導(dǎo)語：新材料在模具設(shè)計(jì)及汽車制造的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，汽車的模具設(shè)計(jì)與制造工藝的應(yīng)用逐漸受到人們的重視。如何在汽車制造工藝以及模具設(shè)計(jì)中進(jìn)行新材料的應(yīng)用儼然成為各個(gè)汽車制造企業(yè)的主要課題。基于此，文章針對(duì)新材料在磨具設(shè)計(jì)及其汽車制造工藝中的應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：汽車制造工藝；新材料；模具設(shè)計(jì)

基于我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車制造工藝與模具設(shè)計(jì)中材料的應(yīng)用有著更為嚴(yán)格的要求和標(biāo)準(zhǔn)。而傳統(tǒng)材料的應(yīng)用已經(jīng)無法適用于現(xiàn)代化汽車制造中，無法達(dá)到預(yù)期的汽車制造要求。因此，需要側(cè)重對(duì)新材料的應(yīng)用，并結(jié)合對(duì)現(xiàn)階段汽車制造工藝及其模具設(shè)計(jì)工作的開展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車制造工藝與模具設(shè)計(jì)效果的提升。

1汽車材料發(fā)展趨勢(shì)及其新材料闡述

1.1新材料分析。新材料是指現(xiàn)階段所研發(fā)出的新型材料，相較于傳統(tǒng)材料，其應(yīng)用在性能、質(zhì)量方面都有著非常大的優(yōu)勢(shì)。新材料在現(xiàn)代化汽車制造中有效應(yīng)用，可以在滿足民眾對(duì)汽車質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車科技效果的提升。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)研究表明新材料行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭較為迅猛，在總產(chǎn)值方面呈現(xiàn)出不斷提升的趨勢(shì)，成為現(xiàn)階段我國行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)和方向[1]。針對(duì)新材料而言，可以按照不同的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的有效區(qū)分，例如按照新材料的性能、結(jié)構(gòu)、性能、用途進(jìn)行分類。而針對(duì)材料性能劃分而言，則主要分為功能材料與結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行分類。1.2新材料發(fā)展趨勢(shì)闡述。縱觀現(xiàn)階段我國汽車行業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)逐漸朝著環(huán)保、節(jié)能以及輕量化的方向發(fā)展。而要想在不斷創(chuàng)新的背景下滿足汽車行業(yè)的發(fā)展，就必須進(jìn)行傳統(tǒng)材料的創(chuàng)新和替代，對(duì)材料的性能和質(zhì)量進(jìn)行不斷提升[2]。在具體應(yīng)用過程中，通過對(duì)新材料的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)尾氣污染有效減少，并降低能源的消耗，進(jìn)而促進(jìn)我國汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而在現(xiàn)階段汽車行業(yè)發(fā)展過程中，有色金屬、復(fù)合材料等材料的使用量大幅度的提升，在當(dāng)前模具設(shè)計(jì)與汽車制造工藝中得到廣泛應(yīng)用。

2新材料在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

模具設(shè)計(jì)作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的影響。而縱觀現(xiàn)階段模具設(shè)計(jì)的應(yīng)用，其中基礎(chǔ)模具的制造質(zhì)量直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的性能與質(zhì)量[3]。而在模具設(shè)計(jì)中進(jìn)行新材料的應(yīng)用，則為模具設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展提供保障。而針對(duì)模具設(shè)計(jì)的實(shí)際開展，其中需要涉及到諸多方面，例如模具材料的選擇以及模具設(shè)計(jì)工藝的選擇。通過在模具設(shè)計(jì)中進(jìn)行新材料的科學(xué)應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量的大幅度提升。而相較于傳統(tǒng)材料，模具設(shè)計(jì)中新材料的應(yīng)用具有更好的性能和質(zhì)量表現(xiàn)。而在現(xiàn)階段模具設(shè)計(jì)中進(jìn)行新材料的應(yīng)用，主要包括普通鋼、環(huán)氧樹脂、invar鋼、鋁合金、鈦合金等。針對(duì)普通鋼材料的應(yīng)用，在具體應(yīng)用中具備力學(xué)性能突出、成本等優(yōu)勢(shì)，該材料主要適用與型面曲率較低模具中。針對(duì)invar鋼材料而言，在力學(xué)性能方面表現(xiàn)更為良好，優(yōu)勢(shì)相較于普通鋼更為明顯，并且invar鋼材料在成本、材料膨脹系數(shù)方面表現(xiàn)更為出色，所以該材料適用于各種復(fù)雜要求的模具中[4]。與此同時(shí)，模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用新材料，其中還涉及到對(duì)數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而在提升模具設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，保障模具設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性。另外，新材料應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)中，還需依據(jù)具體情況進(jìn)模具表面的處理，并且新材料的應(yīng)用可以有效避免傳統(tǒng)材料在應(yīng)用過程中存在耐腐蝕性較差的問題。此外，新材料的運(yùn)用其中還包括相應(yīng)的特殊工藝，例如激光處理、化學(xué)處理、表面覆蓋工藝等，進(jìn)而在提升新材料模具表面光滑性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)模具性能的替身，避免模具后期出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。

