汽车轻量化材料与工艺PDF版

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简述汽车轻量化材料及制造工艺摘要：现如今，汽车在生活中得到不断普及，带来的环保性问题、节能型问题、安全性问题等越来越明显。

在这种情况下，汽车的轻量化研究越来越受到人们的重视，不仅有助于控制污染物的排放，还有助于提升汽车使用性能和安全性能，对于汽车的发展和进步有着重要的意义。

文章就此对汽车轻量化材料及制造工艺展开讨论。

仅供参考。

关键词：汽车；轻量化材料；制造工艺一、汽车轻量化材料及制造工艺研究原则综合分析汽车整体构造，其中车身构造重量在总重量中占据的比重较大，约占1／3。

所以通过优化车身材料选取能有效降低汽车自重。

当前在汽车车身材料选取过程中需要依照以下基本原则。

首先汽车在稳定行驶过程中要对汽车安全性、舒适性、稳定性进行探析。

其次各类的焊接部件能冲压成型，生产制造中技术工艺性能完善，最后材料应用具有可回收性与良好的经济性。

汽车工业全面发展的重要动力是基于材料基础进步基础上，提升汽车安全性，突出节能减排重要作用。

二、汽车轻量化材料的应用1.铝合金铝合金的比重仅仅是钢材质的30%，假设弯曲刚度为相同状态时，铝合金相对厚度是1.43，计算出49%为其减重潜能；假设弯曲强度相等的话，那么其减重潜力是38%。

有报道表明，如将汽车车身材料全部换为铝合金，在同等条件下会比铸铁、低碳钢等材质的车身每千克少排放13千克至20千克的温室气体，这也是当前阶段铝合金越发广泛的应用于汽车车身材质的直接原因，此种情况在豪华汽车中更加明显。

大量B级和C级汽车随着我国汽车制造业的发展相继问世，近些年更是有一批档次较高的新型汽车出现。

相关法律法规也随之不断完善，进一步推动了铝合金材质在国内汽车市场的应用。

此外，铝合金材料的冶炼技术对于汽车行业的发展也有十分积极的推动作用，现阶段主要有以下几种应用形式：铝合金锻件应用在车轮、汽车悬架支架的构件方面；铸造件应用在车身壳体和发动机缸盖等、车身结构等铝合金基拉拉伸件。

现阶段成本较高和焊接工艺性较差是阻碍铝合金材质推广和应用的首要原因，因此必须致力于铝合金冶炼技术的改进、成型工艺性的改进以及材料成本的降低，进而推进铝合金材料在我国汽车行业的应用，进一步推进我国汽车轻量化的发展进程。

MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺汽车轻量化材料及制造工艺研究现状卢晓亮天淇汽车模具有限公司 河南省鹤壁市 458030摘 要： 随着当前社会生产力的不断提升，汽车行业已经发展到一定的水平，在其未来发展中逐渐朝着轻量化方向发展。

汽车轻量化能够极大的提高汽车的安全性能，并且有利于缓解现代城市紧张的交通压力，对进一步加快城市发展，为人们提供更加便利的生活具有重要意义。

汽车轻量化材料及制造工艺是实现汽车行业轻量化发展的前提基础，也是促进其发展的关键点。

本文对当前汽车轻量化材料发展现状及趋势进行了分析，探讨了汽车轻量化制造工艺，旨在促进汽车轻量化发展，为人们提供更高性能质量的汽车产品。

关键词：汽车轻量化；制造工艺；材料1　引言随着现代社会不断发展，人们对汽车产品的质量与性能提出了更高的要求，其不仅需要具有高水平的交通工具性能，并且在污染物排放、能源消耗等方面也需要进行全面有效的控制。

近年来，随着我国汽车保有量不断增加，随之而来的汽车安全、环保、能耗问题日益凸显，进一步促进汽车行业发展，就需要在满足人们对汽车产品的需求的同时，降低对汽车排放对环境的污染，减少汽车能耗。

汽车轻量化发展是未来汽车行业发展的重要方向，其在满足人们对汽车安全性、动力性、功能性等要求的同时，还可以有效控制汽车污染物的排放量，降低能源消耗，实现节能减排的目标。

