高强度轻量化商用车车轮开发的背景及意义
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锻造铝合金卡客车车轮引领商用车轻量化趋势摘要:汽车工业节能减排对于一个国家的能源供应和环境保护都具有重要的意义。
作为有效的节能手段,汽车轻量化技术已经成为汽车工业发展的重要研究课题之一。
研究表明,约75%的油耗与整车质量有关,降低车辆质量就可以有效降低油耗以及排放。
占全球车辆保有量仅30%的商用车辆,消耗着全球70%的油耗,使得商用车车辆轻量化的推广和运用更为紧迫,对节能减排降耗的意义更加重大。
本文从国内外目前车辆轻量化技术的发展和背景出发,在研究车辆轻量化的现状和对主要途径进行分析后,论证了锻造铝合金车轮在卡客车商用车辆上的广泛使用将全面引领商用车车辆轻量化时代的到来。
关键词:商用卡客车,轻量化,锻造,铝合金车轮,节能降耗Abstract: automobile industry energy conservation and emissions reduction for a country’s energy supply and environmental protection has important significance. As an effective means of energy saving, car lightweight technology has become one of the important research subject for the development of auto industry. Research shows that about 75% of the fuel consumption is associated with the vehicle quality, reduce vehicle quality can effectively reduce the fuel consumption and emissions. 30% of the global vehicle ownership only commercial vehicles, consumes 70% of global oil consumption, makes commercial vehicles lightweight extension and use more urgent, for energy conservation and emissions reduction, decreasing the consumption of more significant meaning. This article from the development of current vehicle lightweighting technology at home and abroad and the background, the research vehicle lightweighting through analysis of the status quo and the main way, demonstrates the forging of aluminum alloy wheels in the passenger car widely used in commercial vehicles will lead a comprehensive commercial vehicle lightweighting era.Key words: commercial card, lightweight, forging, aluminum alloy wheels, saving energy and reducing consumption一.汽车轻量化的概述1.1 背景在全球气候变暖,空气污染严重,原油资源日益紧缺的今天,“节能环保”越来越成为了广泛关注的话题。
中国铝车轮行业发展现状、轻量化设计、制造技术的特点及发展趋势分析一、铝合金车轮的优点及轻量化设计新一轮科技革命和产业变革的浪潮正在席卷全球,汽车行业新材料、新技术广泛应用,新模式、新业态不断涌现,为了应对这种新浪潮,各汽车制造企业提出了“五化”的概念,即轻量化、电动化、智能化、网联化、共享化,其中,轻量化是改善汽车燃料经济性的有效途径。
车轮作为汽车非常重要的零部件之一,不但要求外形美观,还要实现轻量化,保证可靠性和高精度。
随着铝合金车轮的制造技术不断发展,越来越多铝合金车轮新的生产工艺受到重视并得到采用,铝合金车轮在乘用车上的装配占比越来越大。
