汽车轻量化材料成型新工艺 杨荫⑴，方芳⑵ 汽车管理学院车辆管理系 【摘要】汽车轻量化是汽车产业的发展方向之一，面对节能环保要求和原材料价格上涨压力，加速汽车轻量化进程就越发显得迫在眉睫。车用材料加工工艺的改进是实现轻量化的有效手段之一。本文将近 年来的一系列与新材料应用有关的新工艺作一介绍。 【关键词】轻量化，材料，新工艺 New Technique on Materials of Lightweight Car Yang Yin⑴,Fang Fang⑵ Automobile Management Institute, Department of Automobile Management Abstract：Lightweight car is one of the development directions of the automobile industry.It is imminent to accelerate the process of car in the face of energy saving and environmental protection and the pressure of raw material. This paper introduces new technology about using new materials on recent years. Key words：Lightweight Car,Materials,New Technique 1 前沿 作为国民经济的重要支柱产业，我国汽车工业近几年呈现出强劲的发展态势，目前仅次于美国、日本，产量居世界第三位。对汽车而言，环保、安全成为重中之重，无论是从节能减排还是从循环经济的角度，车身轻量化都是一个成效显著的途径。乘用车车身轻量化势在必行，载货车、客车、轨道车辆车身轻量化亟待突破。 汽车轻量化是一个系统工程，包括轻量化材料的开发和应用，轻量化结构的设计和优化，以及与之相匹配的先进成形技术的改进和发展。近年来，一系列与新材料应用有关的新工艺逐渐应用到汽车工业中，如金属板材变截面轧制、超高强钢的热成型、激光拼焊、液压成形、超塑性成形、电磁成形、半固态金属加工、喷射成型、塑料制品的低压注射成型、气体辅助注射成型及不同种类材料的焊接、粘接与铆接技术等。这一系列加工工艺的改进是实现轻量化的有效手段。 2 轻量化技术 2.1 超高强钢热成形技术[1] 超高强度锰硼钢板常温下强度为500-600 MPa，加热使之奥氏体化后，迅速送入带有冷却系统的模具内冲压成形．同时被模具冷却淬火，其微观组织由奥氏体转变成马氏体，发生相变强化，强度可提高3倍以上，高达1500 - 2000 Mpa，可制备出超高强度车身冲压件。这种热成形技术是国际上近年来出现的一种专门用于生产汽车超高强度钢板冲压件的最新技术，可生产轻量且超高强度的冲压件，质量减轻20％以上，高温下成形没有回弹，零件成形精度高(冷冲压无法消除回弹) 并且可以一次成形冷冲压无法成形的复杂零件。目前，超高强度钢板热成形技术已成为国外汽车制造业的热门技术，发展非常迅速。德国、法国等工业发达国家走在前列，开发出多种热成形超高强钢，如Usibor1500、DB200等，并率先推出商品化生产线。法国的阿塞洛(Arcelor)公司、德国的蒂森-克虏
浅谈汽车轻量化 摘要：通过对汽车轻量化的意义的分析，以及汽车轻量化技术的现状特点，引出了轻量化的发展方向。 关键词：汽车；轻量化；发展 一、汽车轻量化的意义 现阶段，降低能耗、减少环境污染以及节约有限资源是各国面临的一个十分重要而紧迫的课题，而通过减轻汽车自重能提高汽车的燃油经济性、降低能耗、减少污染已成为全球汽车工业的发展趋势。 有关研究数据表明：若汽车整车质量降低10%，燃油效率可提高 6%-8%；若滚动阻力减少10%，燃油效率可提高3%；若车桥、变速器等机构的传动效率提高10%，燃油效率可提高7%。此外，车辆每减重100kg，CO2排放量可减少约5g/km。 由此可见，汽车轻量化对于节能减排具有重大的意义，是实现我国汽车工业可持续发展的重要措施。同时，轻量化还可以使车辆行驶时因底盘重量的减轻而减轻颠簸，提高了车身的稳定性；轻量化的材料能对冲撞能量的吸收，又可以有效提高碰撞安全性。 因此，无论是对于传统动力汽车，还是新能源汽车，轻量化一直是科研、汽车生产制造等重点探索方向。目前，在汽车轻量化领域，正呈现技术、工艺和材料等多方发力局面。 一、汽车轻量化技术的现状： 汽车轻量化技术包括汽车结构的合理设计、轻量化材料的使用和制造工艺三个方面。 ①轻量化材料：实现汽车轻量化必须集成利用多种新材料和相关应用技术。目前，汽车轻量化材料使用的主要是高强度钢，其次是铝镁合金、复合材料及塑料。其中，高强材料主要用于降低钢板厚度，保证汽车结构和安全性能；低密度材料主要用于非结构件替换和减轻汽车质量。 1)采用高强材料：高强钢是轻量化的关键材料，它的大量使用既实现了整车轻量化，又保证了汽车的安全性和可靠性，因此，高强钢使用面广且量大。 2）采用轻量化材料：铝合金是轻质材料，具有良好的抗腐蚀性，应用前景良好。近年来，铝材在汽车上应用量增加很快，主要是板材、挤压材、铸铝及锻铝，在车身结构、空间框架、外覆盖件和车轮等处均有大量应用。 除了镁合金以外，还采用更轻的铝材料，用于壳体类、气缸盖罩盖和方向盘骨架等件，现在已经扩展到座椅骨架、车门、车顶、仪表盘骨架和支架类零件，轻量化效果更明显。 3）复合材料的使用：塑料及纤维复合材料在汽车工业的应用也日趋增加，汽车上应用塑料件已达数百个，多应用于发动机的缸套、活塞、连杆、活塞销、摇臂和气门挺柱，刹车系统的刹车盘和刹车毂。 ②优化设计：随着汽车工业设计水平的不断提高，如果汽车车身结构设计合理，不仅可
