2、汽车工艺与材料
汽车连杆的热处理工艺与材料选择
汽车连杆的热处理工艺与材料选择汽车连杆作为发动机中重要的零件之一，承受着巨大的压力和载荷，其质量和性能直接影响着发动机的可靠性和性能。
为了提高连杆的强度和耐久性，热处理工艺和材料的选择变得至关重要。
本文将探讨汽车连杆的热处理工艺和材料选择，并分析其对连杆性能的影响。
一、热处理工艺1.1 预热处理连杆在使用前需要进行预热处理，目的是消除内部应力，提高后续热处理的效果。
常用的预热处理方法包括均匀化退火和固溶处理。
其中均匀化退火是通过将连杆加热到高温，然后慢慢冷却，使晶粒尺寸均匀化，消除组织中的偏析元素和缺陷；固溶处理是将连杆加热到固溶温度，然后迅速冷却，使溶解在基体中的过冷合金元素均匀分布。
预热处理可以提高连杆的强度和韧性，减轻后续热处理时的变形和裂纹。
1.2 淬火处理淬火处理是将经过预热处理的连杆加热到临界温度，然后迅速冷却，使其组织转变为马氏体组织。
马氏体具有较高的硬度和强度，能够增加连杆的抗拉强度和耐磨性。
同时，淬火处理还能改善连杆的尺寸稳定性和减少内部应力，提高其疲劳寿命。
淬火处理的关键是控制冷却速度和冷却介质，通常采用水或油作为冷却介质。
1.3 回火处理淬火后的连杆对于某些工况来说可能过于脆性，为了消除脆性，需要进行回火处理。
回火处理是将连杆加热到适当温度，然后保持一段时间，最后冷却至室温。
回火处理能够使连杆的硬度降低，韧性增加，从而提高其抗冲击性和耐久性。
二、材料选择2.1 钢材钢材是目前使用最广泛的连杆材料之一，其具有较好的可塑性和可加工性，同时还具备较高的强度和韧性。
常用的连杆钢材包括碳素钢、合金结构钢和高速钢等。
碳素钢适用于一般载荷下的应用，而合金结构钢和高速钢则适用于高强度和高温环境下的应用。
在选择钢材时，需要考虑连杆的工作条件、负荷和发动机类型等因素。
2.2 铝合金近年来，随着汽车轻量化的需求不断增加，铝合金开始逐渐应用于连杆材料中。
铝合金具有较低的密度和优异的导热性能，可以有效降低发动机的重量和提高热传导效率。
汽车制造四大工艺介绍
汽车制造四大工艺介绍
汽车制造通常采用四大工艺，即冲压、焊接、涂装和总装。
1. 冲压工艺：冲压是将钢板等材料通过冲压机进行加工，形成汽车车身的各个部分，如车门、引擎盖、车顶等。
冲压工艺需要使用高精度的冲压机和模具，以保证车身的精度和质量。
2. 焊接工艺：焊接是将冲压成形的车身各个部分进行连接，形成完整的车身。
焊接工艺通常采用点焊、弧焊、激光焊接等技术，以保证车身的强度和密封性能。
3. 涂装工艺：涂装是将车身进行涂装，以保护车身并提高其外观和质感。
涂装工艺通常包括底漆、面漆和清漆的涂装，以及喷涂、烘烤等多个步骤。
4. 总装工艺：总装是将车身的各个部分进行组装，形成完整的汽车。
总装工艺通常包括发动机、变速器、悬挂系统、内饰等各个部分的组装，以及整车的调试和检测。
这四大工艺是汽车制造的核心环节，需要高度的技术和精密的设备来保证汽车的质量和性能。
随着科技的不断进步，汽车制造工艺也在不断发展和改进，以适应市场和消费者的需求。
无人驾驶技术对汽车制造工艺和材料的影响
无人驾驶技术对汽车制造工艺和材料的影响随着科技的不断进步和创新，无人驾驶技术作为当今汽车行业的热门话题，引起了全球的广泛关注。