铝合金车轮对汽车的节能性、安全性和舒适性都有着重要的意义。
二、铝车轮行业发展现状当下,我国汽车产业高速发展,十九大提出了汽车产业中长期规划,表明到2025年,我国要迈入汽车强国的队伍。
2018-2020年,中国乘用车市场趋于饱和,产量稍有下降趋势,2020年,中国乘用车产量1999万辆,同比下降6.41%。
《2021-2027年中国铝合金车轮产业发展动态及投资方向分析报告》显示:2015-2020年中国铝车轮总产量及占全球的比重一直保持在60%,2020年中国中国铝车轮总产量16113万只,全球铝车轮总产量26855万只,中国铝车轮总产量占全球的60%。
2015-2020年中国铝车轮装车量同铝车轮总产量、乘用车产量走势趋于一致,2020年中国铝车轮装车量7996万只,较2019年减少548万只。
2019年中国铝车轮出口数量9038万只,比上年减少903万只;2020年中国铝车轮出口数量8117万只,比上年减少921万只。
我国铝车轮出口量远远大于进口量,2020年12月,中国铝车轮出口数量818.8万只,进口数量16.9万只,出口量较进口量多801.9万只。
2020年中国铝车轮出口金额35.36亿美元,其中12月出口金额3.60亿美元;铝车轮进口金额0.90亿美元,其中12月进口金额0.11亿美元从进出口单价来看,中国铝车轮进口单价高于出口单价,2020年中国铝车轮进口单价64.38美元/只,其中12月份铝车轮进口单价43.56美元/只;铝车轮出口单价65.09美元/只,其中12月份铝车轮出口单价43.97美元/只。
钢制车轮的发展趋势钢制车轮是汽车行业中不可或缺的组成部分,它承载着车辆的重量并提供了行驶的支撑力。
随着科技和工艺的不断进步,钢制车轮的发展也在不断演进。
以下是钢制车轮的发展趋势:1. 轻量化:轻量化是当前汽车工业的主要发展趋势之一。
减轻车辆的整体重量有助于提高燃油经济性和减少尾气排放。
钢制车轮的轻量化主要通过优化设计和材料改良实现。
通过减少钢制车轮的毛坯重量并采用高强度钢材,可以在不牺牲结构强度的前提下降低车轮重量。
2. 强度和刚度的提高:钢制车轮的强度和刚度对于提供优质的行驶品质和安全性至关重要。
随着使用高强度钢材的广泛应用和车轮结构设计的优化,钢制车轮的强度和刚度得到了显著提高。
这不仅可以提高车辆的操控性和稳定性,还可以提高车轮的耐久性和使用寿命。
3. 技术创新:随着汽车行业的发展,钢制车轮的制造技术也在不断创新。
目前,一些制造商正在研发新的制造工艺,例如压铸和锻造技术,以提高车轮的品质和性能。
此外,一些新材料的引入也为钢制车轮的发展带来了新的机遇。
例如,复合材料的使用可以大幅度减轻车轮重量并提高强度。
4. 外观设计的多样化:外观设计在汽车行业中具有重要的意义。
随着人们对个性化和时尚的追求,钢制车轮的外观设计也在不断演变。
制造商们注重设计新颖、独特的车轮造型,以满足消费者的需求。
同时,采用不同的涂装和镀铬技术可以为钢制车轮带来不同的视觉效果,提高整车的外观吸引力。
5. 智能化和数字化:随着智能技术的快速发展,钢制车轮也开始逐步实现智能化和数字化。
一些制造商开始尝试将传感器集成到车轮中,以收集车轮运行数据和车辆状态信息。
这种智能化的车轮可以提供实时数据监控和故障诊断,从而改善驾驶安全性和维护效率。
总的来说,钢制车轮的发展趋势主要包括轻量化、强度和刚度提高、技术创新、外观设计的多样化以及智能化和数字化等方面。
随着科技的进步和需求的不断变化,钢制车轮将继续通过创新和改进,为汽车行业提供更高品质的车辆性能。
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高强度钢制车轮的轻量化研究发布时间:2022-06-07T06:50:19.809Z 来源:《中国科技信息》2022年4期作者:张敬华[导读] 现在汽车行业的主要发展趋势是促进汽车使用新能源,朝节能、环保的方向发展张敬华齐鲁轮业有限公司山东省青岛市 266109摘要:现在汽车行业的主要发展趋势是促进汽车使用新能源,朝节能、环保的方向发展,同时这促进了汽车行业的快速发展。
因此,汽车轻量化的研究是汽车行业研究的重点研究方向。
在车辆行驶过程中,车轮需要同时处理由自身体重和各种由于车辆运行产生的阻力。
所以要确保车辆的安全性能首先要确保车辆的质量安全过关。
提高汽车零部件的高性能,完整性,节能性和降低零部件的能耗是汽车零部件的主要发展方向,现在对车轮轻量化的研究重点在对高强度钢制车轮的研究。
