轿车车身轻量化研究与分析-论文.pdf

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1、第33卷第21期企业技术开发2014年7月Vo1．33No．2lrECHN0L0GICALDEVEL0PMENTOFENTERPRISEJu1．2014轿车车身轻量化研究与分析江来(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州510000)摘要：减轻轿车自身重量是节约能源和提升燃油经济性、降低环境污染的有效途径。轿车车身重量一般约占整车重量的40％左右，在实际生产应用中，由于工艺制造、操作等定不缺定性因素使零部件的材料性能参数和安全性降低，文章从轿车车身轻量化的参数设计角度，基于稳健与可靠性优化设计的理论方法，对轿车车身轻量化方法进行研究。关键词：轿车轻量化；稳

2、健与可靠性；参数；设计角度中图分类号：U463．8文献标识码：A文章编号：1006—8937(2014)21—0085—02’随着经济不断发展，人们对汽车的持有量不断增加，对汽度轻型材料来制造汽车的零部件，如发动机的缸盖、车载空调、车安全性、舒适性要求不断提高。由于人类的生活和发展，全球零件等都改用铝合金进行制造。能源不断下降，环境污染日益严重。据统计轿车车身重量占总2汽车制造材料的应用重的40％，汽车没减重10％，油耗进而降低约6％一8％，由此可见，减轻轿车自身重量是节约能源和减少污染的重要途径之我国铝资源含量丰富，铝产量占全球的l，3，铝也是一种绿一。我国民用轿

3、车持有量在不断上升，已越过亿万大关，同时城色环保材料，可进行回收循环利用，而且国家也很重视能源的市环境污染程度不断加重，以北京为例，雾霾不断加重，由此可重新在利用，国家发改委、科技部和环保总局明确提出，自2010见，通过减轻轿车车身重量来减少环境污染及缓解日益严重的年起，汽车生产厂商和进El车总代理在卖车的同时，也要承担能源短缺等问题。起汽车回收的责任。从表2可以看出，铝的密度较小，约为钢材目前汽车车身轻量化的方法主要有两方面，一方面是采用的1／3，而且铝具有高导电、导热性，导电率是铜的2倍，导热性高强度轻量化材料，主要包括铝合金、镁合金、塑料、复合材料能是钢铁的3

4、倍，因为材质属于非铁磁性金属，所以对辐射能有等。另一方面是改进车身结构设计实现零部件薄壁化、中空化、很强的反射能力。铝具有优良的可塑造性，且在铸造、冲压工艺复合化和复合化。轿车车身的轻量化不是盲目的给轿车瘦身，上应用均表现良好，现在大多数的汽车零部件的制造都采用铝必须在保证轿车综合I生能的前提下，尽可能减轻零部件的重量。合金，不仅美观，且性能优良。l轿车车身轻量化的发展表2几种汽车用金属密度对比(g／c汽车车身占整车的40％，车身制造对材料的使用要求在不断的提高，在保证汽车零件材料的强度及安全性的前提下，使零件越来越轻，实现汽车车身轻量化的目标。3铝合金的应用范围表

5、T轿车材料的构成目前，用于车身的铝合金主要有2000系、5000系、6000系和7000系，其中2000系和6000系是可以热处理强化的，通过涂装烘干工序后强度提高，应用于对强度和刚性要求较高的部位；5000系不能热处理进行强化，但成形性能良好，主要用于内板等形状复杂的部位。用来制造外壳及车身框架的主要是经过热处理的铝合金板材。使用铝合金制造的车身及框架与钢结构相比，其重量可减轻30％～50％，但是对退火工艺和工艺稳定性要求较高，且生产成本较高。随着汽车行业不断发展，高强度、成型性能好、表面质量优良的铝材将会逐渐代替钢材。目前日本从表1可见，作为传统汽车制造行业主材

6、料的钢材和铁仍然汽车采用的不同字形状薄壁和中空型材料，不仅质量好，抗冲击是汽车生产的主要材料，但随着对汽车制造工艺的要求不断的性能同样优良，见表3。提高及开发节能环保材料的应用，用于汽车制造的原材料在逐铝合金生产的汽车零件，能有效减轻零件的重量，铝制的渐发生变化，主要特征是钢铁等重型材料的使用在不断的减热交换器重量相比钢材下降了40％左右，铝合金复合材料，其强少，高强度轻型合金材料的使用量在不断的增加了，如铝、镁等度、耐热性、耐磨性也在铝合金的基础上得到了很大的提升。材料在时间内使用量增加了6．7％，且这一数字在不断的增加中，高强度轻型材料在取代钢铁材料进行汽车生产

7、，不但增加4铝合金在汽车上应用前景了汽车的美观性及安全性能，还有效的降低汽车车身的重量。随着人民生活水平的提高，环保意识的增强，人们对汽车再加上冶金技术的快速发展，越来越多的汽车制造商选用高强安全性、舒适性、节能环保的要求在不断提升，现代汽车为了提高舒适性、安全性、减少废气排放，增加了喝多净化装置等附加作者简介：江来，男，湖北黄陂人，研究方向：车身技术及整车项目管理。企业技术开发2014年7月表3集中用于车身铝合金系列的性能及应用范围设施，在使汽车重量增加的同时加大了燃油消耗。汽车行业的不断发展，高强度轻量化的材料也是汽车制造业的首选材料，铝参考文献合金在成本、