2　汽车轻量化材料发挥在那现状与趋势随着社会经济水平的不断提升，我国家庭汽车保有量连续多年呈现上升趋势，并且这种趋势在未来很长一段时间内将会持续，汽车行业具有广阔的发展空间。

汽车市场销售量的不断增加，为我国制造业发展发挥重要的推动作用，与此同时，由汽车行业发展所带来的一系列安全、环保、能耗问题越来越受到社会的广泛关注。

相关数据表明，当汽车自重下降，则其能源消耗量随之下降，且其排放量也相应的降低。

因此，在未来汽车行业发展中，不仅需要实现降低汽车排放与能耗，提高燃油效率等，还需要重视对有效降低汽车自重。

汽车制造中的轻量化材料与工艺创新随着环境保护意识的增强和能源危机的日益严重，汽车工业正迫切寻求一种更加环保、高效的解决方案。

轻量化是一个不可忽视的趋势，汽车制造中的轻量化材料与工艺创新正扮演着重要的角色。

本文将探讨汽车制造中的轻量化材料与工艺创新，并分析其对汽车工业的影响与发展。

一、轻量化材料在汽车制造中的应用随着技术的进步，新型轻量化材料被广泛应用于汽车制造中。

其中，铝合金、镁合金和碳纤维等材料具有重量轻、强度高的优势，逐渐取代传统材料的地位。

与传统钢铁相比，铝合金具有优异的耐腐蚀性和可塑性，可以实现更好的造型设计和外观效果。

镁合金具有更高的特殊强度和刚性，可以有效减轻汽车的整体重量。

碳纤维作为一种新型的复合材料，具有优异的强度和刚性，同时重量轻，被广泛应用于高端汽车制造。

二、轻量化材料对汽车性能的影响轻量化材料的应用不仅可以有效减轻汽车的总重量，还可以提高汽车的燃油经济性和性能表现。

首先，减轻汽车自身重量可以降低能源消耗，提高燃油效率，减少尾气排放。

其次，轻量化材料具有更好的刚性和强度，能够提高车辆的操控性和安全性能。

此外，减轻汽车总重量还可以降低车辆的传动系统和制动系统的负荷，延长部件的使用寿命，减少维修保养成本。

三、轻量化工艺创新与汽车制造轻量化材料的应用不仅需要材料本身的创新，还需要在汽车制造工艺方面进行创新。

制造商需要采用先进的焊接技术、粘接技术和成型技术，以确保新材料的安全可靠性。

例如，与传统焊接相比，激光焊接是一种更加灵活高效的工艺，可以减少焊接热影响区域，提高焊接强度和质量。

同时，粘接技术也成为轻量化制造中的重要工艺，其具有良好的密封性和减震性能，可以提供更好的承载能力和车身刚性。

此外，先进的成型技术，如热成型、压缩成型和注塑成型等，可以实现复杂的车身构造和形状设计，提高整体车身的强度和轻量化效果。

四、轻量化材料与工艺创新对汽车工业的影响与发展汽车工业的持续发展离不开轻量化材料与工艺的创新。

汽车轻量化材料及工艺的研究与应用随着人们生活水平的提高，汽车成为了人们生活中的重要交通工具之一。

随着汽车行业的不断发展，轻量化已经成为了汽车制造业的重要趋势之一。

轻量化是指在保证汽车安全性、性能的前提下，尽可能减少汽车的重量，达到降低油耗、减少尾气排放、提高汽车性能等效果的目的。

而轻量化的核心就在于轻量化材料和工艺的选择与应用。

本文将就此进行详细的阐述。

一、轻量化材料1.镁合金镁合金是一种具有很高的比强度、比刚度和抗震性的金属材料，同时其密度比常见的铝合金更轻。

因此在轻量化领域被广泛的使用。

在汽车行业，镁合金较多地被用于车身、引擎和底盘等部件中。

例如采用镁合金的车门，不仅重量轻，还有耐腐蚀、可塑性强等特点。

2.碳纤维碳纤维是一种新型的高强度、低密度材料，广泛应用于航空航天、汽车、运动器材等领域。

在轻量化汽车领域，由于其密度仅有1.6-1.9g/cm3，是钢材的1/5，同时它的拉伸、弯曲等强度高达钢材的2-3倍。

因此，碳纤维被极大推崇。

例如下端采用碳纤维制成的轮圈和车架不仅可以降低车重，还可以让汽车性能得到提高。

3.铝合金铝合金是一种轻量、结构强度高、耐腐蚀、抗震性好等特点的金属材料。

因此在汽车制造业中得到广泛的应用。

目前，众多汽车生产商，例如宝马、奥迪等都采用铝合金制造车身结构框架，如宝马采用了大量的铝合金制造车身结构框架，使车身重量比同类车型轻500-1,000公斤。

4.钛合金钛合金是一种相对来说比较昂贵的金属材料，但是它的优点也是显而易见的。

例如钛合金比钢材轻40%，比铝材更轻盈，同时其耐腐蚀性能也非常优秀。

在汽车轻量化领域，钛合金可以用于各种零部件的制造，例如发动机、变速器等。

二、轻量化工艺1.冷成形冷成形是一种在保证材料性质和机械性能的前提下，采用冷挤压机进行轻量化成形材料加工工艺的方法。

通过利用外重锤和内空心压头的相互作用，将材料压入模具中成型。

这种工艺可以避免对材料的脆化，保持了材料的强度和抗震性能。

工 业 技 术95科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2017.28.095汽车轻量化材料及制造工艺分析①杜弘(辽宁丰田金杯技师学院 辽宁沈阳 110014)摘 要：随着科学技术的不断发展和进步,汽车设计更加注重安全、环保、智能等。

本文主要从汽车轻量化研究作为切入点,分析了汽车轻量化所使用的材料和特点,简单阐述汽车轻量化所涉及到的主要技术,以期为实现汽车轻量化目标提供有益的参考。

关键词：汽车轻量化材料 制造工艺 分析中图分类号：U643.02文献标识码：A文章编号：1672-3791(2017)10(a)-0095-02随着科学技术不断地发展和进步,带动了汽车工业的不断发展。

