機(jī)床制造技術(shù)的主要長期目標(biāo)一直是著眼于提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量常迹。

　　但近幾年侈吨，隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)以及自然資源的日趨緊缺，生產(chǎn)過程中對能源奖卒、資源的有效利用以及降低污染在機(jī)床的設(shè)計(jì)理念中扮演著越來越重要的角色均膛。

　　輕量化是技術(shù)方向

　　為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性的目標(biāo)，機(jī)床輕結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生室拿。輕技術(shù)特別應(yīng)用于相應(yīng)加工工藝的符合剛度要求兆又，輕結(jié)構(gòu)技術(shù)起著至關(guān)重要的作用拢宛。

　　或許正是出于這種考慮，美國斯圖加特大學(xué)機(jī)床研究所和弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)與自動(dòng)化研究所的新部門———輕結(jié)構(gòu)技術(shù)部精密合作陈莽，將基礎(chǔ)研究與生產(chǎn)應(yīng)用研究以及教學(xué)活動(dòng)想結(jié)合渤昌，更好地推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的革新與教學(xué)內(nèi)容的與時(shí)俱進(jìn)。

　　在第三屆中德先進(jìn)制造技術(shù)論壇上走搁，與會專家認(rèn)為独柑，新型可持續(xù)生產(chǎn)方法的施行與新型工廠結(jié)構(gòu)和組織管理結(jié)構(gòu)的應(yīng)用三者相結(jié)合，決定了工業(yè)制造企業(yè)在全球大規(guī)模市場的成敗私植。

　　而新型可持續(xù)生產(chǎn)方法的其中一部分就是開發(fā)所謂的輕型材質(zhì)忌栅，并將其拓展應(yīng)用于新領(lǐng)域，繼而開發(fā)與產(chǎn)品制造相適應(yīng)的必要的生產(chǎn)與加工工藝曲稼。

　　以結(jié)構(gòu)鏈為線索索绪，輕結(jié)構(gòu)首先要涉及的就是原材料問題，其次是新材料在后續(xù)加工過程中所要面臨的挑戰(zhàn)贫悄，比如因?yàn)榍邢骷庸さ牟煌l(fā)的加工質(zhì)量的評估辦法瑞驱，同事，加工技術(shù)與刀具也是一種新的視角和方向窄坦。

　　輕結(jié)構(gòu)體在加工中的具體荷載特性和磨損特性以及由此引申出來的刀具設(shè)計(jì)理念也備受關(guān)注唤反。

　　而最后，輕質(zhì)材料來構(gòu)造結(jié)構(gòu)材料所必須的連接工藝也是一道難關(guān)鸭津，因?yàn)槌耸褂孟嗥ヅ渚o固件的方式以外旧搔，還存在使用粘合劑和粒子束的可能性。

　　業(yè)內(nèi)人士表示沫跨，從能量角度出發(fā)仿扩，輕質(zhì)材料的質(zhì)量—強(qiáng)度比有著明顯的優(yōu)勢，這也使它的應(yīng)用領(lǐng)域被不斷拓展涝猩。

　　長期以來频澜，纖維復(fù)合材料在航空航天技術(shù)與風(fēng)電設(shè)備等領(lǐng)域已經(jīng)得到了充分的使用，未來可以預(yù)見的是期司，纖維復(fù)合材料必將在汽車制造行業(yè)大放異彩试授。

　　這就意味著，目前市場上的單件或者小規(guī)模的生產(chǎn)模式（大多為手工生產(chǎn)）必將通過自動(dòng)化材料生產(chǎn)及加工工藝而改變闭廊，來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的目標(biāo)辈畜。

　　汽車輕量化已成批應(yīng)用

　　“不節(jié)能，產(chǎn)品就賣不動(dòng)典义∏⒗埃”這一情況在2012年更為突出。特別是在日本藕各，2011年日本大地震后池摧，與能源緊缺相關(guān)的話題持續(xù)升溫焦除，消費(fèi)者的節(jié)能意識不斷提高。在這一背景下作彤，能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化的加工技術(shù)獲得了比以往更高的關(guān)注膘魄。其中，推動(dòng)相關(guān)開發(fā)的是汽車業(yè)竭讳。

　　目前汽車輕量化主要內(nèi)容包括材料輕量化创葡、設(shè)計(jì)輕量化、結(jié)構(gòu)輕量化相結(jié)合的方式绢慢。

　　材料輕量化即通過鋼板的替代材料或者輕金屬材料來使車身輕量化灿渴，替代材料是以高強(qiáng)度鋼板替代普通低碳冷軋鋼板，提高零部件的強(qiáng)度和剛度胰舆，降低鋼板厚度或者截面尺寸來減輕重量骚露。

　　近年來，國內(nèi)的汽車廠家也逐漸采用高強(qiáng)鋼思瘟，例如奇瑞公司在其新開發(fā)的車型上使用的DP340高強(qiáng)鋼的應(yīng)用比例已達(dá)45%荸百，部分車型達(dá)50%槽邮。東風(fēng)汽車公司在商用車車架上采用了屈服強(qiáng)度700MPa級高強(qiáng)鋼替代抗拉強(qiáng)度為510MPa級材料耻胖，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)主梁減重38kg，加強(qiáng)梁減重170kg调捍，合計(jì)減重208kg肌顾，并且在車箱輕量化方面采用了700MPa級高強(qiáng)度鋼板替代Q235生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)車箱，實(shí)現(xiàn)減重20%~37%吃它。