《汽车工艺与材料》特邀委员部分委员名单 中国汽车工程学会张宁秘书长 一汽—大众汽车有限公司安铁成总经理 上海大众汽车有限公司陈志鑫总经理 奇瑞汽车有限公司张国忠总助 江铃汽车控股曾应龙技术中心主任 北京汽车投资有限公司朱遂予开发部长 大众汽车（中国）投资有限公司徐焕新博士 郑州宇通客车股份有限公司龙江涛副总 金龙汽车工业公司邱锋总工 长安福特汽车有限公司沈英铨总经理 金华青年汽车制造有限公司王一平副总 江西昌河汽车股份有限公司周世宁总经理 中国汽车工程研究院有限公司张浩总工 北京现代汽车有限公司卢载万总经理 德国大陆集团亚洲区总裁兼汽车系统集团董事会成员蒋·孔克(Jay K. Kunkel) 博世(中国)投资有限公司彭德园总裁 德尔福公司全春泽全球副总裁 大众一汽发动机(大连)有限公司秦焕明总经理 上海大众动力总成有限公司 Frank Engel 总经理 潍柴动力股份有限公司孙少军技术总经理 广西玉柴机器股份有限公司李天生总经理 江铃汽车集团发动机公司万春泉技术副总 一汽无锡柴油机厂李建刚副厂长 一汽铸造有限公司于永来总经理 海南汽车研究所付文池高工 博世（中国）投资有限公司彭德园总经理 大陆汽车系统中国周立群总监 德尔福汽车系统（中国）投资有限公司蒋健副总 FPT菲亚特动力科技上海研发中心康博立博士 电装（中国）投资有限公司山田升总经理 麦格纳动力总成与整车工程与总装系统赵博胜执行总监 麦格纳中国公司高敬先总监 舍弗勒（中国）有限公司张艺林博士 陕西法士特汽车传动集团有限责任公司李大开董事长 潍柴动力股份有限公司孙少军技术总经理 广西玉柴机器股份有限公司李天生总经理 一汽无锡柴油机厂李建刚副厂长 格特拉克（江西）传动系统有限公司钟荷林总经理 襄阳汽车轴承股份有限公司高少兵董事长 美国天合集团(TRW) 罗健技术总监 马勒技术投资（中国）有限公司郭惠俊销售总监 恩斯克（中国）有限公司（NSK）谭迪伦总经理 康明斯（中国）投资公司王洪杰总经理 唐纳森中国公司阮敬如副总 英纳法-汽车天窗系统公司李详来总监 伟巴斯特汽车天窗系统中国公司张丽华总监
车身轻量化的思路及途径轻量化制造工艺（完） 作者：北京现代汽车有限公司沧州分公司慕温周、杨人杰、罗艳路、张剑、吕顺、朱珍厚（韩） 车身轻量化的思路及途径——轻量化材料的应用（一） 车身轻量化的思路及途径——轻量化结构设计（二） 车身轻量化的思路及途径的第三个重要方法——轻量化制 造工艺 轻量化制造工艺在使用轻量化材料和优化结构设计后，往往需要革新制造工艺来满足材料和结构的变化，如目前已广泛应用的激光拼焊板、热冲压成形和液压成形等工艺。 1. 激光拼焊板激光拼焊板（TWB）可将不同材质、不同厚度、不同强度和不同表面镀层的板坯拼合起来然后整体进行压型。激光拼焊板工艺已在汽车领域应用成熟，用于制造车门内板、加强板、立柱、底板和轮罩等部件，大众第7 代Golf 车身的激光焊缝总长度甚至达到了70 m。激光拼焊板工艺通过减少制件数量、局部钢板减薄及去除点焊凸缘来实现轻量化目的。车门内板边缘因需加装铰链，需要在0.8 mm 的主板基础上应用2 mm 厚的裁剪板来加强，因无需加装额外的增强板故车门整体减重1.4 kg。 2. 热冲压成形工艺高强度钢板由于屈服强度和抗拉强度的提高，冲压成形性能下降，主要表现为成形缺陷多、所需成
形力大以及回弹严重制件尺寸精度难以保证。如当强度超过1 000 MPa 以上时，对于一些几何形状比较复杂的零件，使用常规的冷冲压工艺几乎无法成形，所以高强度钢的热冲压成形工艺应运而生。热冲压成形工艺首先将高强度钢板加热至奥氏体化状态，然后快速转移到模具中进行冲压成形，在保证一定压力的情况下，制件在模具本体中以大于27℃/s 的冷却速度进行淬火处理，保压淬火一段时间，以获得具有均匀马氏体组织的超高强钢零件。 3. 液压成形工艺液压成形工艺一般有预成形、成形以及校准三个过程，可用于板材和管材成形。板材液压成形技术尤其适用于有深冲要求的复杂工件及较少凹槽的大型工件，如车身的结构件和外覆盖件。在车门外板的液压成形过程中，由于预成形使材料产生了期望的预应力，可以使车门等外板件在保持耐冲击性不变的情况下减少壁厚，从而达到轻量化效果。 管材液压成形是指管坯在内外部液体压力作用下贴合内部 的芯棒成形，该工艺可提高管件的内、外表面精度，也可用于两个部件的连接。管材液压成形的主要车身制件有发动机歧管、车顶支架、侧门横梁、散热器支架和传动轴零件等。 4. 铝合金压铸新工艺铝合金的加工方法有铸造、压铸、辊压、挤压和冲压等。随着铝合金在车身上的应用日益广泛，工程师们开发了一系列铝合金压铸新工艺，如冲压压铸法、针孔
