汽车车身轻量化的研究和应用现状(上)

<正>汽车车身轻量化是一个复杂的系统工程,也是汽车行业发展的趋势之一。实现车身轻量化,一方面,可以节省材料;更重要的是可以有效节约能源,从而减少废气排放。本文综述了汽车车身轻量化技术研究和应用的最新进展,包括结构优化,新材料和新工艺3个方面的内容。据报道,截至2014年底,中国机动车保有量达到2.64亿辆;其中,汽车保有量1.54亿辆,跃居全球第二;预计到2020年中国汽车保有量将超过2亿辆。到2015年底,全球汽车保有量预计将达到11.2亿辆左右。     

一体压铸方兴未艾，推动车身制造变革

<正>一体压铸实现降本提效，开启大型零部件蓝海市场。以特斯拉为例，其提出一体压铸技术，推动车身制造变革。值得注意的是，汽车轻量化已成趋势，一体压铸能够实现降本增效。特斯拉提出一体压铸技术，推动车身制造变革2019年7月，特斯拉发布专利“汽车车架的多向车身一体化成型铸造机和相关铸造方法”，提出了一种车架一体压铸技术和相关的铸造机器设计。2020年，特斯拉首次将一体压铸技术运用于Model Y后地板总成，特斯拉整合多个车身零部件，一次压铸成型。一体化压铸技术具有轻量化、提高生产效率、节约生产成本等多方面优势。     

汽车轻量化技术的应用发展趋势

正文章从轻量化材料、车身结构和制造工艺3方面研究分析了汽车轻量化技术,介绍了汽车结构优化、新材料及新技术的发展现状,特别介绍了高强度钢、铝合金、塑料和复合材料,以及热成型技术、辊压成型技术、差厚板技术,总结出未来汽车轻量化的发展方向主要是汽车结构优化完善、多材料一体化、零部件的轻量化。作为实现节能减排的重要措施之一,汽车新材料、先进的设计和工艺制造技术,能促进汽车工业可持续发展。轻量化材料一方面节约汽车制造成本,另一方面还可以低碳环保循环利用。新材料和     

车身铝合金零件关键制造技术和应用现状

在《中国制造2025》中关于汽车发展的整体规划中强调了轻量化是节能和新能源汽车的核心技术,新材料和新技术的推广应用是汽车轻量化领域的重点工作之一。铝合金是一种综合性能优异的轻质材料,车身轻量化设计非常理想的材料。文章重点介绍了铝合金零件关键制造技术在轻量化车身中的应用,包括真空压铸、型材挤压和板材冲压成形技术。     

汽车铸件轻量化的技术路线分析

根据国内、外汽车铸件研发及应用情况,从铸造材料研发与替代、铸件结构轻量化设计、铸造工艺进步3个方面分析汽车铸件轻量化的技术路线。首先介绍了高性能铸造材料及轻质铸造合金在汽车零件轻量化上的最新发展趋势与应用成果;以实际零件为例,列举了铸件轻量化设计过程中常见的薄壁化、空心化、集成化3种结构优化方案及轻量化效果;针对轻量化铸件的生产问题,简述了熔模铸造和(真空)高压铸造成型工艺在汽车轻量化铸件上的应用。     

汽车铝车身关键制造技术研究

着眼于可持续发展,节能、环保成为世界汽车工业界亟待解决的两大问题。汽车每减重10%,油耗可降低6%~8%,排放降低4%,因此减轻汽车质量是节能和环保的最基本途径之一。车身质量占汽车总质量的40%左右,车身的轻量化对于整车的轻量化起着举足轻重的作用。铝合金是一种具备多种优良性能的轻质材料,因而成为汽车轻量化的首选材料。本文重点介绍了汽车车身用铝合金零件关键制造技术,包括铝合金汽车板材和管件液压成形工艺、板材温冲压成形技术、型材挤压成形和结构件铸造(铸铝)成形技术。     

汽车车身轻量化技术

介绍了车身轻量化的重要意义和相关车身性能.从轻质材料、结构设计和制造工艺3个方面阐述轻量化技术的主要途径,并通过实例重点分析采用热成型工艺的轻量化效果,最后对比3种轻量化技术的特点和应用范围.     

白车身轻量化技术及应用

为了降低汽车油耗以减少汽车对环境造成的污染,必须对白车身进行轻量化技术研究。通过车身设计结构优化及新工艺技术应用可以有效地实现白车身轻量化。设计优化主要可以从降低板件厚度和优化设计结构两个方面进行。新工艺技术的应用主要有两大类,即变厚度钢板成形技术的应用和超高强度汽车结构件的热成形技术的应用。     

汽车轻量化技术的研究与进展

汽车轻量化是实现节能减排的重要措施之一,对汽车工业的可持续发展具有重要意义。本文从结构优化设计、轻量化材料的应用和先进制造工艺这三个方面对汽车轻量化技术的国内外研究现状和发展趋势进行了综述。这包括:汽车结构的尺寸优化、形状优化、拓扑优化和多学科设计优化的基本原理和研究进展;高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料;以及液压成型和激光焊接工艺在汽车中的使用现状。作者认为:汽车轻量化技术的未来研究方向是:汽车结构优化设计理论的完善、多材料一体化、零部件的轻量化和轻量化技术的系统化与集成化。     

铝合金板件损伤修复

<正>近年来,汽车制造企业在汽车的结构设计、材料选择、制造技术等方面进行了大量的研究,研发出了安全可靠、节能环保、品种齐全的新型汽车。通常情况下,消耗在车身自重部分的燃料大约占汽车总燃料消耗的70%,所以,降低汽车燃料消耗的首要问题便是如何减轻汽车的自重。汽车轻量化应首先从材料轻量化着手,材料轻量化不但可以减轻车身自重、增加装载质量、降低发动机负载,同时还可以大幅度减小底盘部件所承受的压力,使整车的操控性、经济性表现更加出色。而有"轻金属"     

