這幾年隨著新能源汽車的火爆，造車技術(shù)也一路向前。此前需要多個沖壓焊接的車身組件被一個個壓鑄件取代，不僅簡化了生產(chǎn)線規(guī)模，還比沖壓焊接成本更低，車輛性能也得到提升。近日，小米YU7的發(fā)布會上，又有一項“熱氣脹工藝”大放異彩，它是如何實現(xiàn)的呢？

小米YU7熱氣脹工藝

根據(jù)小米的描述，Xiaomi YU7用先進(jìn)熱氣脹工藝將2200MPa小米超強鋼內(nèi)嵌至A、B柱，使得A柱承載能力提升35%，B柱承載能力提升70.5%，小米介紹，靈感來自防滾架，與車身結(jié)構(gòu)配合形成“內(nèi)嵌式防滾架”，能更好地保護(hù)乘員艙。

什么是熱氣脹成型工藝？

熱氣脹成型工藝是一種金屬加工技術(shù)，利用高溫氣體對管材進(jìn)行加壓成型。通過將硼鋼等材料加熱至奧氏體化狀態(tài)（約900℃），使材料塑性增強、強度降低，隨后注入高壓氣體使管材膨脹成型，并通過快速冷卻獲得高強度馬氏體結(jié)構(gòu)。該技術(shù)能制造復(fù)雜閉合截面零件，廣泛應(yīng)用于汽車車身強化結(jié)構(gòu)（如A柱、B柱、防滾架）。

都是熱成型技術(shù)，和沖壓板相比，管狀零件有什么好處？

熱成形部件能有效降低車重，主要原因是能提供足夠高的強度。舉例來說，傳統(tǒng)普通高強度鋼板（強度500Mpa，厚度2mm，重10kg），使用熱成形部件代替后，由于材料厚度減小，不僅強度更高（強度1400MPa，厚度1mm，重5kg），同時由于厚度降低，重量反而還降低了幾公斤，有效提升了安全性，還節(jié)約了鋼材。

目前行業(yè)主流的熱成型技術(shù)包括激光拼焊板TWB熱成形、差厚軋制板TRB熱成形、補丁板PB熱成形等，這些技術(shù)針對的主要是板材，沖壓即可，但如果需要的是個管狀零件，又要求達(dá)到熱成形的強度，于是就有了熱氣脹成型工藝。

作為管狀零件，熱氣脹成型工藝具備多種優(yōu)勢：

強度超1500MPa全馬氏體結(jié)構(gòu)；可變橫截面，一個零件可具備多個不同的截面結(jié)構(gòu)和厚度，可在需要時優(yōu)化封裝空間和結(jié)構(gòu)剛度；整個零件的材料特性一致，沒有熱影響區(qū)；將殘余部件應(yīng)力降至最低，具有出色的部件公差控制；自重輕，無需使用特殊材料；零件長度高度自由化等優(yōu)勢。

舉例來說，將熱氣脹成型工藝用于A柱，可以以更小的橫截面，提供更大的視野區(qū)域，同時，由于本身強度足夠高，與傳統(tǒng)A柱門環(huán)組合使用，能提供更好的結(jié)構(gòu)強度及剛度。此外，擋風(fēng)玻璃可以粘合在其截面上方，從而給予車輛更大的設(shè)計自由度。除此以外，管梁車身輕量化也是車身制造的發(fā)展方向。

更輕、更硬、更環(huán)保

汽車輕量化一直是汽車制造的發(fā)展趨勢，數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)汽車整車重量每降低10%，燃油效率可提高6%-8%。

“在航空發(fā)動機和火箭發(fā)動機上，大量采用了封閉截面管梁結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)最大的推重比、結(jié)構(gòu)剛度與強度。同樣的，在汽車車身、底盤也可以采用封閉管梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，以提升整體剛度強度和安全性?！?/p>

更大的截面可以帶來更好的剛度。相比傳統(tǒng)單一材料A柱，采用A柱埋管技術(shù)可在滿足安全標(biāo)準(zhǔn)前提下，合理減少材料用量，從而實現(xiàn)輕量化。例如通過精確設(shè)計A柱埋管的規(guī)格和材質(zhì)，在保證碰撞測試成績優(yōu)秀的同時，使A柱部分重量降低了一定比例，為整車輕量化做出貢獻(xiàn)。并且由于A柱強度提升，車輛在高速行駛和碰撞時穩(wěn)定性更好，間接提升了車輛操控性能。

此前，2016款寶馬7系就在其車架內(nèi)布置了碳纖維復(fù)合材料，稱其為“Carbon core高強度碳纖維內(nèi)核”。在7系轎車的車體框架中，碳纖維增強復(fù)合材料被用于加固車頂橫梁結(jié)構(gòu)以及B柱和C柱、底部側(cè)圍、中央通道和后部支撐。相比上一代車型，這一代7系最大減重達(dá)130公斤。（朋月）