汽車輕量化應用技術探討
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- 汽車輕量化應用技術探討安全、節能、環保已成為提高汽車競爭力的一個
永恒話題。輕量化是汽車技術發展的一個重要趨勢,
受到越來越多的關注和重視。一方面,輕量化是節能
減排的需要。轎車的自身質量每減輕10%,燃油消耗
可降低6%~8%。燃油消耗的減少,既能降低能耗,
又能減少污染物的排放。另一方面,輕量化也是汽車
技術發展的要求。日益苛刻的整車安全法規和消費者
對汽車越來越多的功能需求,要求汽車設計者不斷
地增加各類附件,以滿足安全、排放、舒適性、可靠
性、智能化等要求,并在零件數量不斷增加的同時減
輕其質量。
汽車輕量化的技術路徑
汽車輕量化技術是設計、材料與制造技術的集成
應用,圖1為汽車輕量化產品的設計路徑示意圖。
實現汽車輕量化的主要技術路徑如下。
(1)結構優化設計
從汽車零部件概念設計、初始結構設計、產品工
程設計和樣車制造過程來做結構輕量化的設計分析。
在滿足使用性能的前提下,采用優化設計去除零部件
的冗余部分、減少零件搭接、改變零件結構,以減少
零件數量或減輕質量,繼而實現輕量化。
(2)輕量化新材料的應用
主要包括采用輕量化材料和輕量化材料成形技
術兩方面。輕量化材料是指可用來減輕零件質量的材
料,分為兩大類:一類是低密度輕質材料,如鋁合
金、鎂合金、鈦合金、塑料和復合材料等;另一類是
高強度材料,如高強度鋼等。
輕量化材料成形技術是指為了滿足高強度材
料的應用,以及實現零件集成化設計需要所采用的
技術。目前,應用較為廣泛的有激光拼焊板技術
(TWB)、熱壓成形技術(HPF)和液壓成形技術
(HF)等。
(3)先進加工制造技術
指采用新材料生產汽車零部件所需的特殊加工技
術,主要有先進的材料連接技術、零部件表面處理技
術等。
2 汽車輕量化的評價指標
目前,對于整車輕量化技術水平的評價尚沒有統
一的評價指標。各汽車廠家為了提高自身產品的市場
競爭力,在滿足相關法規要求的前提下,不斷地減輕
整車質量、降低油耗、改善操縱性能。
在車身設計方面,已經逐漸開始輕量化指標的探
汽車輕量化應用技術探討
介紹了汽車輕量化發展的必要性、汽車輕量化的主要評價指標和技術路徑,同時對高強度鋼、
鎂鋁合金、復合材料等輕量化新材料,激光拼焊板等先進材料成形和制造工藝的應用現狀進行了介
紹,并對國內汽車輕量化技術的發展提出了建議。
奇瑞汽車股份有限公司汽車工程研究院 李 軍 陳云霞
李中兵
圖1 汽車輕量化產品的設計路徑...
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