3新材料在汽車制造工藝中的應(yīng)用

3.1高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用。在汽車制造工藝中，高強(qiáng)度鋼板新材料的應(yīng)用所取得的效果非常顯著，相較于傳統(tǒng)普通鋼板，高強(qiáng)度鋼板材料的制作，主要基礎(chǔ)元素為低碳鋼，然后進(jìn)行相關(guān)微量元素的應(yīng)用，結(jié)合對(duì)相關(guān)精密、復(fù)雜工藝與工序，實(shí)現(xiàn)對(duì)高強(qiáng)度鋼板的有效制作，在深拉延伸性、抗拉強(qiáng)度方面表現(xiàn)更為良好，也正因此，高強(qiáng)度鋼板在汽車制造工藝中的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的輕量化與高質(zhì)量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車身性能的改善[5]。而針對(duì)新型鋼板的具體應(yīng)用，現(xiàn)階段主要應(yīng)用類型包括烘烤硬化冷軋鋼板、冷軋雙向鋼板等，而不同類型的鋼板，在實(shí)際應(yīng)用中都具備不同的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。針對(duì)含磷冷軋鋼板的應(yīng)用，主要包括汽車外板、頂蓋以及車門等位置的應(yīng)用較為常見，此類型鋼板在耐腐蝕性能以及強(qiáng)度方面表現(xiàn)較為良好。3.2泡沫合金板與蜂窩夾芯復(fù)合板的應(yīng)用。在現(xiàn)階段汽車制造過程中，泡沫合金板與蜂窩夾芯復(fù)合板的應(yīng)用較為常見，而在具體應(yīng)用過程中，夾芯材料的種類包含多種，具體包括鋁蜂窩以及玻璃布蜂等，而不同類型的蜂窩夾芯復(fù)合板有著不同的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，并且在汽車制造過程中都能發(fā)揮出自身最大化的作用。針對(duì)蜂窩夾芯復(fù)合板的應(yīng)用，主要源自于輕質(zhì)抗震隔熱等特點(diǎn)[6]。鋼板制作過程中以聚乙烯為芯的復(fù)合材料，可以在提高材料沖壓成型效果的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)零件重量的有效降低。而針對(duì)泡沫合金板的應(yīng)用，則在密度方面表現(xiàn)良好，并且材料的彈性特點(diǎn)突出，實(shí)現(xiàn)對(duì)外來壓力的有效承載。當(dāng)然，在具體應(yīng)用泡沫合金板過程中，其合金板類型分為多種，而針對(duì)不同類型合金板材料的應(yīng)用，則需依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不同材料的合理選擇[7]。3.3輕量化佚層鋼板的應(yīng)用。佚層鋼板的應(yīng)用，其性質(zhì)為復(fù)合型材料，在具體應(yīng)用過程中，相較于傳統(tǒng)材料，佚層鋼板的防震性能與隔熱性能表現(xiàn)較為良好，所以輕量化佚層鋼板被廣泛應(yīng)用到車身底板與發(fā)動(dòng)機(jī)罩等部件的制造生產(chǎn)之中。在具體汽車制造過程中，鎂合金的應(yīng)用具備較強(qiáng)的導(dǎo)熱性能以及密度，所以鎂合金汽車制造過程中常用于對(duì)車門的制造。通過新材料的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)車門重量的大幅度降低。另外，鎂合金常被用于方向盤以及前后擋板部件的制造[8]。