　　由于輕量化對提高燃效的貢獻(xiàn)度較高冕盅，因此越來越多的汽車廠商對部件廠商提出了數(shù)值化目標(biāo)，比如減輕10％重量等驼凌。在這種情況下宇颊，出現(xiàn)了大幅輕量化的實(shí)例。比如唾姊，日本KOIWAI公司以積層模具鑄造技術(shù)“KOIWAI法”為武器传悍，不斷獲得了訂單。該公司制造出了比鋼制現(xiàn)行產(chǎn)品減輕45％的汽車鋁合金副車架驱劳，以及減輕40％的摩托車油箱架幻狈，獲得了汽車廠商等的極大關(guān)注。

　　據(jù)悉驻子，其通過用快速成型（RP）技術(shù)制造芯子后與低溫模具組合灿意，鑄造出了壁薄且中空一體構(gòu)造的副車架。

　　實(shí)際上材料技術(shù)崇呵，設(shè)計(jì)水平不高也影響著產(chǎn)品輕量化的發(fā)展缤剧。

　　中國工程學(xué)會輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟委員會成員認(rèn)為馅袁，汽車輕量化技術(shù)并非僅僅依靠材料，汽車輕量化是設(shè)計(jì)荒辕、制造司顿、材料技術(shù)集成的工程。例如兄纺，東風(fēng)牽引車減重1400公斤大溜，其中結(jié)構(gòu)優(yōu)化占19%，功能配置優(yōu)化占40%估脆，兩者共占59%钦奋，真正新材料新技術(shù)只占41%。

　　如果僅把輕量化看成材料供應(yīng)問題疙赠，會阻礙我國輕量化水平提高的主要技術(shù)瓶頸之一付材。

　　據(jù)悉，國產(chǎn)汽車輕量化目標(biāo)是2013年目標(biāo)車型中的燃油轎車減重5%~8%鼠废、混合動(dòng)力客車減重10%帜焰；同時(shí)，要攻克7項(xiàng)技術(shù)络蜘，建立設(shè)計(jì)和評價(jià)方法味爷，包括高強(qiáng)度鋼零件的先進(jìn)成型技術(shù)、纖維增強(qiáng)塑料的模塊設(shè)計(jì)和應(yīng)用技術(shù)与沪、形變鋁合金的開發(fā)和制造嫩属、多目標(biāo)輕量化技術(shù)的集成應(yīng)用和共性技術(shù)平臺建設(shè)等。

　　而國內(nèi)學(xué)術(shù)界陨柴，也在多方探討瞄惑，比如國內(nèi)哈爾濱工業(yè)大學(xué)就利用內(nèi)高壓成形理論取代傳統(tǒng)的沖壓對焊零件，該方法具有重量輕苞番、剛度和疲勞輕度好的優(yōu)點(diǎn)漓楣，因此在汽車輕量化制造領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。

　　據(jù)介紹锭化，內(nèi)高壓成形通過高壓液體作用使管材發(fā)生塑性變形链患，所需壓力往往高達(dá)200~400兆帕，因而得名物咳。

　　但是壓力越高锣险，所需設(shè)備噸位越大，對模具承壓能力览闰、密封件結(jié)構(gòu)可靠性芯肤、高壓源壓力的要求越高，導(dǎo)致產(chǎn)品成本增加。例如直徑100mm的管材崖咨，在200兆帕成形锻拘，如果總長度達(dá)到2000mm，需合模力4000t击蹲。因此署拟，通過改進(jìn)工藝，降低內(nèi)高壓成形壓力歌豺，是降低內(nèi)高壓成形技術(shù)門檻推穷，減少設(shè)備投資、提高產(chǎn)品競爭力的重要途徑宁路。

　　回過頭來繼續(xù)談機(jī)床酵抚，正是因?yàn)橛辛似嚒?a target="_blank" class="mmstipa1" >航空航天等新材料、新結(jié)構(gòu)件的出現(xiàn)猩肪，需要機(jī)床這工作母機(jī)盡快做出調(diào)整遣睦，比如目前除了塑料材料外，美國外汽車行業(yè)都在嘗試進(jìn)行鈦鎂合金的應(yīng)用旷糟，這對于機(jī)床而言芜醉，是一種新的挑戰(zhàn)和嘗試。

　　但值得注意的是巾鹰，用戶行業(yè)的需求不僅僅是為了滿足其加工要求屠睡，還附加要求能在保證加工質(zhì)量的同時(shí)，能夠提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益泛滔，并能進(jìn)一步降低成本腌馒。

　　這些都需要機(jī)床企業(yè)做出創(chuàng)新變革，以適應(yīng)用戶行業(yè)不斷提出的新要求寡花。畢竟隨需而變是機(jī)床制造行業(yè)的生存之本。

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