商用车车架工艺技术与材料开发 发表时间：2017-04-11T16:12:15.410Z 来源：《基层建设》2017年1期作者：蓝军 [导读] 本文主要对商用车车架工艺技术与材料开发进行分析探讨。 东风柳州汽车有限公司广西柳州 545001 摘要：近年来，得益于国家政策的扶持和国内市场的旺盛需求，我国汽车工业发展极为迅速，同时汽车也消耗了大量的不可再生能源。因此，减少能源消耗，降低制造及使用成本成为了各汽车制造厂家的重点研究课题。汽车发展要求的轻量化、智能化、节能、舒适、安全和环保等离不开汽车新材料的开发,而汽车材料的开发又与汽车工艺技术的发展是密不可分的。基于此，本文主要对商用车车架工艺技术与材料开发进行分析探讨。 关键词：商用车车架；工艺技术；材料开发 1、前言 虽然这几年国内的钢铁行业也推出了一些适用于商用车车架高强度钢板如590、610、700MPa和超细晶粒钢等钢种,但并未在汽车制造企业大应用,制约的不仅是新材料价格,还有钢铁企业对汽车材料品种定位与商用车车架的工艺技术发展不同步。由此可见,钢铁企业的新材料开发必须依托汽业行业,而汽车行业也只有通过与钢铁企业合作共同开发出具有优良性能、低成本的新材料才能满足汽车高性能、轻化、低成本、节能和环保的要求。 2、商用车车架工艺技术——轻量化工艺 汽车轻量化的主要途径：一是采用比如高强度钢板、铝合金、镁合金和新型复合材料等强度更高、质量更轻的新型轻量化材料；二是应用以CAE为基础的现代结构优化技术设计汽车各零部件的结构，使结构部件薄壁化、中空化、小型化以及对零部件进行结构形状变更等，以实现最大限度地减轻零部件的质量。 2.1高强度材料替代轻量化 采用高强度材料替代进行轻量化是最简单的也是大家最容易想到的轻量化方法，它仅需将原有普通材料更换为高强度材料，同时减薄或减小零件尺寸，在保证强度等同于原结构的前提下实现轻量化设计。商用车车架因整车布置及各系统零部件安装的需要，目前采用的基本是边梁式梯形结构车架，另外为了减少工艺生产难度，所以其各零部件的结构也会设计得尽可能简单。因此在车架纵梁和车架整体结构方面，商用车车架无法像乘用车那样可以设计为中空或其他更有利于轻量化的结构。更多的便是通过将车架总成上的各零部件采用高强度钢板替代原来的普通钢板进行减薄设计实现轻量化。 2.2优化车架结构轻量化 优化车架结构进行轻量化，是指在不更换原有零件的材料，通过以CAE为基础的现代结构优化技术设计手段，在保证车架强度和刚度的前提下，对车架的结构形状进行改变，取消对车架强度和刚度无贡献或贡献小的零件，减薄或缩小尺寸实现轻量化。如以前的商用车车架普遍采用双层大梁，通过优化分析，可以设计为单层大梁，根据不同工况需要适当对车架做局部加强，以保证车架总成的强度和刚度和原车架相当。采用高强度材料替代和通过CAE分析优化车架结构两种方法是目前车架轻量化采用最多、也是最有效的方法，效果也是非常明显的。这两种方法在实际工作中应该是相辅相成，共同使用才能更大地挖掘出车架轻量化的空间，才能保证优化后的车架可靠。在上述轻量化方法的基础上，通过细化扩展，借助先进的设计优化软件，业界学者及汽车设计工程师们提出了很多的轻量化设计方法，开展了大量的车架轻量化设计工作，为车架的轻量化提供了大量的参考理论依据。 3、商用车车架材料开发分析 3.1高强度钢板的发展 目前国内已经批量生产高强度热轧钢板为700MPa级钢板，800MPa级及以上强度的高强度热轧钢板处于小批试用阶段，主要用在工程机械产品上，在商用车车架上暂时还无厂家试用。特别是900MPa以上的材料金相组织为“贝氏体+马氏体”(900MPa以下的材料为铁素体析出强化+贝氏体)，其延伸率较低，在10%左右，不适用于成型件，一般需采用焊接形式形成构件。因目前的热轧技术已经基本做到极限，如果要再进一步提高抗拉强度，需要进行热处理，这样会导致钢材成本大幅增加。随着钢材强度的提高，加工难度也会变大，对设备能力的要求也有所提高，因此需要调整设计方案和制造工艺，如设计上将零件厚度减薄。 3.2高强度钢的成型能力 (1)传统的车架纵梁成型工艺 传统的车架纵梁成型工艺主要为模具冲压成型，其具有生产效率高、质量稳定的特点，适用于单一品种的大批量生产，特别是可以进行双梁合压成型。其采用的压力机吨位较大，一般在3000t以上。压力机有油压机和机械式压力机两种，机械式压力机效率高；油压机成型过程中保压时间比机械式压力机稍长，对比同等吨位机械式压力机，具有成型后回弹少，质量更稳定的优点。因此，过去通常采用的机械式压力机逐步被油压机所替代。图,1为亚洲最大的6300t机械式压力机。 (2)车架纵梁的辊压成型工艺 辊压成型是与模具成型完全不同的纵梁生产工艺，辊压成型是辊轮在做旋转运动把纵梁带动向前的同时将纵梁逐步弯曲成型。其具有生产效率高，产品质量稳定，零件长度可以随时调整等优点。国内的辊压线在生产不同纵梁高度(即槽型宽度)时，需要更换辊轮，而更换辊轮和调试的时间较长。目前国外的辊压成型线通过伺服电机控制可在极短时间内完成产品料厚、槽宽和长度等参数的设置转换，且成型质量稳定，但设备非常昂贵，投入较大。如重汽采用了意大利Stam公司的辊压线。 对于高强度板，采用传统的成型工艺会因设备压力问题导致无法采用双梁合压。因此传统的生产工艺必须要进行改造以满足高强度板的成型能力要求，如采用辊压成型或采用单压工艺(即纵梁和纵梁加强板分别成型后再组合)。同时，冲孔和剪切设备也需要相应升级冲头和刀具，采用强度更高、耐磨性更好的材料所制作的冲头和刀具。若采用更高强度的钢板，上述工艺问题会更为严重，所以，车架的生产工艺也将会是未来几年内制约向更高强度钢板发展的重要因素之一。 4、结语 车架的结构性能影响着整车的正常行驶，所以车架轻量化必须在满足一定的强度和刚度的条件下进行。材料开发是现代汽车工业的重点课题，也是汽车工业长远发展的有力保障。
汽车材料
