汽車輕量化始終是汽車工業(yè)發(fā)展的重要方向之 一。車身減重在汽車輕量化進程中占有重要地位。 車身一般可占轎車整車重量的 30 %左右 , 人們寄希望其能承擔整車減重工作量的 40 %。為降低車身重量, 同時保證汽車的安全性, 目前一種新的車身結(jié)構(gòu)形式———鋁合金框架式 (又稱鳥籠式)車身, 正日益受到汽車生產(chǎn)廠商的關注。這種車身與傳統(tǒng)的覆蓋件焊裝車身相比,具有重量輕 、 抗震動及碰撞性能好等特點, 因此具有極好的發(fā)展前景, 有可能成為新一代汽車的主導車身結(jié)構(gòu) 。目前已有個別車 型采用了此種車身結(jié)構(gòu) (如 Audi A2 、 A8 等)。

制造鋁合金框架是車身的主要技術難點在于如何實現(xiàn)鋁型材的高精度彎曲成形 。由于轎車生產(chǎn)的 高度自動化 , 轎車框架的焊裝均由機器人通過激光焊來完成。這就要求鋁型材成形件需具有很高的精度, 一般而言, 成形件的精度誤差不能超過 ± 0.5mm , 最好控制在 ±0.3mm 以內(nèi)。這對于具有較大截面尺寸和長度的 、用鋁型材彎曲件的車身而言, 難度很大 , 目前的彎曲成型技術尚不能滿足要求, 還不足以支持工業(yè)化生產(chǎn) 。

型材彎曲始終是材料加工領域的研究熱點, 國內(nèi)外許多學者曾對此進行過研究, 但針對轎車車身用大尺寸封閉截面鋁型材的高精度彎曲工藝研究 , 國際上尚處在起步和探索階段 ,主要研究工作集中在鋁型材拉彎成形的基礎理論研究方面, 對成形工藝及影響因素方面也進行了一定的探索。目前由于各主要汽車生產(chǎn)廠商均視這一方面的研究工作為商業(yè)機密,不愿公開研究成果 , 因此盡管這方面的研究雖已逐步成為熱點, 但相關的報道和文獻卻較少, 且分散性大, 不系統(tǒng)。 德國大眾汽車公司雖然在 Audi A2 、A8 車型中 實現(xiàn)了鋁型材框架式車身結(jié)構(gòu) , 但其采用的是內(nèi)高壓充液成形技術 。該技術生產(chǎn)效率低, 工藝復雜 , 需要大型裝備, 生產(chǎn)成本昂貴 , 故不適應一般中低檔轎車的生產(chǎn)需要。如能利用現(xiàn)有的常規(guī)彎曲工藝實現(xiàn)鋁型材的高精度彎曲成形,將對框架式車身的 發(fā)展產(chǎn)生重大影響, 從而推動新一代汽車的開發(fā)。 目前 ,型材彎曲工藝方法有多種。但適用于鋁型材轎車框架高精度彎曲成形的工藝從現(xiàn)有的情況 看主要集中于壓彎 、繞彎和拉彎3種。其中又以拉彎工藝頗具發(fā)展?jié)摿?。