Oceľ bola po dlhú dobu základom automobilového priemyslu. Spomedzi všeobecných konštrukčných materiálov karosérie tvoria oceľové materiály viac ako 85 %. Hoci sa používanie zliatin hliníka, zliatin horčíka, plastov a kompozitných materiálov vo výrobe automobilov neustále zvyšuje, vysokopevnostná oceľ je stále aktuálnou voľbou vďaka svojim výhodám, ako je vysoký potenciál zníženia hmotnosti, vysoká absorbčná energia pri náraze, vysoká únavová pevnosť, a vysoká tvarovateľnosť. Základný konštrukčný materiál pre karosérie automobilov. Takéto oceľové plechy pochádzajú z Európy! Emisné normy EÚ ich prinútili znížiť hmotnosť svojich áut.
Proces tvárnenia za tepla prináša revolučný prelom pre aplikácie s vysokou pevnosťou ocele
Hoci konvenčná vysokopevná oceľ má vysokú pevnosť v ťahu a klzu, má nielen zlú schopnosť deformácie pri izbovej teplote, ale má aj úzky rozsah plastickej deformácie, vyžaduje vysokú raziacu silu a je náchylná na praskanie. Zároveň sa zvyšuje spätné pruženie dielov po lisovaní, čo má za následok zlú rozmerovú a tvarovú stálosť dielov. Preto je ťažké vyriešiť problémy, s ktorými sa stretávajú vysokopevnostné oceľové platne pri výrobe automobilových karosérií, tradičné spôsoby tvárnenia a tieto problémy rieši technológia tvárnenia za tepla.
Proces tvarovania za tepla spočíva v zahriatí vysokopevnostných oceľových plátov pri izbovej teplote na 880-950 stupeň, potom ich odoslaní do formy s vnútorným chladiacim systémom na lisovanie a nakoniec ich rýchle ochladenie, aby lisované diely stvrdli. Technológia tepelného tvarovania uľahčuje presnú kontrolu rozmerov dielov, výrazne zlepšuje pevnosť a znižuje hmotnosť dielov.
Vysokopevnostná oceľdiely vyrobené procesom tepelného tvarovania sú rozdelené do predných pozdĺžnych nosníkov, zadných pozdĺžnych nosníkov, A-stĺpikov, B-stĺpikov, stredového tunela, prednej steny, podlahových nosníkov a iných dielov. Tieto diely sú bezpečnostnými konštrukčnými dielmi karosérie a nesú hlavnú zodpovednosť za ochranu priestoru pre cestujúcich. Preto sa od nich vyžaduje, aby mali vysoké mechanické vlastnosti, tvarovacie vlastnosti, zváracie vlastnosti, najmä vysokú odolnosť proti vniknutiu a schopnosť absorpcie energie.
Čím hrubší je oceľový plech karosérie auta, tým lepšie. Trendom je „tenký“ a „silný“.
Čím hrubší je oceľový plech karosérie auta, tým lepšie. Príliš hrubá oceľová doska nielenže zvýši hmotnosť karosérie vozidla, ovplyvní spotrebu paliva a stabilitu ovládania, ale spôsobí aj väčšie zaťaženie priestoru pre cestujúcich, ktorý by mal byť chránený, v dôsledku neprimeraného rozloženia pevnosti. Má príliš veľkú zodpovednosť za pohlcovanie energie, takže nemôže hrať dobrú ochrannú úlohu.
Dizajn moderných automobilových karosérií sa preto riadi princípom dizajnu „použitie dobrej ocele na špičke“. Na jednej strane je karoséria vozidla maximálne odľahčená, pričom je zaistená ochrana pred nárazom karosérie vozidla; na druhej strane sa primeraným rozložením pevnosti častí tela dosiahne účel absorbovania energie v rôznych častiach a ochrany priestoru pre cestujúcich.
„Variabilný prierez“ a „variabilná pevnosť“ dokonale zosúlaďujú „rozpor“ medzi bezpečnosťou pri kolízii a nízkou hmotnosťou
Vysokopevnostná oceľ využívajúca technológiu tvárnenia za tepla poskytuje výkonnú „zbraň“ pre moderný dizajn karosérie. Jeho dobré mechanické vlastnosti zlepšujú bezpečnosť auta a pevnosť a tuhosť karosérie. Zároveň si uvedomuje nízku hmotnosť karosérie a zachováva alebo dokonca zlepšuje dynamický výkon vozidla. , akustický výkon, stabilita pri manipulácii, spotreba paliva atď. V procese tvárnenia za tepla existujú dve kľúčové "zmeny" - "zmena prierezu" a "zmena pevnosti", ktoré umožňujú, aby sa oceľový plech tela stal "tenkým" a „silný“.
Účelom zmeny prierezu je maximalizovať hmotnosť karosérie vozidla zmenami hrúbky prierezu a zároveň zabezpečiť, aby bola splnená kolízna bezpečnosť karosérie. Presným ovládaním valcov počas valcovania je možné dosiahnuť plynulé zmeny hrúbky oceľového plechu. V porovnaní s tradičnými dielmi s rovnakou hrúbkou materiálu a dielmi zváranými laserom majú diely z oceľového plechu s plynule meniteľným prierezom nielen rovnakú bezpečnosť pri kolízii, ale aj významný efekt nízkej hmotnosti.
Variabilná pevnosť dosahuje účel absorbovania energie v rôznych častiach a ochrany priestoru pre cestujúcich prostredníctvom rozumného rozloženia sily častí tela. Napríklad nový Touran L využíva technológiu tepelného tvarovania s premenlivou pevnosťou v častiach zadných pozdĺžnych nosníkov. V prípade nárazu zozadu sa zadná časť zadného pozdĺžneho nosníka môže deformovať a absorbovať energiu, zatiaľ čo vysoká pevnosť prednej časti zadného pozdĺžneho nosníka zabezpečuje kľúčové komponenty, ako je priestor pre cestujúcich a palivová nádrž. Časti nie sú stlačené. Jeho konštrukčná optimalizácia karosérie je priamym odrazom nemeckej kvality. Keďže technológia tvarovania za tepla s premenlivou pevnosťou vyžaduje zložitejší dizajn formy a zabezpečenie procesu ako bežné tepelne tvarované diely, iba niekoľko svetových automobilových spoločností ju zvládlo.
S použitím vysokopevnostnej ocele a pokročilej technológie spracovania sa ľahký dizajn karosérie stal hlavným prúdom moderného automobilového dizajnu. Bezpečnosť auta sa pod vedením pokročilejších koncepcií nielen nestráca v dôsledku zníženia hmotnosti karosérie, ale dokáže v prípade kolízie vo väčšej miere ochrániť aj celistvosť priestoru pre cestujúcich. Ľahká karoséria vozidla môže zlepšiť presnosť ovládania, efektívne znížiť spotrebu paliva a znížiť náklady na vozidlo.