一、选择题 1.汽车活塞在工作过程中受到的载荷是（） A.静载荷 B.交变载荷 C.冲击载荷 D.剪切载荷 2.布氏硬度试验中，淬火钢球压头适于测定布氏硬度值在何种范围的材料（） A.<450 B.350~650 C.>450 D.>650 3.为使洛氏硬度试验测定的数据准确，规定每个试样上的实验点不少于（） A.4点 B.2点 C.3点 D.1点 4.下面几种金属材料中属黑色金属的是（） A.铜合金 B.钢 C.铝合金D 锌 5.45钢其平均碳的质量分数为（） A.0.45% B.45% C.0.045% D.4.5% 6.低碳钢、中碳钢、高碳钢是按以下哪种方法分类的（） A.按化学成分分类 B.按用途分类 C.按质量分类
7.钢所含有害杂质元素主要是（） A硅、硫 B.锰、硅 C.硅、磷 D.硫、磷 8.调质处理就是（） A.淬火+低温回火 B.淬火+中温回火 C.淬火+高温回火 D.淬火+正火 9.为使渗碳后的零件表面达到高硬度且耐磨，一般需经以下哪种处理（） A.淬火+低温回火 B.退火 C.正火 D.调质 10.退火与正火的基本区别是正火的冷却速度比退火（） A.慢 B.快 C.一样 11.玻璃主要是由（）和其它金属氧化物组成 A.SiO2 B.MgO C.Al2O3 D.CaO 12.安全性能最好的汽车玻璃为（） A.钢化玻璃 B.区域钢化玻璃 C.夹层玻璃 D.普通玻璃 13.塑料的使用状态为（） A.晶态 B.玻璃态 C.高弹态 D.粘流态 14.被成为“塑料王”是（） A.聚氛乙烯 B.聚苯乙烯 C.聚四氛乙
烯 D.ABS塑料 15.与金属材料相比较，塑料的（）要好 A.刚度 B.强度 C.韧性 D.比强度 16.橡胶的使用状态为（） A.晶态 B.玻璃态 C.高弹态 D.粘流态 17.被称为“万能橡胶”是（） A.丁苯橡胶 B.三元乙丙橡胶 C.氟橡胶 D.氯丁橡胶 18.玻璃钢是玻璃纤维和（）组成的复合材料 A.钢丝 B.陶瓷 C.树脂 D.石棉 19.碳纤维增强塑料的代号为（） A.CFRP B.MMC C.FRM D.FRC 20.石油中的主要元素是碳和（） Ａ.氧Ｂ.氢Ｃ.氮Ｄ.硫 21.下列（）物质是燃料的不良组分 A.烷烃 B.烯烃 C.芳香烃 D.环烷烃 22.下列（）炼制法是属于一次加工
汽车的材料与工艺 小组成员：王艺昕（1408071005） 赵元凰（1403031046） 陈绪（1408071007） 沈祥瑞（1408071008） 方放（1408071011）
一、汽车的材料 轿车车身是轿车的重要组成部分，由它构成了成员的乘座空间和乘乘座环境，其外表展示了整车的造型艺术和整车的特征。因此，车身材料既要满足车身设计、生产（制造）、装配、维护方面的要求；还要满足使用、安全等方面的要求，即满足强度、刚度、耐腐蚀、拉延性以及可焊接，易加工成型等方面的要求，所以轿车车身用材料种类较多。 1.钢板 汽车车身外壳绝大部分是金属材料，主要用钢板。早期的轿车车身沿用了马车车身结构，整个车身以木材料为主。1925年文森卓.兰西亚发明了承载式车身，车身由钢板冲压成型的金属结构件和大型复盖件组成，这种金属结构的车身一直沿用至今，得到不断的完善和发展。 ⑴镀锌薄钢板 从20世纪70年代开始轿车车身钢板采用镀锌薄钢板，这是因为它有良好的抗腐蚀能力。德国奥迪轿车的车身部件绝大部分采用镀锌钢板，美国别克轿车采用的是双面热镀锌钢板，上海帕萨特车身的外复盖件采用电镀锌钢板，内复盖件内部采用热镀锌钢板，可以使车身防锈蚀保质期长达11年。 ⑵普通低碳钢版 在现代汽车生产中，使用得最多的还是普通低碳钢板。低碳钢板具有很好的塑性加工性能，强度和刚度也能满足汽车车身的要求，同时能满足车身拼焊的要求，因此在汽车车身上应用很广。
⑶高强度钢板 为了满足汽车制造业追求轻量化的要求，钢铁企业推出高强度汽车钢材系列钢板。高强度钢板多用于中高档轿车，例如内外板件，车顶板、车门内外板、发动机舱盖、行李舱盖等上。这种高强度钢板是在低碳钢板的基础上采用强化方法得到的，抗拉强度得到大幅增强。利用高强度特性，可以在厚度减薄的情况下依然保持汽车车身的机械性能要求，从而减轻了汽车重量。它可以有效地提高汽车车身的抗冲击性能，延长了汽车的使用寿命。 2.塑料 由于塑料具有诸多金属和其他材料所不具备的优良性能，因此在汽车上的应用很广。常用于制作各种结构零件、耐磨减摩零件、隔热防振零件等。 汽车塑料件，根据其主要用途，大体上可分为功能件和结构件两种。功能件是以利用材料的某些特殊的物理化学性质工作的独立件，如塑料含油轴承。结构件是以应用材料的力学性质工作的覆盖件、安装件、壳体、梁架等。 ⑴门内板 以小红旗轿车和奥迪轿车为例，门内板的骨架部分均由ABS注塑而成。 ⑵顶棚 顶棚由基材和表皮构成。基材要求轻量、高刚性、尺寸稳定、易成型等，一般使用热塑性聚氨酯发泡内材，门内手柄，不仅是启闭门的功能件，而且也是装饰件。一般以ABS、改性PP等材料制成。 ⑶保险杠 保险杠是轿车的主要塑料件之一。保险杠也由面板和骨架材料组成。面板材料采用聚丙烯热塑性弹性体，再加入其它助剂，经注塑成型。 ⑷散热器格栅 散热器格栅是为了发动机冷却而设置的开口部件，位于车体最前面，往往把
湖北汽车轻量化项目 申报材料 规划设计/投资分析/产业运营
