摘要：随着货车行业的蓬勃发展，对货车零部件要求越来越高，许多零件的生产都依赖于模具，这就要求模具应具有较高的制造水平。货车覆盖件的生产是货车制造过程中的重要环节，与一般冲压零件相比，货车覆盖件具有曲面结构复杂、厚度薄、表面质量要求高、结构尺寸大等特点。文章对货车轻量化钢材及零部件表面处理技术进行了研究分析，以供参考。
关键词：货车轻量化；零部件；表面处理技术；钢材
1 前言
现如今，表面处理技术已经广泛地运用于模具生产中，这就使得模具材料本身的不足，通过这种技术处理，能够有效地进行弥补，从而明显地增强了模具表面的抗摩擦能力和脱模能力，让模具生产企业的效率大大地提高。同时，表面处理技术也能够应用于模具表面的修复方面，通过对模具表面材料的缺陷进行修复，能够保证修复之后的模具表面，其材料的质量与一体脱模生产出来的模具一致，达到密度、硬度等质量指标与模具整体几乎无差别，这不止能够提高模具表面的硬度，也能够提升模具表面的抗腐蚀能力和耐磨能力，增长了模具的使用时间。然而，虽然目前生产企业所运用的表面处理技术已经逐渐趋于成熟，模具的使用时间也显著地增长，模具的质量也显著提高，生产企业的经济效益也相应地提升。然而，与一些具备先进技术的国家相比，我国在表面处理技术应用的方面还存在一定的差距。为了改变这种现状，我国必须要不断地研发更为先进的表面处理技术，并且通过更为科学的方法进行应用，从而进一步减少在生产过程中原材料的消耗，减少对环境造成的污染。除此之外，表面处理技术与高合金化的模具材料相比，其已经具备更为明显的优势，提高模具的生产工艺和热处理技术，从而降低模具的生产成本。总的来说，必须要实现表面处理技术的创新，才能提高模具的质量，延长其使用寿命。
2 货车轻量化用高强度钢材的特点与发展趋势
通常人们在保证货车强度和安全、可靠性的前提下，尽可能的降低货车整体的重量，从而提高轻量化货车的动力等性能，以减少燃料消耗，降低排气对大气环境的污染。实际上在整个货车的生命周期，燃油消耗占整个货车生命周期总消耗的70%左右。货车重量的增加不仅直接影响其行驶阻力和速度，也直接影响到货车的油耗或者其他动能消耗。目前降低货车油耗的最主要途径之一是实现整体货车的轻量化，不仅可以降低货车油耗、减小行驶过程中的阻力，还可以提高货车的转向、加速和制动等机动灵活性，同时降低尾气排放对大气环境的污染。现代的货车材料构成主要有6大类：钢占车重比例为55%~60%，铸铁占12%~15%，塑料占8%~12%，铝合金材料占6%~10%，复合材料占4%左右，陶瓷和玻璃占3%左右，其他材料（铜等有色金属、油漆、各种液体等）共占10%左右，可以看出，钢铁材料仍然占较大比例。因此，人们将普通碳钢板替换为高强度钢板（通过提高强度而降低钢板厚度），再结合液压成形、激光拼焊等技术可使货车整体车重减轻25%左右。如液压成形货车框架结构、内板部件、门窗结构、车顶棚和前后盖板等都采用了高强度钢材。有的货车部件用薄的高强度钢板可以实现减重30%，基本上与铝制超连接悬挂件的重量相近，还使成本降低20%。在低合金高强度钢冶炼过程中添加一些微量元素，使钢晶粒细化，增加强化相，来提高低合金高强度钢材的强度等性能。如冷轧加磷低合金高强钢，就表现出较高强度和好的深冲性能，受到了货车等行业的广泛关注，用在货车车门外板、发动机盖板、顶盖等外覆盖零部件，以及横梁、纵梁等货车内部的加强结构等零部件。
人们在冷轧低碳钢或超低碳钢过程中，利用所加入磷元素对钢的固溶强化作用，提高钢铁材料的强度等性能，而且磷元素的固溶强化效果明显，成本较低，当磷原子进入冷轧低碳钢的铁原子晶格内，与铁原子置换形成固溶体，并且利用磷元素和铁的原子半径差异，在磷原子周围产生弹性变形而使冷轧低碳钢材得到强化。常见的货车用冷轧加磷高强钢不仅具有高的强度，且成形性能和塑性平衡、点焊性能和耐腐蚀性能也较好，从而得到人们的青睐。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一些货车厂商通过优化货车各个部分的结构设计，使货车部件用高强度钢材的各处承载截面及钢材厚度更加合理；并且改进货车发动机、底盘、内饰等零部件的结构，更进一步减轻货车零部件及整车重量。可以说钢板的高强度化在货车轻量化中做出了重要的贡献。
