汽車材料構成與金屬加工工藝淺析

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歷經百年發展，汽車工業已經成為世界各國經濟發展中最為重要的支柱產業之一。進入21世紀以來，我國汽車行業保持著較為明顯發展韌性，正處于發展轉型升級的重要節點，汽車行業連續多年保持總體平穩的發展態勢，汽車市場需求潛力巨大，出口規模年均保持過百萬的水平，對宏觀經濟穩中向好的基本面發揮著相應的助力。目前國內針對汽車生產技術研究的專業書籍不多，急需填補這一空白。

由芹野洋一（日）主編、馬釗翻譯的《汽車生產技術》（機械工業出版社，2020年3月第1版）一書系“汽車先進技術譯叢”“日本汽車技術協會汽車經典技術書系”之一。汽車工業涉及到多種技術領域，既包括原材料及毛坯，也包括零部件的加工、處理、裝配直至整車組裝，還包括生產指令、工廠環境及設備、模具等，全面覆蓋難度極大。編者采取抓重點、抓突出點的原則，以站在制造現場的視角，將全書分成5個章節，針對汽車生產技術中不可或缺的16個技術領域進行了全面深入的闡述與介紹，科學覆蓋了“鍛造工藝和設備的先進技術”“沖壓技術和設備的先進技術”“熱處理、表面處理技術”“組裝的自動化和設備的先進技術”等汽車生產技術的實際應用領域，表現出主題清晰、理論扎實、可操作性強等特點。編者強調，生產技術是有生命的技術，不同生產策略的采用、不同生產現場環境等都會影響技術的應用。為了幫助讀者獲得更好的閱讀體驗，更好地理解書中內容，編者引入了大量的圖表，如“多軸頭交換單元”“地球環境和熱處理的關系”等，文字與圖表相結合的方式能夠增強相關內容的可理解性與操作指導性。

所有在汽車制造中使用的材料都屬于汽車材料。汽車材料是汽車生產制造不可或缺的基礎，對汽車性能有著極大的影響。隨著物理學、化學及材料學等科學的迅速發展，汽車材料也從最早的鋼、木材發展到各種高分子合成材料、智能材料，合成橡膠、合成纖維、金屬陶瓷復合材料乃至聚氨酯自修復材料等，先后被運用到汽車制造中，豐富了汽車材料的類別，實現了汽車材料的多元化發展。作為汽車制造中使用量最大的材料，占到汽車整車重量65%及以上的金屬材料被廣泛應用于汽車各個零部件，鎂合金、鈦合金等都屬于較為常見的汽車金屬材料。具有質輕、導電導熱性能優良等優點的碳纖維近年來在民用汽車的應用不斷增加，甚至有一些超級跑車選擇全碳纖維車身。進入21世紀以來，汽車工業的快速發展推動了汽車材料的發展，汽車材料開始朝著輕量化、高性能、多元化、綠色環保的發展方向。編者指出，汽車材料的構成日趨多元，但金屬材料仍將是汽車材料的主要構成，高強度鋼及高性能合金等是汽車材料研發、應用的主要方向。同時，隨著今后社會的要求和節能技術的發展，綠色環保將成為汽車材料發展的主要方向，綠色塑料、綠色復合材料等環保材料在汽車工業中的應用將越來越廣泛。我國汽車工業在經過多年迅猛發展后，已經進入了產業轉型升級創新的關鍵階段，車用材料也迎來了新的發展機遇與挑戰，以鋼為主的汽車用材料結構也在朝著塑造復合材料、鋼鋁混合乃至全鋁車身等新材料混合應用的方向前進。

鑄造工藝具有其他眾多加工方法不可比擬的優點，它能夠不受尺寸、形狀的影響制造出汽車上大部分的零部件，這使得很多的鑄造材質、鑄造工藝都能夠應用在汽車工業上。隨著經濟全球化發展的推進，汽車工業迅猛發展并成為世界各國規模最大的產業之一。編者用較大篇幅對汽車加工技術進行了介紹，歸納了當前成熟的鑄造技術、鍛造技術、燒結技術、沖壓技術及樹脂成形技術等，并對相關技術的未來動向和新技術進行了說明，探索了汽車鑄造零部件的力學性能檢測方法與無損檢測方法等，有效提高了全書指導生產的實踐作用。編者明確提出，汽車的生產技術已經從大批量生產逐步轉向個性化、柔性生產，如何有效應對用戶喜好、需求成為汽車工業的變革方向。這就推動鑄造業逐步擺脫傳統工藝的限制，從原有的經驗鑄造發展為科學鑄造，能夠為汽車工業的發展提供更具針對性的優質服務。在此基礎上，編者引進了多個技術的課程思考，以拓展讀者的思路。

總得來說，《汽車生產技術》由大批活躍在汽車及零部件生產一線的優秀技術人員參與編撰，大家圍繞汽車生產實際入手，對汽車生產中的重要技術領域進行說明的同時，對當前汽車工業面對的課題、未來的展望以及新技術的發展趨勢等也進行了相應的探討，使得該書既具有扎實的理論基礎，又具有現實可操作性，理論與實踐得到了有效的融合，能夠作為高校汽車制造相關專業的教學用書，也可作為汽車工業工藝設計、生產等從業人員的參考用書，還可作為有興趣的社會公眾的閱讀用書。

作者:張軍建 單位:襄陽汽車職業技術學院