报告说明— 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，其物理性质表 现为密度低、强度高、塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、 导热性和抗蚀性，工业上广泛使用。 该轻量化铝合金汽车零件项目计划总投资17253.05万元，其中：固定 资产投资14353.95万元，占项目总投资的83.20%；流动资金2899.10万元，占项目总投资的16.80%。 达产年营业收入25143.00万元，总成本费用18881.19万元，税金及 附加319.33万元，利润总额6261.81万元，利税总额7444.84万元，税后 净利润4696.36万元，达产年纳税总额2748.48万元；达产年投资利润率36.29%，投资利税率43.15%，投资回报率27.22%，全部投资回收期5.17年，提供就业职位327个。 我国新能源汽车销量快速增长。当前我国的新能源汽车发展主要由政 策扶持，得到了飞速的发展。2016年，我国新能源汽车销量为50.7万辆，同比增长53%。截止2017年11月，新能源汽车11月当月销量11.9万辆，同比增长106.7%。
目录 第一章项目概述 第二章承办单位概况 第三章项目背景及必要性第四章市场研究分析 第五章项目投资建设方案第六章项目选址评价 第七章土建工程说明 第八章工艺概述 第九章环境保护分析 第十章职业安全 第十一章建设风险评估分析第十二章节能可行性分析第十三章实施安排方案 第十四章投资方案说明 第十五章项目经济收益分析第十六章总结说明 第十七章项目招投标方案
第一章项目概述 一、项目提出的理由 调研数据显示，2017年款普通品牌车型中，铝合金零部件在转向节、 羊角中的渗透率为21%，控制臂为3%，副车架和制动钳壳体上还没有应用。由此可见，当前铝合金在普通乘用车品牌中的渗透率还在绝对低位（增长 空间广阔）！ 汽车轻量化这一概念最先起源于赛车运动，它的优势其实不难理解， 重量轻了，可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加 速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好，刹车时的制动距离更短。 二、项目概况 （一）项目名称 湖北汽车轻量化项目 （二）项目选址 某循环经济产业园 湖北省，简称鄂，中华人民共和国省级行政区，省会武汉。地处中国 中部地区，东邻安徽，西连重庆，西北与陕西接壤，南接江西、湖南，北 与河南毗邻，介于北纬29°01′53″—33°6′47″、东经 108°21′42″—116°07′50″之间，东西长约740千米，南北宽约470 千米，总面积18.59万平方千米，占中国总面积的1.94%。最东端是黄梅县，
一、车身分类 按承载形式分为承载式车身与非承载式车身 二、车身三大制造工艺：冲压、装焊、涂装 三、冲压工序中最常用的、典型的四个基本工序：冲裁（包括冲孔、落料、修 边、剖切等）、弯曲、拉深、局部成形（包括翻边、胀形、校平和整形工序等）。 五、板料对冲压成形工艺(各种冲压加工方法)的适应能力称为板料的冲压成形性能。 六、成形极限图（FLD）是用来表示金属薄板在变形过程中，在板平面内的两个主应变的联合作用下，某一区域发生减薄时可以获得的最大应变量。（图形的大概形式要知道）。 七、成形极限图应用 a 局部拉裂（减小长轴应变、增大短轴应变） b. 合理选材 c. 提高成形质量(破裂、起皱) 八、力学性能指标对冲压性能的影响 a 屈服强度：小，易变形，贴膜性、定型性好 b 屈强比：小，易变形，不易破裂 c 均匀延伸率：大，冲压性能好 d 硬化指数：大，冲压性能好,但也有负面影响 e 厚向异性系数：大，冲压性能好 f 板平面各向异性系数：小，有利于提高冲压件质量 第二章冲裁工艺 一、冲裁：利用冲裁模在压力机上使板料的一部分与另一部分分离的 冲压分离工序。（名词解释） 二、冲裁的变形阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂阶段。 三、冲裁断面三个特征区：圆角带、光亮带、断裂带、（毛刺）。 四、冲裁间隙是指凸、凹模刃口工作部分尺寸之差，通常用Z表 示双面间隙，C表示单面间隙。（名词解释） 五、P24 冲裁间隙的影响理解一下。 六、冲裁力:指在冲裁时材料对模具的最大抵抗力。（名词解释） 七、降低冲裁力的措施： a 加热冲裁； b 斜刃冲裁； c 阶梯冲裁 八、冲裁力包括：卸料力、推件力、顶件力。 九、冲模的种类： 工艺性质：冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模等； 工序组合：单工序模、连续模和复合模； 材料送进方式：手动送料模、半自动送料模、自动送料模； 适用范围：通用模和专用模 导向方式：无导向模、导板导向模、导柱导套模； 冲模材料：钢模、塑料模、低熔点合金模、锌基合金模 十、冲模的闭合高度H：指行程终了时，上模上表面与下模下表面之间的距 离。冲模的闭合高度应与压力机的装模高度相适应。（名词解释） 十一、冲裁件缺陷原因与分析（简答） a 毛刺产生的原因 冲裁模刃口间隙大或不均匀；