3 表面处理技术
3.1 物理表面处理法
第一，高频表面淬火。这种方法的使用原理是把模具放在交变磁场当中，通过磁场产生的热量来为模具材料加热。通过交变磁场的电流的频率都比较高，而电流所产生的热量，能够渗透的层次却非常薄。所以，运用这种表面处理技术进行模具表面处理之后，模具表面的硬度就会比较高，经过多次的实验研究可以得出结论，这种表面处理技术比传统的淬火工艺可以提高HRC2-3，并且具有很大的脆性，这就使得模具表面的疲劳强度要比传统淬火工艺处理之后的明显地提高了，如果是小尺寸的模具，强度会一般会变为原来的两倍或更高。通过高频表面淬火工艺进行加热，能够利用温度来更为精准的控制模具的硬度，对于投入批量的机械化生产和自动化生产有着重要的意义。第二，表面涂镀层法。这种方法的原理相对来说较为简单，主要是通过镀层技术将材料外加于模具的表面，这种方法能够直接将性质比较优良的材料直接附加于模具上，使其能够完全保有镀层材料的优势，同时对于模具本身材料的影响也比较小。运用这种表面处理技术，能够更为精确地把握镀层的厚度，在不影响模具整体性能的前提之下，使其具备镀层材料的更高强度、更好的耐磨性，从而让模具表面能够拥有更为理想的性能。
3.2 化学表面处理法
化学表面处理法和物理表面处理法的原理有着很大的不同。它指的是将货车冲压模具放置到具备一定温度的活性介质中，让介质中的一种或者多种元素逐渐地渗透进模具材料的表面。这种处理方法不止是让多种材料进行彼此之间的融合，更重要的是，通过化学法来改变冲压模具表面材料的化学成分和化学性质，从而让冲压模具表面材料能够在表面处理技术的控制之下，达到一定的技术标准。模具表面渗透入的元素不同，其表面的抗摩擦能力和抗腐蚀能力的变化也会有很大的差别。通过模具渗碳，能够有效地提高模具整体的韧性，让模具的表面强度具有明显的提升，其耐磨性也更好。运用这种表面处理技术，就可以不再依赖于比较高级昂贵的材料，通过多种低级材料的相互渗透融合，运用渗碳淬火的处理方法，达到与高级材料处理之后类似的效果。
3.3 表面覆层处理法
第一，离子注入法。运用离子注入的方式，可以将金属元素以蒸汽或者气体的形式进入电离室，并且把金属元素电离成为正离子，之后再通过高压电场实现加速，并且以极高的运动速度把正离子嵌入模具表面。离子注入的方式能够快速地形成非晶态或者饱和固溶体等结构，让模具表面的性质被改变，从而在力学性能等方面显现出更为良好的状态，提升模具的抗摩擦能力与抗疲劳能力。第二，热喷涂法。热喷涂技术主要是采用热喷涂的方式，将金属陶瓷涂层喷涂在模具的表面，使模具具有更好的抗冲击能力、能够抵抗更高的温度变化，并且抗疲劳能力也在很大的程度上增强。使得模具表面具有更好的性能，满足模具生产的质量要求。
结束语：
相信随着货车行业的不断完善以及技术的日益成熟化发展，表面处理技术在模具的生产中使用越来越广发，其技术也在不断发展不断进步，未来会给生产企业带来更好的效益，促进行业的快速发展。
参考文献：
[1]张翠杰，王文龙.表面处理技术在货车冲压模具中的应用研究[J].货车与驾驶维修（维修版），2018（08）：152-153.
[2]王鑫，张耀虎.汽车零件冲压模具用导柱表面 Ni-Si O2纳米复合镀层的耐磨性能[J].兵器材料科学与工程，2017，40（06）：66-69.
[3]张民权，崔鹏.若干表面改质技术在汽车冲压模具中的应用及研究[J].科技经济导刊，2016（32）：61，63.
论文作者:蔡明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/19
标签：模具论文; 货车论文; 表面论文; 表面处理论文; 材料论文; 技术论文; 强度论文; 《基层建设》2019年第23期论文;