汽车轻量化技术途径研究

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1、AT＆M碗界汽车轻量化技术途径研究汽车的轻量化(LightweightofAutomobile)，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地减轻汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降放排气污染。为了适应汽车轻量化的要求。一些新材料应运而生并扩大了其应用范围。■中国第一汽车集团公司技术中心应善强张捷王景晟周宇飞李凤伟仲崇红歧管、摇臂、发动机悬置支架、空压机连杆、传动1可用于汽车轻量化设计的金属材料器壳体、离合器壳体、车轮、制动器零件及壳体类(1)轻质合金材料零件等。福特汽车公司负责人在一次国

2、际材料学会议上强b．变形铝合金调指出，21世纪的汽车将发生巨大的变化，而材料技变形铝合金工艺是指铝合金板带材、挤压型材术是推动汽车技术进步的关键，如铝、镁、陶瓷、和锻造成形，在汽车上主要用于车身面板、车身骨塑料、玻璃纤维或碳纤维复合材料等。以乘用车来架、发动机散热器、空调冷凝器、蒸发器、车轮、说，1973年每辆车所使用的有色合金占全部用材的装饰件和悬架系统零件等。质量比为5．0％，1980年增至56％，而1997年则c．铝基复合材料达到了9．6％。有色合金在汽车上应用量的快速增铝基复合材料密度低、比强度和比模量

3、高、抗长是汽车材料发展的大趋势。热疲劳性能好，但在汽车上的应用受到价格及生产铝合金：铝的密度约为钢的1／3，是应用最广质量控制等方面的制约，还没有形成很大的规模。泛的轻量化材料。以美国生产的汽车产品为例，目前，铝基复合材料在连杆、活塞、气缸体内孔、1976年每车用铝合金仅39kg，1982年达到62制动盘、制动钳和传动轴管等零件上的试验显示出kg，而1998年则达到了1O0kg。了其优越性。a．铸造铝合金镁合金：镁的密度约为铝的2／3，在实际应用许多种元素都可以作为铸造铝合金的合金元的金属中是最轻的。镁合金的吸

4、振能力强、切削性素，但只有Si、Cu、Mg、Mn、Zn、Li在大量生产能好、金属模铸造性能好，很适合制造汽车零件。中具有重要意义。当然，在汽车上广泛应用的并不应用镁合金的实例有离合器壳体、离合器踏板、制是上述简单的二元合金，而是多种元素同时添加以动踏板固定支架、仪表板骨架、座椅、转向柱部获得良好的综合性能。件、转向盘轮芯、变速器壳体、发动机悬置骨架、汽车工业是铝铸件的主要市场，例如日本，气缸盖和气缸盖罩盖等。76％铝铸件、77％压铸铝件为汽车铸件。铝合金铸(2)高强度金属材料件主要应用于发动机气缸体、气缸盖、活

5、塞、进气钢铁材料在与有色合金和高分子材料的竞争中2010年第2期汽车T艺与材料AT&MJ1AT＆／14碘界继续发挥其价格便宜、工艺成熟的优势，通过高强MPa或更高。这些钢的成形性能也很好。度化和有效的强化措施可充分发挥其强度潜力，迄b．汽车用弹簧钢今为止仍然是汽车生产中使用最多的材料。悬架弹簧轻量化的最有效方法是提高弹簧的a．高强度钢板设计许用应力。但是为了实现这种高应力下的轻量一汽于20世纪90年代末，在国内率先应用化，材料的高强度化是不可少的。在传统的Si—Mn冷轧高强度钢板生产商用车车身零件。大量采用弹簧

6、钢的基础上通过降低C并添加Ni、Cr、Mo和V抗拉强度34oMPa级烘烤硬化钢板、含磷钢板代等合金元素，开发出强度和韧性都很高的钢种，设替普通强度钢板生产商用车车身零件，使零件厚计许用应力可达1270MPa，这种弹簧钢的应用可度减薄。2000年开始，开发屈服强度5O0MPa级实现40％的轻量化。在传统的Cr_V系弹簧钢中添高强度大梁板，陆续应用在一汽新开发的中、重加Nb可提高钢的抗延迟断裂性能，结合改进的奥氏型商用车上：与传统材料16MnL相比，屈服强度体轧制成形，可使钢的拉伸强度达到1800MPa的提高43％

7、，疲劳强度提高44％；冲压工艺条件不水平。2002年，一汽将50CrMnVA弹簧新材料应用变，进行了车架优化设计，使车架减重300kg左右。于少片簧，具有高疲劳性能，弹簧质量减轻30％；BH340烘烤硬化钢板共有23种零件，BIF340钢板2005年，成功研制FAS3550弹簧扁钢新材料，应共有18种零件，2种钢板每车用量228kg，单车降用于主、辅一体少片簧，减轻质量50％。重约21kg。高强度冷轧钢板BlF340、BH340在商气门弹簧用的Si—Cr钢中添加V，通过晶粒细用车车身上有41种零件得到应用，使高

8、强度钢板占化确保韧性，通过增C提高强度。这样改进后，弹整车用冷轧钢板的用量由原来的8％提高到当前的簧的高周疲劳强度约提高8％，可实现15％的轻量57．6％：从2006年开始，研究开发了屈服强度700化。通过有限元分析，螺旋弹簧内、外侧应力均匀MPa级超高强度钢板，用辊压成形技术制造商用车分布的柠檬形断面弹簧钢丝得以开发，使弹簧实现纵梁。7％的轻量化。目前，国内外轿车自重的25％在车身，