針對(duì)鎂合金材料的具體應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性、比強(qiáng)度較高，例如奧迪汽車，在具體制造過程中，就涉及到對(duì)鋁合金材料的應(yīng)用，在提高汽車整體性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)汽車制造的輕量化。此外，針對(duì)鎂合金的應(yīng)用，可以進(jìn)行回收利用，進(jìn)而最大化將新材料的作用和價(jià)值進(jìn)行發(fā)揮。3.4鋁合金材料。鋁合金作為現(xiàn)階段汽車制造工藝中常用新材料，在比剛度和比強(qiáng)度方面表現(xiàn)出色，并且還具備較強(qiáng)的抗腐蝕能力以及較小的密度。也正因此，現(xiàn)階段汽車制造已經(jīng)逐漸廣泛應(yīng)用鋁合金新材料。以車型“奧迪A8”為例，該車型在制造生產(chǎn)過程中，其中車身鈑金件的制造，主要制造材料為6000系列鋁合金，在穩(wěn)定性方面較為出色，并且合金濃度較高，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)鋼鑄件的有效替代，在降低車身整體重量的同時(shí)，提高車身的整體強(qiáng)度。而縱觀現(xiàn)階段新材料的應(yīng)用，催生出較多全新汽車制造工藝技術(shù)，例如“三明治式發(fā)泡鋁材技術(shù)”，是指基于新型三明治鋁材的發(fā)泡鋁材技術(shù)。針對(duì)新型三明治鋁材而言，主要結(jié)構(gòu)為三層，其中內(nèi)部中間層為發(fā)泡鋁材質(zhì)，而內(nèi)部兩層則是鋁板或者是鋼板。針對(duì)其制造工藝而言，包括以下步驟：1.將新型材料結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行板材半成品的制造；2.以模具為載體，將半成品放置其中采取加熱處理，以此促使板材半成品呈現(xiàn)出不斷膨脹的趨勢(shì)；3.最終形成汽車制造所需材料。制造工藝的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車整體重量的降低，并起到能量吸收的作用，提供隔熱和隔音的保障，提高汽車整體耐高溫能力。3.5高性能磁性材料。我國汽車行業(yè)朝著混動(dòng)、電動(dòng)、智能化的方向不斷發(fā)展，這就促使高性能材料在現(xiàn)階段汽車制造行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，例如汽車的傳感器、電機(jī)以及電動(dòng)機(jī)等部件中，都涉及到對(duì)高性能磁性材料的應(yīng)用。在具體應(yīng)用中，高性能磁性材料的應(yīng)用具有較強(qiáng)的實(shí)用性，并促使汽車的部件系統(tǒng)變得更為輕量化，提升汽車部件的功率，并降低激磁損耗的現(xiàn)場產(chǎn)生，進(jìn)而大幅度提升汽車整體的性能。

4結(jié)束語

總而言之，現(xiàn)階段汽車制造與模具設(shè)計(jì)中，針對(duì)傳統(tǒng)材料的應(yīng)用，已經(jīng)無法達(dá)到預(yù)期效果，并且無法滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。在此背景下，新材料應(yīng)勢(shì)而生，并被廣泛應(yīng)用到汽車制造工藝與模具設(shè)計(jì)中。雖然其中仍尚存些許問題，但是新材料的應(yīng)用價(jià)值與作用愈發(fā)凸顯?；诖耍ㄟ^對(duì)新材料的應(yīng)用進(jìn)行深入分析，進(jìn)而提高當(dāng)前我國汽車制造質(zhì)量和效果，大幅度提升汽車性能與質(zhì)量，促進(jìn)我國汽車制造企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者:牛勤麗 單位:中國重汽集團(tuán)福建海西汽車有限公司