汽车轻量化的发展现状及未来.ppt

主要内容
汽车轻量化的意义及概念
国内外汽车轻量化的发展现状
汽车轻量化技术及应用
第一页，共三十四页。
1
汽车轻量化的意义
节能减排是汽车工业发展的必然趋势
20世纪 70年代的两次石油危机 ,促进汽车工94年启动，1998年结束，主要目标是减小车身质量、提高结构强度、提高安全性、简化制造工艺及降低生产成本。   与UISAB相关的项目还有UISAC和UISAS两项目，前者是将高强度钢应用在汽车车身覆盖件上，后者是采用高强度和超高强度材料以及一些先进的制造技术来生产轻量、廉价和性能良好的悬架系统，目标是通过采用新的钢材及设计，将悬架质量减小20%。   国际钢协1998年3月开始在全球实施UISAB-AVC计划，该项目是从整体上研究开发新一代钢铁材料汽车结构（车身、覆盖件、悬架系统、发动机支架及所有与结构、安全相关的部件）。   世界各大铝业公司也结成了汽车铝材联盟，如美国汽车材料合作伙伴（USAMP）。
第十一页，共三十四页。
11
国内汽车轻量化发展现状
近年来 ,我国在汽车轻量化技术方面取得了不少成果。“九五”和“十五”期间,一批汽车新材料项目被列为国家“863”、“973”高新技术项目和国家科技攻关重大项目。促进了汽车轻量化技术的进步。
“九五”期间,我国进行了铝合金材料和铸件生产成套工艺技术的开发研究,开发出了多种铸造合金和高性能轴瓦材料：耐热铝合金、高强高韧铝合金、铝基复合材料等新材料的研究取得了较大进展。半固态成型、快速凝固等先进成型技术研究与应用也取得了突破。一汽等几大汽车生产厂家都有自己的铝合金铸造生产线；湖南大学也正在进行汽车大型铝合金结构件整体铸造成形技术和关键设备的研究；重庆汽车研究所、西南铝、东北大学和一汽都进行了铝合金板材的成形性研究。
第十二页，共三十四页。
12
国内汽车轻量化发展现状
“十五”期间，我国将镁合金应用与开发列为材料领域重点项目,一汽、东风、长安等汽车企业建立了压铸镁合金生产线 重庆汽车研究所在镁合金零件的性能测试、疲劳试验、计算机模拟等方面做了大量的工作： 上海交大、湖南大学、重庆大学等高校就镁合金的强韧化、耐蚀性、阻燃性和抗高温蠕变性等开展了较深入的研究。
目前 ,国内汽车轻量化材料正在加速发展 ,车用高性能钢板、镁合金已在汽车上有所应用。如上海大众桑塔纳轿车变速器壳体采用镁合金。上世纪 80年代,重庆汽车研究所就开展了双相钢研究；一汽轿车、奇瑞汽车公司也在轿车车身上进行了高强度钢板的初步应用试验。
第十三页，共三十四页。
13
国内汽车轻量化发展现状
在汽车结构优化设计方面 ,国内已从主要依靠经验设计逐渐发展到应用有限元等现代设计方法进行静强度计算和分析阶段。目前出现了一批拥有自主知识产权的汽车车身模具开发技术， 如湖南大学与上汽通用五菱在薄板冲压工艺与模具设计理论方面开展了较深入的研究； 北京航空航天大学开发了CAD系统CAXA。 并已经开展了客车轻量化技术的研究，利用有限元法和优化设计方法进行结构分析和结构优化设计。以减少车身骨架、发动机和车身蒙皮的重量等。
目前，我国汽车轻量化技术无论在理论研究方面还是在实际应用方面与国外均有较大差距。没有明确定位、合理分工。基础研究和技术开发研究的有机衔接不够。企业规模小而分散。轻量化技术开发能力薄弱，研发人才短缺，工艺水平落后等问题都是我们不足的地方，需要我们一一去解决。
第十四页，共三十四页。
14
汽车轻量化的主要途径
新材料在汽车上的应用
CAD/CAE在汽车结构设计上的应用
结构小型化
承载式车身在汽车上的应用
先进特种成形工艺的应用
第十五页，共三十四页。
15
轻金属在汽车上的应用
铝、镁、钛合金材料是所有现用金属材料中密度较低的轻金属材料(, ，。），因而成为汽车减轻自重，提高节能性和环保性的首选材料。
第十六页，共三十四页。
16
（1）苛刻的安全法规要求用提高汽车主动安全性和被动安全性的眼光来完善汽车的安全设计 ；
（2）选用轻金属材料是节油和降低排放的重要方法；
（3）选用轻金属材料是提高汽车动力性、舒适性和提高竞争力的方向
选用轻金属材料的重要意义
世界几种典型轿车用材比例 %
因此，轻金属替代钢铁材料是汽车发展的重要方向。世界各大汽车公司都争相开发轻金属材料。
第