新能源汽车铝合金冲压轻量化技术
摘要：近年来随着我国可持续发展战略的推行，促使新能源汽车在整个汽车领域中占据的比重越来越大，对于能源的节约以及生态环境的保护也有着重要意义。但是我国目前在新能源汽车的研发工作中还有着比较多的问题，如何进行轻量化技术的合理应用，保障新能源汽车的运行效果，也就成为了各研究人员所需要迫切解决的一个重要问题。就目前的技术应用条件进行分析，采用铝合金材料冲压技术能够有效满足新能源汽车的轻量化要求，对于汽车节能减排效果的提升有着重要意义，因此我国新能源汽车行业还需要加强对铝合金冲压轻量化技术的研究跟应用力度，来促进我国新能源汽车行业得到进一步发展，本文主要就新能源汽车铝合金冲压轻量化技术进行了研究分析。
关键词：新能源汽车；铝合金材料；冲压轻量化技术
随着我国汽车能源行业的不断消耗，对于全球动力燃油资源的需求量也日渐增加，也就难以满足我国节能减排工作的具体需求。在现阶段动力电池效率较低以及发动机技术提升技术难度大的趋势下，新能源汽车也需要积极采用铝合金冲压轻量化技术，来让新能源汽车的重量得到有效降低，借此来减少汽车在运行过程中产生的能耗。目前我国汽车行业中，整个白车的重量就占据了汽车总重量的38%左右，只有在保障汽车白车质量基础上，积极采用轻量化技术来减少汽车的自重，才能够有效减少汽车运行过程中所需的能耗，对于汽车领域的进一步发展也有着非常重要的意义。
一、铝合金冲压轻量化技术的应用背景
随着汽车领域的不断发展，以及汽车智能化理念的提出，要求汽车产业在设计跟生产过程中需要进行生产工艺的不断优化跟完善。汽车轻量化技术指的是在保障汽车整体行驶安全性的前提下，保障汽车各个部位的受力强度，借此来减少汽车的整体重量，对于汽车行驶能力的提升以及能耗的减少也有着重要意义。铝合金冲压轻量化技术的应用，可以在提升汽车结构优化的基础上，对汽车的排气污染进行控制，减少汽车在运行过程中产生的能源消耗。
近年来我国的新能源汽车行业得到了非常迅速的发展，但是因为新能源汽车因为能源电池价格比较高等因素影响下，需要在汽车设计跟生产过程中尽量采用轻量化技术。在轻量化技术应用过程中，需要对外力作用下汽车的运行安全情况、汽车尾气的排放标准以及汽车的能耗问题等因素进行综合性的考虑，这样才能够满足汽车行业的具体发展需求。相关研究表明，每当汽车的重量减少了20%，汽车的燃油效率将会提升12%~16%左右，汽车的燃油效率也能够提升7%左右。此外车身重量的降低，也能够有效减少汽车在运行过程中二氧化碳等有害气体的排放量，满足我国环保要素的各项需求。因此说铝合金轻量化冲压技术对于我国汽车领域的发展有着至关重要的意义，对于汽车自身能耗的降低、价格的降低以及环保效果的提升均有着非常重要的意义，因此值得在我国的汽车领域中得到进一步的发展。
二、铝合金轻量化冲压技术在新能源汽车领域中的应用表现
（一）铝合金材料的应用表现
铝合金材料的种类非常多，还可以根据铝元素的含量跟种类来进行不同系列种类的划分，就目前新能源汽车所采用的铝合金材料进行分析，目前汽车行业主要采用的是2000系列为主的铝合金材料，该类型铝合金中包含有大量的铜元素，并且有着硬度高的应用优势。此外镁元素为主的5000系列铝合金有着良好的抗氧化能力以及抗腐蚀性能，在新能源汽车行业也得到了广泛的应用。因为新能源汽车不同部位对于车身结构的需求不尽相同，因此在铝合金材料的选择过程中，还需要对管材、型材以及板材等因素进行综合性的考虑，目前在新能源汽车车身的生产过程中，可以将车身情况分为以下四个部分来进行：①车门部分。在车门部分的材料选择过程中，要尽可能的采用5000系或者6000系的材料；②外板部分的受力部位比较大，一般还需要采用跟车门相同的材料。③对于新能源汽车的骨架部分，因为该部门是整个车身的主要受力部分，因此对于材料的强度以及受力性能有着非常高的要求，这时候需要采用2000系或者7000系的材料来进行车身处理，保障材料在应用过程中还可以获得热处理强化。④对于新能源汽车的底板部分，多是采用5000系以及6000系的材料来进行施工作业。
（二）铝合金冲压技术（CAE）
