冲压拉伸油与汽车铝轻量化的挑战

轻量化已成为汽车行业的常用术语。它描述了通过减少车辆质量来最大化燃油效率以满足平均燃油经济性（CAFE）要求的产品设计目的。目前，这是通过使用更高抗拉强度的钢来实现的，允许汽车制造商减少金属冲压件的厚度。

现在的高强度钢已经能够超越其最初设计的能力和限制，从而推动压力机性能要求。但与轻质冲压相关的制造挑战并不仅限于高强度钢;铝冲压件的应用在汽车应用中正在增长。这当然与冲压拉伸油的耗材使用也脱不开干系。

铝制冲压件的重量相当于相同厚度的同类钢冲压件的三分之一，这使得该材料对于减少质量的努力具有吸引力。但是，许多汽车牌号形成的非常类似于100,000-PSI屈服强度钢，并且仅具有钢的拉伸能力的约三分之二。由于其平面的各向异性和成形极限，铝的成功形成在很大程度上取决于坯料的形状。设计特征，包括半径，拉深，壁角，台阶和过渡，相互作用，影响冲压铝部件的成本和质量。

在暴露于空气之后，铝在片材表面上立即形成薄的氧化铝天然层，其在成型和研磨过程中会破裂。这通常需要应用PVD，TD或其他表面处理来保护工具。即使在冲裁和剪切过程中，也应在坯料的两侧施加轻微的整体润滑。使用不恰当的冲压拉伸等成型油会进一步消耗铝材的“质量”。

铝也具有钢的弹性模量的三分之一。与等效厚度和屈服强度的钢板相比，杨氏模量的减小使回弹幅度增加了三倍。弹性模量降低也增加了表面变形的可能性，例如起皱和油罐头。最终的铝冲压均匀拉伸，并在变形时均匀分布应变。

在深拉铝时，适当的毛坯尺寸尤为重要。通常为了简单和低成本而选择的矩形坯料不一定最大化可成形性。设计师通过分析方法（形成模拟）或通过反复试验来优化毛坯形状。无论选择何种方法，开发的坯料都将大大改善铝拉延成型工艺。

难以形成和不规则形状的产品几何形状通常需要使用附录来改善模具中的材料流动。常见的附录功能包括拉丝墙，拉杆，材料获得者，收紧珠，枕头和打孔扩展。设计师将这些特征添加到产品修剪线之外（见图），通过平衡线的横截面长度并提供恒定的拉伸深度来帮助材料流动。

由第一次拉伸操作产生的变形表面积必须等于最终拉伸中的总表面积。过量的表面积会导致皱折和起皱。并且，如果第一次拉伸中的表面积小于最终拉伸中的表面积，则可能由于拉伸而导致拉伸失效。

拉拔的拉伸减少率将根据所形成的铝等级而变化。某些等级的铝可以具有与钢相似的限制拉伸比（LDR），而其他等级则低得多。许多模具设计手册都包含低碳钢的拉伸减速表。由于加工硬化行为，表面形貌和其他因素的差异，请勿将这些工作台用于黄铜，铝或任何其他有色金属材料。

对于铝合金，保持LDR低于1.6（除非您之前有过冲压的特定合金的经验），这相当于第一次拉伸减少约38％。在随后的重新绘制操作中拍摄减少约22％，17％和12％，提供材料厚度与坯料直径（t / D×100）的比率为0.25或更大。

在控制材料流动的同时将摩擦降至最低，是成功深拉的关键。过压坯压力迫使铝拉伸。使用足够的压力来防止铝板起皱，并使用支座来控制模面和压边表面之间的间隙。

但随着整车减重要求越来越高及铝合金应用关键技术突破和成本逐渐降低，“全铝车身”应用将成为新能源汽车发展趋势。我们同时也在研发生产铝车身拉延油，已经有很好的成熟案例了，进一步迈向轻量化！

使用专为铝的拉拔和成型而设计的润滑剂。适用于钢板的润滑剂最有可能不适用于铝。不要猜测 - 联系润滑剂专家。

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