汽车前后大灯快速成型工艺研究 汽车的前、后大灯是对汽车整体十分重要的功能型修饰物件，如今很多新式的车型都采用了硅胶软模的车灯材料，利用快速真空浇筑的方式。这种塑料壳体的成型工艺方法具有成本投入较低、制作过程简单、试制周期较短等优点，可以将设计方案快速的转化为实物产品，笔者将就此对汽车前、后大灯的快速成型工艺展开深入的研究。 标签：前后大灯；快速成型；组合工艺 1汽车前、后大灯模具的制造工艺 1.1硅胶模具的母版制造。硅胶模具就是产品的实样，不同的材料制造出的母版各不相同。代木树脂和PU块、ABS等材质具有硬度较强、耐磨性较好和切削速度快、易打磨等特点，所以得到了广泛的使用，是目前主流的母模制造材料。利用以上材料所制作出来的母模，精度较高、表面质量较好，且加工的程序不会很复杂，也直接的提高了硅胶模具的制造质量。 利用真空浇注的方法，在对模具塑料件的成型制作中，要对材料的收缩率进行一定的修改设计，然后利用三维立体的数据模型方法，在数控加工中心将模型进行三维实体的原型构造，从而将初步的母版模具制造出来。在母版模具的原型制造完毕后，还要对其的表面进行抛光处理，将原有的划痕、杂质进行剔除，以求增加表面的光滑度，从而取得不错的脱模效果；其次，还要使用洁模剂进行二次的表面清洁，彻底的光滑表面；最后用专门的脱模剂对原型的表面进行擦拭，让模具的表面不易受到损伤，并利于脱模；在完成以上的三个步骤后，就可以使用坐标检测仪来对原型模具进行精度的测算。 1.2硅胶模具的施工制造 1.对原型进行贴分型面，将制作好的原型模具的周围紧紧的贴合上一层透明胶带，起到了分型面的作用； 2.在原型模具的适当位置预制上浇注口； 3.将经过了上述步骤处理完毕的原型，放置进组合灯中，并按照设计的尺寸对硅胶模具的盒子进行浇注固定。 2前、后组合大灯的制造工艺探究 2.1前、后大灯材料的制造 1.前、后大灯主要由塑料件制造而成，其中在灯罩的选择上，为了满足前、后大灯能够长时间连续点亮的要求，可以选用PX521HT的材料，此种材料具有
汽车轻量化的技术与方法 汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实现汽车轻量化的途径有三条：一是通过整车优化结构设计；二是优化材料设计，即用低密度材料代替钢铁材料的应用；三是轻量化制造，即通过先进的轻量化制造技术的应用，实现轻量化设计和轻量化材料。 1.结构轻量化 车身结构轻量化也就是结构优化设计，即通过采用先进的优化设计方法和技术手段，在满足车身强度、刚度、模态、碰撞安全性等诸多方面的性能要求，以及相关的法律法规标准的前提下，通过优化车身结构参数，提高材料的利用率，去除零部件冗余部分，同时又使部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以减轻重量，实现轻量化。 （1） CAD/CAE在汽车结构设计上的应用 轻量化的手段之一就是对汽车总体结构进行分析和优化，实现对汽车零部件的精简、整体化和轻质化。利用CAD、CAE技术，可以准确实现车身实体结构设计和布局设计，对各构件的开头配置、板材厚度的变化进行分析，并可从数据库中提取由系统直接生成的有关该车的相关数据进行工程分析和刚度、强度计算。对于采用轻质材料的零部件，还可以进行布局进一步分析和运动干涉分析等，使轻量化材料能够满足车身设计的各项要求。 （2）结构小型化 目的是在不增加成本的情况下，维持车身功能与抗击安全性的同时减轻汽车重量。采用轻量化技术可以减少车身重的25%。 2.材料轻量化 （1）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。 铝合金： 自70年代开始，汽车用铝量不断增加。作为一种轻质材料，铝合金正日益受到汽车制造企业的青睐。目前，全世界耗铝量的12％～15％以上用于汽车工业。有些发达国家已超过25％。 镁合金： 镁是极重要的有色金属，它比铝轻，能够很好地与其他金属构成高强度的合金。 钛合金： 钛合金将是替代钢铁的轻量化和高性能的材料，是最具有潜力的汽车用材料。钛和钛合金应用的最大阻力来自于其高价格，所以钛合金的研制和生产工艺的开发重点都在于降低成本。 （2）高强度钢在汽车上的应用 高强度钢强度优于普通钢板、成本低于铝镁合金，使高强度钢板成为未来汽车结构材料的主体。 （3）其他材料的应用 蠕墨铸铁具有更高的刚度和强度，而简单地以蠕墨铸铁代替灰铸铁不会使零件质量减轻，但通过减小铸件壁厚即可减轻其质量。国外轻型发动机缸体应用蠕墨铸铁较多。在车用发动机上陶瓷基复合材料也有着广泛的应用。 3.制造轻量化 轻量化制造技术指的是以车辆轻量化设计为基础，在综合考虑所采用轻量化材料的特性和产品控制成本要求的前提下而采用的制造技术。目前使用最广泛的有激光焊接技术，液压
2014年第16期（总第295期） NO.16.2014 ( CumulativetyNO.295 ) 随着科技的进步与发展，汽车越来越频繁地进入到了我们的生活，已成为了我们生活中的一部分，为了保证汽车的性价比足够协调，我们必须对汽车生产现场的工艺与质量做好控制。在汽车的生产环节，我们可以采取很多措施来使得汽车产品的装配、试验工艺和装备技术水平得到一定的提高，另外，随着汽车产品的质量和使用寿命越来越受到重视，对汽车生产现场工艺与质量控制便更加迫在眉睫。为此，本人结合一些相关经验，提出以下一些相关的建议。 1 汽车生产现场工艺的相关分析及见解在汽车生产过程中，生产现场的工艺是最为重要的。目前，在我国的许多汽车生产厂家中，对于汽车生产现场工艺的监督不够严格，其工序也不够严密。就长远来看，我们应该对汽车的质量和使用寿命高度重视起来，因此，我们必须提高汽车产品的各项水平，例如产品的装配或装备的技术。