隨著汽車國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)的落地，大部分汽車零配件制造企業(yè)首要任務(wù)就是實(shí)現(xiàn)汽車新型輕量化結(jié)構(gòu)的加工和制造，而內(nèi)高壓成形技術(shù)就是國(guó)內(nèi)新興的輕量化加工技術(shù)，能夠有效突破輕量化的瓶頸。

　　內(nèi)高壓成形技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化，從而大大降低汽車油耗（約占50%以上），也是減少二氧化碳廢氣排放的最有效對(duì)策。內(nèi)高壓成形技術(shù)革命性地提高車身強(qiáng)度、剛度并優(yōu)化結(jié)構(gòu)以提高汽車沖撞的安全性。該技術(shù)能夠減少汽車零件和模具數(shù)量，降低生產(chǎn)成本。

　　根據(jù)歐洲鋁協(xié)公布的資料，汽車重量每降低100kg，每百公里可節(jié)約0.6L燃油，同時(shí)也可減少尾氣排放。但是，我國(guó)目前采用內(nèi)高壓成形技術(shù)進(jìn)行制造的汽車零件還不到10%。

　　一、內(nèi)高壓成形技術(shù)的源起：

　　在飛機(jī)、航天和汽車等領(lǐng)域，減輕質(zhì)量以節(jié)約材料和運(yùn)行中的能量是人們長(zhǎng)期追求的目標(biāo)，也是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)之一。除了采用輕體材料外，減輕質(zhì)量的另一個(gè)主要途經(jīng)就是在結(jié)構(gòu)上采用“以空代實(shí)”和變截面等強(qiáng)構(gòu)件，即對(duì)于承受以彎曲或扭轉(zhuǎn)載荷為主的構(gòu)件，采用空心結(jié)構(gòu)既可以減輕重量節(jié)約材料又可以充分利用材料的強(qiáng)度和剛度。內(nèi)高壓成形正是在這樣的背景下開發(fā)出來的一種制造空心輕體構(gòu)件的先進(jìn)制造技術(shù)。

　　二、?內(nèi)高壓成形原理：

　　內(nèi)高壓成形（Hydro?Forming）也叫液壓成形或液力成形，是一種利用液體作為成形介質(zhì)，通過控制內(nèi)壓力和材料流動(dòng)來達(dá)到成形中空零件目的的材料成形工藝。內(nèi)高壓成形的原理是通過內(nèi)部加壓和軸向加力補(bǔ)料把管坯壓入到模具型腔使其成形為所需要的工件。對(duì)于軸線為曲線的零件，需要把管坯預(yù)彎成接近零件形狀，然后加壓成形。其成形原理和興迪源機(jī)械公司的典型內(nèi)高壓產(chǎn)品具體如圖1和2所示。

　　圖1：內(nèi)高壓成形原理：

　　圖2：興迪源機(jī)械典型內(nèi)高壓產(chǎn)品-發(fā)動(dòng)機(jī)空心軸

　　三、?內(nèi)高壓成形工藝的廣泛應(yīng)用：

　　內(nèi)高壓成形工藝廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、數(shù)碼設(shè)備金屬件、軍工、家居衛(wèi)浴金屬管件、自行車及電動(dòng)車配件、其他五金器具等。

　　內(nèi)高壓成形技術(shù)在汽車行業(yè)應(yīng)用主要集中在排氣系統(tǒng)異型管件、副車架總成、底盤構(gòu)件、車身框架、座椅框架及散熱器支架、前軸、后軸及驅(qū)動(dòng)軸、安全構(gòu)件等空心構(gòu)件。

　　圖3：內(nèi)高壓成形技術(shù)在汽車制造中的典型應(yīng)用

　　1、底盤系統(tǒng)（Chassis?parts）

　　底盤系統(tǒng)通常采用的材料為低碳鋼及中碳鋼，也有部分使用鋁合金。

　　主要包括：車架滑軌（Frame?rails）、副車架（engine?cradles）、車頂縱梁和拱梁（roof?rails?and?bows）、后軸（rear?axle?frames）、散熱器支架（radiator?frames）等結(jié)構(gòu)。

　　副車架市場(chǎng)價(jià)600，車頂縱梁2500。一輛車需要1個(gè)副車架，2個(gè)縱梁。潛在市場(chǎng)潛力可達(dá)2803萬輛×90%×5600元=1412億。

　　圖4：副車架成形傳統(tǒng)工藝：沖壓+焊接新型工藝：內(nèi)高壓成形

　　2、排氣系統(tǒng)（Exhaustsystem）

　　汽車排氣系統(tǒng)主要由7部分組成，按與發(fā)動(dòng)機(jī)距離由近至遠(yuǎn)的順序依次為排氣歧管、熱端連接管、撓性管、三元催化器、共鳴器、消音器及尾管。

　　圖5：傳統(tǒng)沖壓+焊接成形工藝內(nèi)高壓成形中冷管

　　圖6：排氣歧管的傳統(tǒng)加工工藝與鑄造新型工藝：內(nèi)高壓成形零件對(duì)比圖

　　3、車身及安全構(gòu)件(Body?and?safety?parts)

　　包括：擋風(fēng)玻璃框（Windshield?headers）、A/B/C立柱(A/B/C?pillars)、空間構(gòu)架部件（space?frame?components）、儀表盤支架（instrument?panels）、座椅架（seat?frames）、減震器外殼（shock?absorber?housings）等。

　　Nissan’s?Titan采用液壓成形A柱，比傳統(tǒng)工藝減少了30個(gè)零件，減少了15.88kg，采用高強(qiáng)鋼，提高了汽車碰撞性能。

　　圖7：A/B/C柱典型件的內(nèi)高壓成形

　　A/B/C柱按照市場(chǎng)價(jià)500元計(jì)算，按照每輛車使用6個(gè)柱計(jì)算，其市場(chǎng)潛力可達(dá)2803萬輛×90%×3000元=756億。

　　4、引擎與動(dòng)力系統(tǒng)?(Engine?/power?train?components)

　　包括：懸架部件（Suspension?members），空心凸輪軸（hollow?camshafts），傳動(dòng)軸（drive?shafts），齒輪軸（gear?shafts），油底殼（oil?pan）等。

　　凸輪軸市場(chǎng)價(jià)500元，按照每輛車使用一個(gè)凸輪軸計(jì)算，其市場(chǎng)潛力可達(dá)2803萬輛×90%×500元=126億。油底殼一般為卡車使用，暫時(shí)不做統(tǒng)計(jì)。

　　圖8：凸輪軸的傳統(tǒng)成形和內(nèi)高壓成形對(duì)比

　　圖9：發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼的傳統(tǒng)鑄造或焊接和新型內(nèi)高壓成形對(duì)比

　　從以上分析可以看出，內(nèi)高壓成形在乘用車領(lǐng)域至少具有總額度4千億的潛在市場(chǎng)價(jià)值。從歐美的市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律來看，在中國(guó)至少還有10—20年的成長(zhǎng)期。液壓成形可以降低零件的成本，提高生產(chǎn)效率，屬于無污染的綠色清潔生產(chǎn)技術(shù)，具有極高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在未來的汽車工業(yè)中必將廣泛應(yīng)用。