本文主要对高强度钢的研究开发,钢轮结构的设计以及车轮制造工艺的改进展开了分析和研究,为钢制车轮的轻量化研究提供了相关的参考内容。
关键字:高强度;钢制车轮;轻量化1、车轮改进的重要性车轮作为列车行走系统关键零部件之一,其运行环境复杂,在服役过程中承受着侧向力及径向垂直力共同作用,需要较高的力学性能和抗疲劳性能方能满足运行要求。
在机车、客车及高铁用车轮制造标准中规定所用车轮必须使用辗钢整体车轮。
在车轮的锻造过程中,目前采用分步锻造+辐板轮辋轧制的工艺,其优点是通过轧制保证各部位拥有较好的金属流线,产品受力区域经轧制后金属更加致密,各部位余量能够精准控制,分布均匀,提高材料利用率等。
但是轧制成形过程也是整个车轮成形的关键,参数调整及优化对车轮热成形形状影响较大。
2、钢制车轮的发展现状2.1钢制车轮的市场分析现在中国汽车产销的占比在世界汽车总产销中占据比例较大,成为了汽车制造大国。
这就意味着我国的汽车行业在不断地发展,随之汽车零部件的发展也得到了很大程度上的促进,同时这也为我国车轮行业带来了更大的发展空间。
在车轮领域里,竞争关系最为激烈的就是钢制车轮和铝制车轮。
22.5X9.00型轻量化无内胎车轮研制工作总结xxxxxxxx车轮制造有限公司二O一三年十月22.5x9.00型轻量化无内胎车轮研制工作总结一.研制目的意义通过本项目产品的研制开发工作,提高公司研发团队的创新能力,激发广大职工的开发新产品的积极性,同时此产品投放市场后,将提升企业形象,增强公司适应市场变化的能力,并能给本公司带来良好的经济效益。
二.研制工作主要内容1.选用滚压一件式无内胎轮辋结构,代替传统的型钢多件式轮辋,以减轻轮辋重量,提高轮辋的疲劳寿命,同时可配用无内胎轮胎,充分发挥其行驶安全且节油的作用。
2.选用大平面等强度旋压轮辐代替传统的等厚轮辐,运用强力旋压机加工旋压轮辐;采用大吨位压力机整平工艺,达到减轻重量、节省原材料、提高轮辐平面度目的。
3.使用自动埋弧焊接方式焊接车轮总成,代替传统的CO2闪光焊接方式,熔深均匀、残余应力低,以保证焊接可靠性、提高车轮的使用寿命,同时改善劳动环境、焊缝也美观大方。
三.研制工作过程总结根据“22.5x9.00型轻量化无内胎车轮设计任务书”,我们从2012年6月起开始该产品的设计、试制工作,直至2013年1月顺利完成小批量试产,现将该产品研制过程总结如下:(一).2012年8月完成产品所有技术文件设计工作1.2012年6月完成产品图设计工作:运用滚压无内胎一件式轮辋配装等强度旋压轮辐,按照国家标准GB/T3487《汽车轮辋规格系列》及企业标准Q/FCZ01-2012《汽车用钢制车轮》要求设计出完整的产品图纸。
2.2012年8月完成工艺、工装文件图纸设计工作:1)为正确指导试制工作,首先制定了《汽车用钢制车轮》企业标准,并经蚌埠市质量技术监督局备案。
2)根据设计任务书的“生产工艺路线”制定工艺规程,确定每道工序的技术要求及质量控制、检测方法等。
3)根据设计任务书的“生产工艺路线”选择确定各道工序所需的生产设备规格型号,见附图一“22.5x9.00型轻量化无内胎车轮轮辋工艺流程图”、附图二“22.5x9.00型轻量化无内胎车轮轮辐工艺流程图”、附图三“22.5x9.00型轻量化无内胎车轮组装工艺流程图”。
汽车轮毂轻量化方法研究随着汽车工业的快速发展和对环保和节能的要求不断提高,汽车制造企业对车辆的轻量化设计提出了更高的要求。
轻量化设计可以减少车辆的整体重量,从而提高燃油效率,降低碳排放,并且可以提升车辆的性能和操控性。
轻量化设计的一个重要组成部分就是轮毂轻量化,因为轮毂是承受车辆重量和外部冲击的重要部件。
本文将对汽车轮毂轻量化方法进行研究,探讨目前常见的轻量化方法及其优缺点,为汽车制造企业提供参考和借鉴。
1. 轮毂轻量化的必要性轮毂是汽车上的一个重要部件,它不仅仅是支撑车轮的重要组成部分,还需要承受车辆行驶时受到的各种冲击,因此其质量和强度至关重要。
传统的铸造轮毂通常都比较笨重,重量较大。
这不仅会增加汽车整体的重量,导致燃油效率下降,同时也增加了车辆悬挂系统的负担,影响了车辆的操控性能。
轮毂轻量化是汽车制造企业在追求更高性能和更环保的汽车设计中必须要解决的问题。
目前,轮毂轻量化的方法主要包括材料轻量化和结构优化两种途径。
(1)材料轻量化材料轻量化是通过采用轻质高强度材料来减轻轮毂的重量。
目前常用的轻质材料包括铝合金、镁合金和碳纤维复合材料等。
这些材料相较于传统的铸铁材料具有更高的比强度和比刚度,可以在保证轮毂强度的同时实现轮毂的轻量化。
铝合金轮毂由于具有优良的热传导性能和良好的强度-重量比,已经成为了轮毂轻量化的首选材料。