由于人们生活水平的提高,对于物质上的需求更加迫切。

汽车作为物质生活的一部分,起到方便出行的作用,在日常生活生产中具有重要的作用和意义。

随着汽车在现实生活中的不断普及,带来的环保性问题、节能型问题、安全性问题等越来越明显。

在这种情况下,汽车的轻量化研究越来越受到人们的重视,不仅有助于控制污染物的排放,还有助于提升汽车使用性能和安全性能,对于汽车的发展和进步有着重要的意义。

1 汽车轻量化研究和分析1.1 汽车轻量化研究汽车轻量化研究作为现代汽车研究的重要课题,并不是单纯地将汽车体型进行相应的简化。

首先,在进行轻量化研究的过程中,要保持汽车原有的性能不受到相应的影响和破坏,适度地、有目的地减少汽车相应的重量。

其次,还应该充分考虑汽车正常行驶的安全性、耐磨性、耐震性、舒适性,保证汽车本身的造价有所减少或维持不变的状态,避免给客户带来相应的经济负担。

汽车轻量化技术作为一种全新技术,主要是由汽车结构的合理设计和轻量化材料的使用两个部分组成。

汽车结构设计轻量化技术是保证汽车现代化结构的主要技术,不仅注重外形,更注重性能。

在现阶段,结构设计的轻量化一般采用前轮驱动、高刚性结构、超悬架结构等来达到相应的轻量化目的。

汽车轻量化材料成型工艺分析汽车轻量化是现代汽车工业发展的重要趋势之一，它能够显著提高汽车的燃油效率、降低排放、提升操控性能和安全性。

轻量化材料的应用和成型工艺是实现汽车轻量化的关键。

本文将探讨汽车轻量化材料的种类、成型工艺及其在汽车制造中的应用。

一、汽车轻量化材料的种类汽车轻量化材料主要包括高强度钢、铝合金、镁合金、复合材料等。

这些材料具有密度低、强度高、耐腐蚀性好等特点，是实现汽车轻量化的理想选择。

1.1 高强度钢高强度钢是汽车轻量化中应用最广泛的材料之一。

它通过优化合金成分和热处理工艺，实现了强度和韧性的双重提升。

高强度钢在汽车车身、底盘等关键部位的应用，可以有效降低整车重量，同时保持良好的安全性能。

1.2 铝合金铝合金以其低密度、高比强度和良好的铸造性能，成为汽车轻量化的另一重要材料。

铝合金可以通过铸造、锻造、挤压等工艺成型，广泛应用于汽车的发动机、变速箱、车身结构件等部件。

1.3 镁合金镁合金是所有结构材料中密度最低的金属，其密度仅为铝的2/3，钢的1/4。

镁合金的强度和刚度较高，且具有良好的阻尼性能和电磁屏蔽性能，适用于汽车的仪表板、座椅框架、轮毂等部件。

1.4 复合材料复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的新型材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。

在汽车领域，常用的复合材料包括碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)等。

这些材料在汽车的车身、内饰、底盘等部位的应用，可以显著降低汽车的重量。

