相信在未来发展中，在现代技术支持下，技术人员将会不断加大技术开发与研究力度，以此优化铝板冲压生产技术，从根本上促进冲压行业的发展，推动汽车制造行业的发展。

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