近年来我国工业领域得到了非常迅速的发展，很多工业领域在生产过程中均采用了铝合金冲压技术来进行作业，并且获得了良好的应用效果。目前铝合金冲压技术还具备有复杂化以及多样化的特点，在具体的产品应用过程中，很多技术人员还都将工作重点放置在产品的模拟以及优化上面。在现有的铝合金冲压技术应用过程中，要求设计人员积极采用CAE分析软件，来对白车身自身的冲压件设计、分析以及数据管理环节进行处理，还有着数据处理速度快以及准确度高的应用优势。在铝合金冲压技术的具体应用过程中，需要在经过了模拟实验、冲压运行以及仿真实验等多项措施之后，来进行冲压产品的性能优化跟完善工作，确保产品设计方案能够达到最佳的设计效果，满足新能源汽车的发展需求。
在冲压模具的工艺设计过程中，设计人员还结合汽车形状以及运行过程中可能出现的各种问题，做好汽车的各项数据分析工作，具体内容要包含有冲压件拉伸情况、回弹补偿、反弹以及冲压件开裂等多项内容，只有做好了这几个方面的设计优化工作，才能够有效避免冲压件生产缺陷等问题发生，保障汽车车身的整体效果。在进行铝合金冲压施工之前，还要做好各项CAE分析工作，明确材料变薄以及板料的流动等数据，避免车身在使用过程中出现了开裂等问题，从而保障了整体运行效果。
三、铝合金产品冲压过程中需要注意的几点问题
（一）冲压模具开发时注意的问题
在进行冲压模具的研发过程中，要求工作人员能够综合性的考虑到以下几点问题：①拉伸模具相关问题。目前在车身表面模具的处理过程中，一般可以采用热扩散碳化物涂层工艺，或者表面镀硬铬工艺来进行处理，确保车身表面的细腻以及光洁程度。对于车辆表面的硬度要求进行分析，需要内板跟外板均达到55HRC、70HRC以上。拉深筋作为车身的重要组成部分，在进行拉深筋的选择过程中，一般需要尽量采用圆筋来进行作业，随后在进行车身设计具体要求基础上，通过压料圈着色等方式来减少钢材的需求量，该过程中还要将铝件滑移线保持在18mm以下。②模具的装配相关问题。模具的装配也是铝合金冲压技术在应用过程中所需要重视的一个问题，在进行模具的装配过程中，需要以板材的厚度作为参照物，尽可能的将翻边间隙控制在95%以上，对于翻边的压料宽度，需要尽可能保持在20mm~25mm之内。在采用铝合金材料进行模具的装配时，因为要求保持表面的光滑程度，还对于镶块环节有着非常高的要求。因此在具体装配过程中需要严格按照相关施工工艺来进行，避免划分以及料屑等问题发生，保障车身的美观度以及强度达到预定的施工标准。③其它注意问题。在模具装配过程中还会受到装配间隙以及模具刀刃口等多种外界因素的影响。一般在具体装配操作中，要求操作人员将刃口保持8mm基准强度，还要将断开的筋结构作为铝件的废料刀结构，这样能够有效避免过高料屑产生等问题发生。此外在模具装配过程中，借助于沉台阶凸模技术的应用，也能够有效减少料屑的产生，保障整体施工质量。
（二）冲压工艺中应用中存在的几点问题
铝合金冲压轻量化技术能够让铝合金材料的应用优势得到最大限度的发挥，并且具备有色彩选择性广以及工艺性能强的特点，能够充分满足新能源汽车的运行需求。但是在具体的冲压操作过程中，还会出现变形、刮伤以及顶伤的可能性。为了获得良好的铝合金冲压轻量化技术的应用效果。①在冲压过程中需要做好全面质量管理工作，对于生产全要素进行综合性的管理。②明确各工序以及作业要求，比如在进行开平作业中，需要将工艺作业指导书作为依据，将材料的尺寸以及规格控制在合理范畴内，借此保障各工序的顺利开展。③成品检验也是铝合金冲压轻量化技术应用过程中所需要重视的一个环节，在成品检验环节，可以将检验的频率控制在100件/次，对于检验不合格的产品严禁进入到下一个生产环节中，从而保障新能源汽车的整体生产效果。
结束语：
新能源汽车行业的不断发展，对于生产工艺也提出了更高的要求。通过铝合金冲压轻量化技术的应用，能够在保障新能源汽车运行安全性跟可靠性基础上，进一步提升汽车的性能以及节能效果，对于我国新能源行业的进一步发展也有着良好的推动意义。
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