同时，还需要对生产现场的诸多工序做好控制与监督，找出不合理的操作方法和不必要的浪费等，制定出标准的工序，如工时合理等。此处从以下六方面略作研究： 1.1 汽车焊装生产线的相关问题 由设备和操作工构成的汽车焊装生产线，是例如生产成品、零件等的基本管理单元。在汽车生产的一系列过程中，生产线的生产效率是非常重要的一项环节，它的高低关系着生产成本的高低，因此，提高生产线的效率是很关键的降低生产成本的手段之一。就提高生产线来说，我们需要在流水线上多做研究，我们都知道，在各个汽车生产现场，为了简化生产作业的难度，通常把作业进行一定的分工，这样一来，作业熟练度很容易得到提高，因此，将这些工序进行流水分配后，理论上是可以提高作业效率的。然而，在实际工作中，将作业进行仔细的分化后，新的问题便出现了，在各个工序中，作业时间是很难甚至完全不可能达到相同的，因此就使得工序间的作业负荷严重失衡。对于负荷低的工序，常常因为其作业完成较快而停工待料，造成工时损失或者大量的工件堆积滞留，更严重的会造成生产线的中断，而负荷高的的工序却常常不能按时完成任务。为了解决这一问题，必须对各个工序的作业时间进行合理的平均化，对作业的时间和具体操作进行研究测定，以此来确保各个环节的连续性，使得生产线能够顺畅地运行，保证生产的平衡性。 1.2 整车装配的相关工艺水平 先进的工艺装备对于整车装配来说，是十分重要的。工艺装备的设计制造水平更是至关重要的，尤其是对高效率的生产和汽车产品的高质量而言。改革开放以后，由于我国汽车工业的迅速发展，国外的大量先进设备都被引进了国内，因此，在汽车工业装备水平上有一定程度的提高。 1.3 生产现场的输送设备 输送设备在汽车装配现场是一个比较重要的环节，该设备主要用于总装配线或其他各总成分装线等的输送。汽车总装线对于完成汽车装配的生产过程来说是十分关键的部分之一。目前，我国的输送汽车总装线的设备已慢慢变为了柔性输送。例如在有的汽车生产现场中，采用的是带随行小车的地面单板式加地面板式，采用这种输送方式不仅可以满足平常的小车相关装备的输送，还能满足一些非承载车身例如载货汽车的输送。1.4 汽车生产现场的总成上线设备 输送发动机、前后桥和驾驶室、车轮等被统称为总成上线设备，在生产现场，对这些设备的分装或组装后需送到相应的工位线上。对于车轮来说，因为车轮的大 汽车生产现场的工艺与质量控制 李向阳 （中航黑豹股份有限公司，山东威海 264200） 摘要：由于科技的快速发展与国民经济的稳步提高，有车一族越来越多，随之带来的各种问题也越来越多。 文章以汽车生产现场工艺与质量控制为例做了相关探索。 关键词：汽车工艺；控制质量；控制探索 中图分类号：U468 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）16-0112-02 112
汽车车身工艺及新材料的发展 汽车车身制造工艺技术的重要性 汽车车身作为汽车上三大部件之一已经显得非常重要，从质量上看，轿车、客车的车身已占整车（40~60）%，货车车身也达（20~30）%，从制造成本上看，车身占整车的百分比还要超过这些数值的上限值，而且随着科学技术的发展和物质生活水平的提高，人们追求汽车的安全、舒适、新颖和豪华等特色大多要通过汽车车身来实现。车身的设计与制造需要综合运用造型艺术、人机工程、材料学、冲压、焊接、装饰、防振隔音、采暖通风等各方面的知识。它的发展状况足以反映一个国家的工业水平。 常见的工艺方法 一、冲压工艺 二、焊接工艺 三、装配工艺 四、涂饰工艺 五、注塑工艺 (见车身工艺检查作业指导书有很详尽的对这些比较传统工艺方法进行了描述，大家如果不很了解可以仔细学习一下。) 汽车减重的途径 减轻汽车车身重量，可以减少燃油消耗，装配更多的装备，提高汽车性能。为了减少汽车重量，工程师主要从材料、工艺和结构上想办法。
现代汽车上比较先进的工艺方法及材料介绍 一、拼焊工艺 过去的冲压工艺首先把钢板剪裁成冲压板料，然后冲压成为冲压件，再将各个冲压件焊接成所需要的部件。一种新的工艺方式则将这种顺序颠倒过来，它称为“拼焊”，就是将不同厚度和不同性能的钢板剪裁后拼焊起来的一种钢板，这种拼焊钢板可以冲压加工。采用拼焊钢板可以按照汽车的不同部位对应采用不同的板材，更好地发挥其作用。例如在负荷大的地方采用较厚的高强度钢板，而在其他部位则使用较薄的高强度钢板。 拼焊采用激光焊接，经过激光焊接的拼焊钢板允许进行冲压加工，经冲压成型而成为车身上的冲压件。拼焊钢板的应用简化了生产工艺、改善了构件性能、减轻了重量。汽车上采用“拼焊”的部件常有侧面框架、车门内板、车身底板、立柱等。 1、我们实践当中见到如哈飞赛马，前围骨架件由于碰撞的要求用不同料厚的钢板采用激光 焊接，其结构强度相对就比较好。 2、上海大众在充分研究了汽车行业发展宏观环境与消费者市场需求的基础上，率先推出了 多功能轿车———途安 精细工艺：提供多重安全保护 在安全性能方面，途安凭借精细的工艺有着出色的表现。 途安的车身大量应用高强度钢板及激光焊接等先进的制造工艺，大大提高了车身整体强度和刚度以及车身的碰撞安全性。尤其是长达41米的激光焊接，使整个车身焊缝达到分子结合，铸就了途安的“钢筋铁骨”,在最权威的欧洲NCAP撞击与安全性能测试中,获得了安全性能最高分五颗星。 与此同时，途安在细节之处也充分体现了上海大众一贯的安全理念。途安在车门内安装有呈对角线布置的侧面防撞板，一旦发生正面碰撞或者追尾碰撞时，侧面防撞板就会向上或者向下弯折而不会插入A、B和C立柱内，避免车门被侧面防撞板堵塞，提供了更好的安全保护。对于前排正副驾驶员，途安还专门设计了主动式头枕，以降低在碰撞过程中对颈椎损伤的风险。另外，途安还在保险杠和翼子板的设计中充分考虑了碰撞时对行人的