热成型件在铝车身B柱总成的应用

一款新能源铝车身开发过程中,热成型B柱总成结构应用替代铝材B柱结构,通过对整车侧碰CAE过程分析,通过对逐步满足侧碰分析目标。热成型材料因其可以利用单件热成形零件取代多层焊接结构,在汽车车身制造中应用越来越广泛。热成型零件的断面结构,是其能否达到高强度与轻量化两方面要求的关键。采用热冲压成型技术制得的冲压件屈服强度可高达1200MPa,且高温成型几乎没有回弹,具有成型精度高、成型性好等突出优点,因此引起业界的普遍关注并迅速成为汽车制造领域内的热门技术,广泛用于车门防撞梁、前后保险杠等安全件以及A柱、B柱、C柱、中通道等车体结构件的生产。     

车身轻量化实现的思路及途径

车身轻量化对减少尾气排放、提高燃油效率和车辆安全性方面意义重大,为实现车身轻量化,本文就轻量化实现的思路和途径进行了分析和论述。主要从新材料的应用、车身结构优化和生产工艺的革新三方面进行阐述。新材料应用上分析了高强度钢、铝合金、镁合金、塑料等新材料的特性及应用现况;车身结构优化主要有布局优化、尺寸优化、形状优化等几种方法;最后针对新材料、新结构应用后导入的新工艺做了介绍,如热冲压成型、激光拼焊板、液压成型和合金材料新型压铸方法等。     

白车身轻量化技术与实践

轻量化是汽车开发中的一项重要性能指标,是汽车节能减排的有效手段,整车重量构成中车身重量的比例较高,对整车轻量化有重要的意义。在车辆平台化开发过程中,将车身轻量化设计理念融入平台项目开发的全流程中,通过轻量化材料、轻量化工艺和轻量化结构的技术路线,应用参数化建模、参数化优化、拓扑优化、断面优化、成型性和材料利用率优化等虚拟产品开发技术,结合多学科多性能的轻量化协同优化设计,充分兼顾刚度强度等性能,兼顾布置、造型、装配、工艺、成本等需求,达到了更优的白车身全局平衡,最终实现了五星安全车身、超高刚性车身,达到了比肩全铝车身的轻量化系数水平,同时实现了高车身材料利用率、低研发费用、低整车成本,并在平台化的车型开发中形成轻量化车身开发流程和性能评价体系。     

轻量化技术在现代汽车中的应用

简要介绍了轻量化技术在现代汽车中的应用,包括轻质材料技术、轻量化设计技术以及金属成型方法和连接技术,说明了汽车轻量化的意义及在我国的应用状况。     

FDS连接工艺在车身轻量化中的应用研究

正混合车身骨架结构可以大幅度实现车身轻量化,车身新材料的应用使传统的连接方式面临挑战,FDS工艺可实现单面连接,也可以连接异种材料,通过对FDS先进连接技术的应用研究,为我国汽车制造中混合车身连接设计及其国产化提供了有效可行的方案。目前,越来越多的汽车公司开始应用钢铝混合车身骨架结构,使用铝型材、铝冲压件、铝铸件,以及碳纤维等工程塑料和复合材料类部件,结合各种超高强度钢板,替代传统钢板构件或组件,实现车身框架结构的轻量化和高强度。     

汽车车身轻量化研究和创新应用

轻量化是汽车节能减排的重要技术路径,车身轻量化相比其它性价比更高。文章探索了车身轻量化的技术路线,该技术路线通过轻量化设计、轻量化材料和轻量化工艺来实现。通过此方法的研究并在实际项目中得以应用,实现了在满足性能要求的情况下降低车身重量的目的,使车身轻量化技术水平和车身开发能力得到提升。     

车身轻量化设计过程方法介绍

结合具体轻量化技术应用实例及实车调查,分别从轻量化结构设计、材料及先进工艺技术应用三方面对车身轻量化评价指标、车身设计过程轻量化方法进行说明,并结合整车性能、投入成本确认技术应用方案,以达到提升车身轻量化水平、改善汽车节能减排现状的目的。     

高强度钢板及其先进制造技术在汽车轻量化上的应用

基于高强度钢板的优越综合性能,在未来相当长的一段时间内,高强度钢板仍是汽车车身轻量化的首选材料。随着与汽车高强度钢板相应的先进制造技术的发展,材料强度得到大幅度地提高,板材构件厚度不断减薄,构件重量也有降低。实践表明,高强度钢板及其先进制造技术的应用是实现汽车轻量化和提高汽车安全性能的有效方法。     

轻量化技术在汽车车身上的应用

汽车轻量化对于降低汽车燃油消耗和减少排放污染起着举足轻重的作用,采用轻质材料是实现汽车轻量化的重要途径。文章详细分析了轻量化技术在现代汽车中的应用,包括铝合金、镁合金、钛合金3种轻合金的特点、轻量化设计技术以及金属成型方法和连接技术,说明了汽车轻量化的意义,对汽车的轻量化技术发展有一定的指导作用。     

美国对汽车轻质材料应用的评估

轻量化技术是为改善燃油消耗的基本方向。汽车制造公司将原来的车身 车架改进：为整体式车身。下一步将着眼于材料代换，采用铝、镁、塑料和合成材料代替钢，同时进一步优化设计。文章对汽车制造与成本、寿命周期、制造工艺、性能、重量、安全性、回用性等方面进行了分析，并介绍了轻型车上材料应用的远景。