基于先进高强钢汽车轻量化研究验收材料

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1、马鞍山市2012年研究院专项研发项目《基于先进高强钢的汽车轻量化技术研究》验收材料承担单位：合肥工业大学（马鞍山）高新技术研究院马鞍山钢铁股份有限公司二○一四年一月目录一、马鞍山市科技计划项目任务（合同书）二、项目执行情况报告三、项目技术报告四、项目完工结算表五、与企业签订的技术开发（委托）合同六、附件：附件清单论文一：基于DOE的汽车白车身结构优化论文二:轿车白车身刚度分析及轻量化设计研究论文三：拉延阻力对铝合金覆盖件成形回弹影响研究实用新型专利:一种基于复杂U型件全开放式拉延模具型面的混合式拉延筋结构(已受理)申请号

2、或专利号:20140297400.9计划类别研究院专项研发编号马鞍山市2012年研究院专项研发项目基于先进高强钢的汽车轻量化技术研究项目执行情况报告合肥工业大学（马鞍山）高新技术研究院马鞍山钢铁股份有限公司2014年1月目录一、研制背景3二、项目来源3三、研制内容4四、工作进度计划4五、经费投入与使用5六、项目组成员6七、取得的成果6八、存在的问题和改进意见7九、主要工作经验和体会7一、研制背景受到能源及环保的压力，大多数国家对汽车的油耗及排放标准也越来越重视。研究表明，约75%的油耗与整车质量有关，降低汽车质量可有效降

3、低油耗以及排放，汽车质量每下降10%，油耗下降8%，排放下降4%，汽车板材使用高强钢，可有效实现整车重量降低。目前美国超过50%依赖进口石油，欧洲高达76%,日本几乎全部依赖进口,中国石油对外依存度约50%。在各行业的石油消耗中,汽车工业是耗油大户。油耗的下降,意味着、氮氧化物()等有害气体排放量的下降。汽车质量如果减少25%,燃油消耗按减少13%计算，一年可节省2.7亿桶石油。每消耗1L燃油将产生2～2.5kg。为应对全球变暖,全世界已有140多个国家签订了《京都议定书》,我国于2004年开始实施《乘用车燃料消耗量限制

4、标准》，2010年乘用车平均油耗比2003年下降15%。欧盟、北美、日本等都制定了严格的燃油经济型指标，如美国的CAFE(CorporationAverageFuelEconomy)规定乘用车燃油消耗约11.8km/L，轻型货车不低于8.8km/L。影响美国最深的当属“平均燃油效率标准”（CAFE）与“新一代汽车共同开发计划”（PNGV）。PNGV计划于1993年开始实施，政府每年投资2亿美元，主要用于家庭用车的减重。美国总统奥巴马2009年5月公布了一项汽车节能减排计划，目标是到2016年，美国国内生产的客车和轻型卡车

5、百公里耗油不超过6.62L，CO2排放量也比现有车辆减少1/3。这项计划2012年开始实施，将使美国在2012～2016年减少使用原油18亿桶，温室气体排放量将减少9亿吨。日本规定2010年汽油乘用车燃油经济性为15km/L,比1995年提高22.8%，并对废旧车做出了由抛弃型进入循环型的社会发展模式，推行全回收或零废弃的观念。欧盟乘用车燃油经济性目标为18.8km/L。汽车轻量化与排放及油耗的关系如下图所示：图1车重与排放的关系图2车重与油耗的关系由上图可知，汽车重量与油耗及排放呈线性关系；因此，研究开发适合汽车使用的

6、高强钢对节能环保具有重要的意义。二、项目来源2012年，马鞍山钢铁股份有限公司与合肥工业大学（马鞍山）高新技术研究院结合企业实际技术需求向马鞍山科技局申报了研究院专项研发项目——基于先进高强钢的汽车轻量化技术研究，并获得市科技局批准。项目自立项以来，自始至终得到了马鞍山市科技局的大力支持，得到了政府部门的政策和资金支持，为项目的规范运作和顺利运行打下了良好基础。三、研制内容1.车身关键结构件性能需求研究主要结合省内汽车厂商的某款在研车型，对其进行静态刚度和模态频率结果的分析，并从白车身的关键结构件进行厚度优化；根据不同先

7、进高强刚的性能和用途结合车身结构件的用途，确定了不同结构件所需钢材性能，确定所代替的高强钢的性能参数，建立材料库。2.高强钢的成形技术研究汽车用高强钢随着强度的增加，塑性和成形性能显著下降，冲压成形或弯曲成形后产生回弹、外板表面形状不稳定，出现表面凸起或凹陷现象，成形件易起皱等。这部分的研究主要针对高强钢的冲压回弹问题，通过建立各种高强钢的成形极限预测模型，然后结合板料冲压CAE技术，通过计算机模拟板料冲压的全过程，并得出应力、应变、厚度、能量等成形结果，了解材料参数、模具参数、摩擦、力学参数等对板料成形性能的影响，对冲

8、压回弹变形进行预测,掌握高强钢冲压成形的关键技术。3.车身关键结构件设计方法总结，完善；研制工作总结报告组织方式企业、研究院和学校相结合。企业、学校、科研机构相互配合，发挥各自优势，相互联系，相互促进，形成强大的研究、开发、生产一体化的先进系统，共同完成产品的改进。本项目组的组织原则如下：（1）加强领导，健全组织，使