汽车轻量化技术的应用

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1、2012（5）APPLICATION技术应用汽车轻量化技术的应用向晓峰魏丽霞马鸣图（中国汽车工程研究院股份有限公司）摘要：应用汽车轻量化技术可实现减轻汽车质量，解决节能与环保问题。文章通过轻量化对促进汽车工业健康发展重要性的论述，阐明轻量化技术在汽车结构优化设计、轻量化材料开发应用及新工艺上实现的方法和主要作用，以及产品全生命周期评价列为轻量化技术之一的考虑，揭示汽车轻量化技术的主要应用方向和应用现状，强调轻量化技术在汽车轻量化中的重要作用与前景。关键词：汽车轻量化；优化设计；新材料；新工艺；LCATheApplicationofAutomotiveLi

2、ghtweightTechnologyAbstract：Applyingautolightweighttechnologycanachieveweightreductionofautomobilesandsolvetheproblemsofenergysavingandenvironmentalprotection.Theimportanceoflightweighttechnologypromotinggooddevelopmentofautoindustryisdiscussed.Lightweighttechnologyinautostructur

3、eoptimizationdesign,lightweightmaterialdevelopment,implementationmethodsandmainfunctionsofnewprocessisillustratedaswellastheassessmentoflifecycleofproductisconsidered.Themainapplicationandstatusofautolightweighttechnologyisrevealed.Theimportantfunctionandprospectoflightweighttech

4、nologyisemphasized.Keywords：Automotivelightweight;Optimizationdesign;Newmaterial;Newprocess;LCA近年来，中国汽车工业迅猛发展，使我国能耗、安1．1优化设计在轻量化技术上的作用全和环保3大问题的影响日益加剧。汽车轻量化技术1．1．1结构构建在满足汽车使用和经济要求的前提下，将整车与零部汽车的优化设计主要针对车身与关键零部件总成件结构优化设计、材料应用、工艺开发及环控（LCA技2个方面。优化设计中可以：1）优化车身的空间结构，满术）集成应用而实现汽车减轻质量的目标，

5、迎合了汽车足各种工作载荷；2）减小或减少车身多余的尺寸、零件业技术发展的潮流，是目前解决环保与节能问题的最数量和零部件厚度；3）优化零部件形貌，减少不必要的[2-3]有效手段。文章在论述轻量化技术的重要性基础之上，结构或用于增强的加强件数目。重点研究它的主要应用方向和应用前景。1．1．2材料选择1汽车轻量化技术的实现途径优化设计的核心是通过对汽车产品的合理设计，轻量化技术的应用是一个完整的系统，涵盖行业在满足整车使用性和经济性各项要求的情况下，选择多、学科多、产业链长，必须从轻量化的概念入手，通并使用适当的轻量化材料，需要利用设计者的经验和过：产品的优化

6、采用轻量化设计→材料的选择实现轻CAE技术。前者的实质是轻量化数据库建设，设计者的量化应用→工艺的处理得到轻量化结果→产品的试验经验可以通过积累获得转化，成为轻量化数据库专家与产品全生命周期评价（LCA）给出轻量化评价。因此，系统的一环。同时，从设计的静动力学分析，到关重件轻量化概念就目前研究的现状，集中体现在优化设计、生产工艺模拟，再到整车性能研究，CAE技术的利用可[1]以给出材料选择的合理预判[3]。新材料、工艺和LCA技术4个方面。-57-技术应用APPLICATION2012年5月1．1．3工艺预置4）塑料及纤维复合材料在汽车工业的应用也日汽车

7、结构复杂，它的工艺实现对整车能否达到轻趋增加，汽车上应用塑料件已达数百个。在重型卡车上量化目标有着至关重要的影响。汽车业的发展，使高强塑料和复合材料的应用已超过150kg，由普通的塑料[5]钢、铝镁合金和复合材料不断推出，也对应用工艺提出到高强度复合材料均有应用。了新要求。如：界别越高的高强钢，在成形性上要求越5）金属基复合材料是20世纪60年代发展的新高，热成形技术是个好办法；有的部件如轿车的副车材料，80年代之后进展很快。汽车工业应用的MMC主架，形状复杂且生产困难，液压成形能提供一个解决途要是纤维增强及颗料增强铝基复合材料。应用于发动径。而通过CA

8、E技术可以分析出这些工艺的可行性和机与刹车系统零部件。发动机零件有缸套、活塞、连