车身轻量化技术路径发展研究

从车身结构优化、新型轻量化材料及先进制造工艺3个方面介绍了国内外车身轻量化方面的最新技术进展。从整车性能和成本的角度出发对这3条技术路径的相互关系进行了研究。探讨在项目研发的早期借助于多目标拓扑优化方法,结合超强钢、碳纤维复合材料等新材料的应用,进行车身结构优化。研究不同的实施路径对产品开发的适应性。并提出针对不同市场定位的车型实施不同车身轻量化的解决方案。     

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。     

混合动力车型新增蓄电池Powerbox的车身更改开发设计探讨

主要论述了混合动力车型新增Powerbox在传统车型上装配时需要对白车身总成进行一定的更改设计,增加专用的Powerbox支架总成.设计方案在满足功能和性能的前提下,通过轻量化设计,适应满足传统制造工艺的生产模式,降低了制造成本.     

基于刚度和强度性能的新能源城市客车车身轻量化研究

建立12米城市客车骨架有限元模型,以刚度和强度性能为评价基础,结合拓扑优化和尺寸优化的方法,并考虑生产及工艺要求,对车身底骨架进行结构和尺寸优化设计。研究结果及实车制造表明,轻量化效果显著,结构安全可靠,同时刚度和强度性能得到提升。该优化设计结果为同类车型的轻量化优化设计提供参考。     

前门环框架轻量化设计方法研究

文章以某车型为例,针对车身前门环框架,主要介绍了一种车身前门环框架轻量化的设计方法。即通过选取合理的零件材料和料厚设计满足汽车结构强度及轻量化的需求。这种轻量化设计方法能够降低开发成本,提升车身品质。     

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     

基于模态和刚度灵敏度分析的白车身轻量化研究

以某在研车型为研究对象,建立了白车身有限元模型,以车身板厚为设计变量,基于模态和刚度进行了灵敏度分析,综合考虑汽车的制造成本和性能要求,找到影响较大的部件进行优化,并确定最终方案。经过优化白车身共减重10.2 kg,轻量化指数降低了0.22,性能验证分析的结果显示白车身模态、刚度、强度、安全各项性能均能满足目标值的要求,表明基于模态和刚度灵敏度分析的白车身轻量化分析方法是有效的。     

江淮汽车车身材料应用设计简述

汽车车身包含白车身及四门两盖,在不降低性能的前提下,综合考虑轻质材料、结构优化和先进工艺,同时兼顾车身性能、重量和成本三个因素,建立起轻量化节能技术平台,为达到降低油耗目标提供有效的技术平台。文章介绍了钢质车身中涉及到的轻量化、安全性及防腐设计。     

减振器支架轻量化精益设计

为了降低减振器支架的质量及成本,以满足整车对悬架轻量化分解的指标要求,以降重指标为导向,从质量问题分析、零件结构优化、连接方式变更、制造工艺优化等多维度对减振器支架进行轻量化精益设计研究。研究结果表明,支架由深冲拉延结构升级为压弯结构,工艺性更优,且后者结构更容易实现轻量化要求。最终支架升级方案较原方案实现降重38.1%,降成本25.4%。减振器支架优化设计思路也成功应用到其它车型该种支架的设计中,拓展应用性强。     

简析车身焊装机器人抓手的轻量化

在汽车制造领域,车身焊装车间工序间广泛应用机器人搬运的方式,由于机器人存在负载及转动惯量限制,当机器人抓手偏心或超重的情况下,就必须升级机器人型号,降低运行速率,由此增加了投资及工艺节拍。文章介绍车身车间机器人抓手类别、结构,在此基础上,分别从组件材质轻量化应用、结构优化角度讨论机器人抓手轻量化方向,为轻量化抓手设计的深入研究和应用提供参考。     

新能源客车轻量化技术途径研究

为应对全球气候变化,新能源汽车早已成为我国汽车产业发展的战略举措,而汽车轻量化对降低能源消耗起着重要作用。文章以新能源客车为对象进行研究,通过车身结构优化、轻质材料应用、先进制造工艺和电池系统优化四个途径来对新能源客车轻量化技术进行分析。     

基于某款电动车副仪表板的轻量化设计

随着能源短缺、环境破坏等社会问题的日益突显,汽车轻量化已成为汽车社会可持续发展的重要举措之一,尤其是在新能源汽车日益成为汽车发展的重要发展方向的大背景下,汽车的轻量化设计对汽车的节能降耗、性能提升以及降低制造成本上有着积极的推动作用。本文基于某款电动车的副仪表板系统,通过结构设计弱化以及零件集成的方法对该款车型的副仪表板系统进行轻量化优化,优化完成后通过CAE仿真技术来验证本次轻量设计的可行性,并最终实现了该款车型的副仪表板轻量化。     