二、汽车轻量化材料的成型工艺汽车轻量化材料的成型工艺是实现材料性能的关键环节，不同的材料和应用场景需要采用不同的成型工艺。

2.1 铸造工艺铸造是将熔融金属倒入模具中，待其冷却凝固后形成所需形状的工艺。

对于铝合金和镁合金等材料，铸造工艺可以实现复杂形状的成型，且成本相对较低。

常见的铸造工艺包括砂型铸造、金属型铸造、低压铸造等。

2.2 锻造工艺锻造是通过施加外力使金属形成所需形状的工艺，它能够提高材料的密实度和强度。

—108—工装设计引言：当今，汽车已经成为主要的交通工具之一，在为人们带来便利的同时，也造成大量的能源消耗和环境污染。

随着汽车保有量的逐渐增多，对环境和能源造成的影响越来越大，所以这就要求汽车产商需要设计出降低汽车尾气排放量的方式。

而汽车消耗油量和汽车重量有着直接的联系。

根据有关实际调查分析得知，若是汽车重量减轻10%，则汽车的油量消耗能够减少10%-15%左右。

而汽车底盘重量占总体重量的30%以上，所以通过对底盘系统实行轻量化的处理，可以有效地减少汽车油耗并提升汽车行驶过程中的舒适度。

1 汽车底盘轻量化技术开展的方式汽车底盘所使用到的零件大都数是安保件，所以对各种零件的质量要求都非常高。

因此，在对汽车底盘采取轻量化措施的过程中，应对这部分零件结构、材料和工艺实行不断的优化与创新。

其中汽车底盘结构优化主要包含：零件的尺寸、形状和空心件等相关方面的设计。

汽车底盘零件的材料主要包含：（1）使用铝合金和镁合金代替传统的钢质材料，以达到减轻重量的目的。

（2）借助比传统底盘刚强度更强的钢制材料，增强底盘的功能，减少钢制结构的使用数量，实现整体质量降低的效果。

在汽车底盘工艺采取优化措施过程中，需要尽最大限度使用热成形、液压形成等方式，以达到减轻底盘零件重量目的［1］。

2 汽车轻量化与节能减排之间的关系汽车在行驶时，由于需要克服空气和运动的阻力，所以会消耗相对较多的功率，主要包含爬坡功率、轮胎滚动功率以及加速时产生的空气阻力等。

空气阻力主要与汽车迎风的实际面积和车身的具体形状有着非常直接的关系，同时与速度成正比，但是这部分存在的阻力与汽车的重量没有关系。

然而，爬坡和滚动等相关的阻力则是与汽车的重量呈现出正比的关系。

因此，减轻汽车的重量，能够使车辆的阻力和能源的消耗得到降低。

根据相关实践调查研究显示，如果是车辆的重量能够减少10%，那么汽车消耗油量会降低7%左右，同时排污量也会随着而减少。

由此可知，降低汽车的重量不仅可以实现节能的目的，还能够达到环保的效果，所以汽车制造厂家必须要加大关于这方面的研究。

MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺汽车底盘轻量化材料和工艺分析张斯程长春汽车工业高等专科学校　吉林省长春市　130013摘 要： 当前汽车的保有量不断的增加，汽车产业不断的壮大，为了提升竞争力，汽车厂商不断尝试技术的创新。