而镁合金由于具有更轻的重量和更高的比强度,也越来越受到汽车制造企业的青睐。
碳纤维复合材料由于其优异的强度和耐腐蚀性,虽然成本较高,但是已经在一些高档车型上得到了应用。
材料轻量化是目前最为有效的轮毂轻量化的方法之一。
(2)结构优化结构优化是通过对轮毂的结构进行重新设计和优化,实现轮毂在减重的同时保证足够的强度和刚度。
结构优化可以通过减少材料使用的方式来实现轮毂的轻量化,如在设计中采用空心结构、中空结构或者骨架结构等,以减少材料的使用量。
还可以通过对结构进行局部加强和去除冗余设计,来提高轮毂在受力下的性能。
汽车制造中的轻量化技术研究与应用随着环保意识的不断提高,汽车制造中的轻量化技术已经成为了一个备受关注的领域。
相比于传统的汽车制造方式,轻量化技术可以有效地降低车辆的重量,从而减少燃料消耗和排放量,为环保事业贡献力量。
本文将就汽车制造中的轻量化技术研究和应用进行深入探究。
一、轻量化技术的背景与发展轻量化技术是一种在保持汽车结构强度和安全性的前提下,尽可能地减轻汽车的自重的技术手段。
这种技术注重减少车身、发动机和其他部件的重量,以此来提高汽车的燃油经济性和各项性能。
可谓是一种非常具有前瞻性的技术。
随着21世纪初全球经济形势和环境问题的日益严峻,轻量化技术开始成为汽车制造领域的重头戏。
目前,轻量化技术已经成为当今汽车制造的发展趋势。
我们可以看到,越来越多的汽车厂商和零部件制造商都开始将轻量化技术应用到实际生产中,并在此过程中取得了许多值得称道的成果。
二、轻量化技术的应用1. 车身轻量化技术车身是汽车最重要的部分之一,也是最容易造成风阻的部分。
轻量化技术在车身设计中的应用主要包括:骨架轻量化、材料轻量化、三角控制臂的轻量化等。
其中材料轻量化是比较常见的一种技术,其主要是通过采用轻量化材料来减轻车身重量,如高强度钢、镁合金、铝合金等。
这些材料都具有重量轻、强度高、疲劳性能好等特点,能够大大降低汽车的自重,提高燃油经济性。
2. 发动机轻量化技术发动机是汽车的“心脏”,也是最重要的部件之一。
轻量化技术在发动机设计中的应用主要包括:发动机结构轻量化、材料轻量化、节能减排等。
发动机的结构轻量化主要是通过采用优化设计和高强度材料,来实现发动机重量的降低,从而提高其性能和能效。
3. 车轮轻量化技术汽车的车轮是承载车辆行驶和保证车辆稳定性的关键部件。
轻量化技术在车轮设计中的应用主要包括:材料轻量化、结构设计优化等。
材料轻量化主要是采用新型轮辋材料,如镁合金、铝合金等,可以大大减轻车轮自重,提高车辆的燃油经济性。
三、轻量化技术带来的好处轻量化技术在汽车制造中的应用,可以带来以下的好处:1. 降低燃油消耗。
汽车轻量化技术的研发和应用随着汽车产业的不断发展和普及,汽车轻量化技术成为一个备受关注的话题。
汽车轻量化技术指的是降低汽车重量的技术,其目的是为了减少油耗、降低碳排放和提高汽车性能表现。
汽车轻量化技术的研发和应用不仅涉及到汽车制造业,对于保护环境和实现可持续发展也有重要意义。
一、汽车轻量化技术的背景和意义在当前的环保政策和国际气候变化形势下,汽车排放已成为限制城市空气质量和环境污染的大问题。
而作为最关键的行业之一,汽车制造业也面临着推进节能环保的重要任务。
汽车轻量化技术的出现和发展,正是为了实现这一目标而被广泛关注和研究。
因为汽车的重量往往直接决定着它的油耗和碳排放量,同时还会影响其行驶性能和安全性能。
因此,根据德国研究机构的相关数据,汽车轻量化可以降低30%的油耗和减少35%的二氧化碳排放。
汽车轻量化技术的目标是实现汽车质量减轻,目前汽车的平均车重已经达到1.5-1.8吨,而传统的汽车结构和设计理念导致汽车过于臃肿。
为了达到轻量化的目标,汽车制造商需要采用新的材料和设计理念,将汽车结构设计得更加轻量、紧凑、高效,同时提高汽车运行时的空气动力学性能和热力学性能。
二、汽车轻量化技术的现状和发展趋势目前,汽车轻量化技术是汽车行业重要的研究和发展领域之一。
主要的技术手段包括轻量化车身、轻量化发动机、轻量化变速器和轻量化底盘。
目前,轻量化车身的研发已经非常成熟,主要的材料包括高强度钢、铝合金、碳纤维等。
其中,高强度钢被视为轻量化技术中的核心材料,它比传统钢材重量轻上40%,同时还具备高强度和高韧性的优点。
除了轻量化车身,轻量化发动机也是汽车轻量化技术的重要领域。
目前,许多汽车制造商已经开始采用轻量化发动机,包括降低发动机重量、减少排放和提高热效率等方面的改进。
同时,轻量化变速器的研发也成为了汽车轻量化技术中不可或缺的部分,主要的技术手段包括采用更轻的材料、设计更紧凑的结构等。
未来,汽车轻量化技术的发展方向将更注重研究新材料、新技术和新设计理念。