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構形式———鋁合金框架式 (又稱鳥籠式)車身, 正日益受到汽車生產廠商的關注。這種車身與傳統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構 。目前已有個別車 型采用了此種車身結構 (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鋁型材的高精度彎曲成形 。由于轎車生產的 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。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 。

型材彎曲始終是材料加工領域的研究熱點, 國內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。 德國大眾汽車公司雖然在 Audi A2 、A8 車型中 實現了鋁型材框架式車身結構 , 但其采用的是內高壓充液成形技術 。該技術生產效率低, 工藝復雜 , 需要大型裝備, 生產成本昂貴 , 故不適應一般中低檔轎車的生產需要。如能利用現有的常規(guī)彎曲工藝實現鋁型材的高精度彎曲成形,將對框架式車身的 發(fā)展產生重大影響, 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?。