汽车底盘轻量化是当前汽车产业共同关注的话题，通过对底盘的轻量化，能够降低车辆的重量，进而降低油耗，提升车辆的舒适度。

而随着新材料和工艺的发展，越来越多的轻量化材料被研发，为实现汽车底盘轻量化奠定基础。

本文主要对汽车底盘轻量化材料以及具体的工艺进行分析。

关键词：汽车底盘；轻量化材料；工艺汽车当前已经成为人们出行中的重要交通工具，为人们的生活和出行带来便利，但是同时也导致能源以及环境危机，随着汽车保有量的增加，对环境和能源的威胁越大，因此当前汽车厂商都在探寻降低汽车尾气排放量的方式。

而汽车油耗与汽车重量具有直接的关系，通过大量的调查分析可知，如果汽车重量降低10%，那么消耗的能量将会降低10%到15%。

而汽车底盘重量占汽车总重量的30%以上，因此如果对底盘系统进行轻量化对降低汽车油耗具有非常大的作用，此外还能够提升汽车行驶的舒适度。

1　汽车底盘轻量化技术开展的方式汽车底盘中涉及到的零件大部分都是安保件，所以对各零件的质量要求高。

在对汽车底盘进行轻量化的过程中，需要对这些零件的结构、材料以及工艺等进行优化和创新。

对于汽车底盘结构上的优化包括零件的尺寸、形状以及空心件等方面的设计实现对底盘轻化的目的。

在底盘零件的材料上主要可以采用两种形式，其一为铝合金或者镁合金等材料替代传统的钢质材料，进而实现减重的目的；其二，利用比传统底盘钢板强度更强的钢制材料，提升底盘的功能性，降低钢制结构的使用数量，实现整体的减重效果。

在汽车底盘工艺的优化中，尽可能采用热成形、液压成形等方式，减轻底盘零件重量。

2　汽车轻量化与节能减排的关系汽车行驶过程中，会由于突破空气和运动的阻力消耗大量的功率，包括爬坡功率、轮胎滚动功率、加速阻力以及空气阻力等。

2019年第12期刘亦功（一汽-大众汽车有限公司,长春130011）【摘要】汽车车身轻量化是汽车主机厂实现节能减排的重要战略举措之一，包括材料选择、工艺技术实现的关键技术和混合材料连接技术。

结合生产实际，总结了铝合金材料、高强钢在汽车车身材料上的应用，总结了铝合金和高强钢的工艺技术最新应用成果，介绍了混合材料连接技术,特别是随着铝材和高强钢在汽车车身上的广泛应用，使得混合材料连接需要更多的创新技术，介绍了铝板材焊接、冷连接和粘接技术应用的最新成果。

随着轻量化材料在汽车车身应用的不断增加，轻量化材料和工艺制造技术将趋于更加成熟。

主题词：轻量化材料铝车身高强钢连接技术制造工艺Lightweight Material and Manufacturing Technologies for Car BodyLiu Yigong（FAW-VW Automobile Limited,Changchun 130011）【Abstract 】Car body lightweight is one of the important strategic measures to achieve energy saving and emission reduction for automotive manufacturers,including material selection,key technologies of process and technologies of hybrid material bined with the actual production,the application of aluminum alloy and high strength steel in automobile body materials is summarized.The latest application results of aluminum alloy and high strength steel technologies are summarized.The joining technologies of hybrid materials are introduced.Especially with the extensiveapplication of aluminum and high strength steel in automobile body,more innovative technologies are needed for the connection of hybrid materials,and technologies of the welding and cold connection of aluminum shells are introduced.The latest achievements in the application of bonding and bonding technologies are introduced.With the increasing application of lightweight materials in automobile body,the technology of lightweight materials and process manufacturing will become more mature.Key words:Lightweight,Material,Aluminum car body,High strength steel,Joiningtechnology,Manufacturing process【引用】刘亦功.车身轻量化材料和工艺制造技术[J].汽车文摘，2019（12）：40-44.【Citation 】Liu Y.Lightweight Material and Manufacturing Technologies for Car Body [J].Automotive Digest(Chinese),2019（12）：40-44.车身轻量化材料和工艺制造技术1前言汽车产业的发展随着环保法规的日益严格和燃油经济性的提高，已经将节能减排提到了首要地位。