汽车后纵梁轻量化设计方法研究

文章以我公司在研某车型为例,主要介绍了一种后纵梁轻量化的设计方法。即通过选取合理的零件材料和料厚设计满足汽车结构强度及轻量化的需求,文章针对后纵梁详细阐述轻量化的设计方法。轻量化的设计方法降低了车身零件的重量、提高了燃油经济性,达到节能减排的目的。     

基于ECB的车身轻量化材料应用趋势

为了给车身材料选择提供参考依据,更好地指导车身轻量化设计。在介绍车身轻量化理论基础上,对ECB车身材料进行分类统计,分析了高强钢、铝合金、复合材料的应用现状和应用趋势。研究结果表明,车身轻量化材料向多元化发展,多材料复合车身是未来车身的发展方向,高强钢和铝合金的应用随着市场波动呈现出一种此消彼长的交替变化关系,成本和产能是制约复合材料从高端车型向中低端车型扩展的主要因素。     

轿车车身结构现状及发展

阐述了现代轿车车身结构的基本组成,以及在设计、制造车身结构件时应考虑的基本要求。介绍了近代国内、外新开发的车型,及在车身结构轻量化方面以铝材代替钢材取得的进展和使用情况,探讨了今后轿车车身的发展趋势。     

某款轿车变型开发中车身结构轻量化的研究

本文中针对现有平台车型C-NCAP五星级碰撞安全车身,基于车身结构轻量化要求,通过CAE仿真改进车身结构,开发了一款满足C-NCAP五星级碰撞标准的全新紧凑型A级轿车。在现有平台车型基础上,构建高精度整车碰撞有限元模型,通过前纵梁、副车架和前防撞梁结构的改进设计,以整车加速度波形、前围侵入量和前纵梁变形模式等为结构开发目标,进行车身轻量化设计。结果表明,在达到车身结构轻量化要求的同时,改善了车辆的安全性能。     

基于改进图分解法的多材料车身结构优化设计方法

针对概念设计阶段的车身结构轻量化设计,提出了一种可实现车身多材料结构设计的分层迭代优化方法。该优化方法的设计变量中,除常见的板厚、材料外,还包括装配设计中的拓扑连接,以实现“将合适的材料用在合适的部位”的要求。分层迭代优化的第1层以拓扑连接为设计变量,采用图分解和NSGA-II对车身装配拓扑结构进行多目标优化,最大化车身弯扭刚度和1阶固有频率;第2层对板厚和材料进行多目标优化,最小化车身质量和材料成本。最终采用基于模糊集合的评分公式选定综合最优解,实现了考虑成本的车身结构轻量化设计。     

早期开发阶段白车身轻量化方法研究

为满足车身轻量化需求,提出一种在开发早期阶段进行白车身轻量化的方法,以控制车身性能与质量。通过考虑多工况下的白车身载荷传递路径,布置车身结构形式;结合隐式参数化建模技术,搭建全参数化白车身模型,从结构替换寻优方面提升车身性能,从断面尺寸优化及零部件厚度优化方面降低车身质量。通过在某SUV车身设计中应用此方法,在确保模态刚度性能满足要求的前提下,实现车身减重27kg,为白车身后期的详细设计提供了合理的基础结构。     

同步工程在车身前期开发中的应用研究

车身制造工艺是车身开发重要内容之一,是实现客户价值的关键环节。通过同步工程在车身前期开发中的实施可以有效提高产品开发质量,降低开发成本和产品物料成本,减少后期更改,从而提高企业的产品竞争力。概述了车身同步工程的概念和必要性,重点阐述了同步工程在车身各阶段开发中的实施内容和流程保证,最后针对车身低成本和轻量化要求所带来的新材料、新工艺和新设计对车身同步工程技术的研发提出了新的展望。     

钢塑一体轻量化车身结构设计研究

为实现结构优化和材料替换的混合结构设计,提出钢塑一体轻量化车身结构。以一简单试件验证了钢塑一体结构的可行性;根据灵敏度结果,在普通钣金结构车身的基础上构建了钢塑一体车身结构并对其进行尺寸优化。优化结果表明,钢塑一体车身结构在总质量降低51 kg的基础上,其静、动态特性均有不同程度的改善。最后,通过发动机罩总成试验验证了钢塑一体车身结构的轻量化优势。