汽车制造工艺流程 一、工艺基础—概念 1、工艺 即加工产品的方法(手段、过程)。是利用生产工具对原材料、毛坯、半成品进行加工,改变其几何形状、外形尺寸、表面状态和内部组织的方法。 2、工艺规程 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等工艺规定（文件）。3、工艺文件 指导工人操作和用于生产、工艺管理的各种技术文件。是企业组织生产、计划生产和进行核算的重要技术参数。 4、工艺参数 为达到加工产品预期的技术指标，工艺过程中选用和控制的有关量，如电流、电极压力压等。 5、工艺装备 产品制造过程中所用的各种工具的总称。包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具等。 6、工艺卡片(或作业指导书) 按产品的零、的某一工艺阶段编制的一种工艺文件。他以工序为单元,详细说明产品(或零、部件)在某一工艺阶段的工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备。包括冲压工艺卡片、焊接工艺卡片、油漆工艺卡片、装配工序卡片。
7、物料清单（BOM） 用数据格式来描述产品结构的文件。 8、外协件明细表 填写产品中所有外协件的图号、名称和加工内容等的一种工艺文件。 9、外购工具明细表 填写产品在生产过程中所需购买的全部刀具、量具等的名称、规格与精度等的一种工艺文件。 10、材料消耗工艺定额明细表 填写产品每个零件在制造过程所需消耗的各种材料的名称、牌号、规格、重量等的一种工艺文件。 11、材料消耗工艺定额汇总表 将“材料消耗工艺定额明细表”中的各种材料按单台产品汇总填列的一种工艺文件。 12零部件转移卡 填写各装配工序零、部件图号（代号）名称规格等的一种工艺。 二、工艺基础—管理 1、工艺管理内容包括： 产品工艺工作程序、产品结构工艺性审查的方式和程序、工艺方案设计、工艺规程设计、工艺定额编制、工艺文件标准化审查、工艺文件的修改、工艺验证、生产现场工艺管理、工艺纪律管理、工艺标准化、工艺装备编号方法、工艺装备设计与验证管理程序、工装的使用与维
汽车轻量化材料技术 当前，节能、环保、安全、舒适、智能和网络是汽车技术发展的总趋势，尤其是节能和环保更是关系人类可持续发展的重大问题。因此，降低燃耗、减少向大气排出CO2和有害气体及颗粒已成为汽车工程界主攻的方向。人们现已熟知的美国PNGV计划，预计到2004年或2005年，美国轿车将达到每升汽油可行驶约34km（3倍燃料效率）。 减小汽车自重是汽车降低燃耗及减少排放的最有效措施之一。美国的PNGV计划要求轿车自身质量减小40％。 1 材料技术在轻量化汽车中的作用 福特汽车公司负责人在一次国际材料学会议上强调指出，21世纪的汽车将发生巨大的变化，而材料技术是推动汽车技术进步的关键，轻量化是今后汽车发展的关键。 RNGV:计划中明确提出选用新材料（包括高强度钢、铝、镁、钛合金、塑料及复合材料等）来实现减小汽车自身质量的目的，并把先进的轻质材料作为急需开发的技术领域。 铝、镁合金的优越性与竞争力迫使钢铁企业迅速发展高强度材料，于是引发了一场“金属材料之战”。钢铁业、铝业、镁业都纷纷制定出为汽车减小质量的计划。国际钢铁协会（International Iron and steel Institute）首先开展了超轻钢汽车车身（Ultra Light Steel Auto Body）项目，简称UISAB。参加该项目的有来自5大洲18个国家的35家国际著名钢铁企业。该项目于1994年启动，1998年结束。该项目的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（Ultra Light Steel Auto Closures）和UISAS（Ultra Light Steel Auto Suspension）两项目，前者是将高强度钢应用在汽车车身覆盖件上，后一项目是采用高强度和超高强度钢板、钢管、棒材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。其目标是通过采用新的钢材及设计，将悬架质量减小20%，不增加成本，达到铝材的减小质量标准，而成本与铝相比下降 20％。 UISAB计划后，钢铁企业又于1998年3月开始在全球实施UISAB－AVC计划，即先进的汽车概念项目（Advanced Vehicle Concept）。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），于2004年可研制出概念车并满足2004年汽车碰撞安全标准要求，明显改善燃油效率，材料可回收，排放减少并能降低成本，可大批量生产。 与此同时，世界各大铝业公司也结成了汽车铝材联盟（Auto Aluminum Alliance），其中包括铝协的汽车及轻卡集团、美国汽车材料合作伙伴（US Automotive Materials Partnership，简称USAMP）。 2 轻量化汽车材料技术的发展趋势 由于钢铁材料在强度、塑性、抗冲击能力、回收使用及低成本方面具有综合的优越，其