这项技术的出现不仅改变了我们对交通出行的看法，还对汽车的制造工艺和材料选择产生了巨大的影响。
本文将探讨无人驾驶技术对汽车制造工艺和材料的影响，从而更好地了解这一领域的发展与前景。
1. 工艺革新方面从汽车制造工艺的角度来看，无人驾驶技术的应用带来了一系列的革新。
首先，传统的汽车制造过程中需要将人工握手拧紧的螺丝，可以通过自动化机器人来实现。
这不仅提高了生产效率，还降低了人力成本，并减少了人为因素对产品质量的影响。
同时，无人驾驶技术的应用还促使汽车制造业向智能化和自动化方向转变，各类传感器和控制系统被广泛应用于汽车生产线上，实现了从零部件生产到整车组装的全程自动化。
此外，无人驾驶技术还推动了汽车制造工艺的精益化改进。
通过无人驾驶技术，汽车的设计与制造环节可以更加紧密地结合在一起，加快了新车型的开发和上市速度。
同时，通过数据采集和分析，制造商可以了解到汽车的使用情况、故障信息等，从而进一步优化产品设计和改进制造工艺。
这种精益化的制造过程能够减少生产环节中的浪费，提高了汽车制造的效率和质量。
2. 材料选择方面无人驾驶技术的应用也对汽车制造材料的选择提出了新的要求。
首先，无人驾驶汽车需要具备更强的安全性和稳定性，因此在材料选择上需要更加注重刚性和强度。
传统的汽车结构材料如钢铁仍然是主要的选择，但强度更高的高强度钢、铝合金等轻质材料也被广泛应用于无人驾驶汽车的框架和车身结构中，以减轻车身重量，提高整车的性能。
其次，无人驾驶汽车的感知系统需要保证材料对传感器信号的影响最小化。
目前，很多无人驾驶汽车在外部装有雷达、摄像头等感应器，这些感应器需要安装在车辆表面，因此车身的材料需要具备较好的透光性、低电磁干扰等特点，来确保感知系统的精准度和稳定性。
因此，一些特殊的复合材料、玻璃纤维增强塑料等在无人驾驶汽车的材料选择中也开始得到应用。
汽车材料与加工工艺复习题及答案
汽车材料与加工工艺复习题及答案一．名词1、轻柴油的雾化和蒸发性2、抗暴指数3、稠度4、湿平衡回流沸点5，汽油的氧化安定性6、湿平衡回流沸点7、天然气汽车技术8、成沟点二、填空：1、按汽车运行的作用和消耗方式不同汽车运行材料可分为四大类：、、、。
2、石油的烃类组成主要包括、和三类，少数石油中还含有烯烃。
3、石油产品辅助添加剂在标准SH/T0389-1992中按应用场合分为、、和四部分。
4、汽油的贮存条件包括：、、、等。
5、发动机冷却液由、、组成。
6、现代汽车几乎多采用充气轮胎，并将其安装在轮辋上，直接与路面接触，具有、和提供等作用。
7、轮胎外胎的一般构造包括：、、、等部分。
8、汽车轮胎按胎面花纹不同，可分为、和。
9、轮胎的主要尺寸包括、轮胎内直径d、、轮胎断面宽度B、负荷下静半径和轮胎滚动半径d。
10、在常温下，石油大都程状态，颜色多为，有特殊气味，密度多在，凝点的差异较大，有的高达以上，有的却低于。
11、按馏分过程，石油的馏分组成通常分为、、和等。
12、汽油腐蚀性的评价指标为硫含量、、、和水溶性酸或碱。
13、轻柴油低温流动性的评价指标为、和。
14、自动变速器和手动变速器有所不同，其结构大致由以下部分组成：、、、。
15、发动机冷却液具有：冷却作用、作用、作用、作用。
三、判断题：1、柱塞式喷油泵的油量调节是通过控制油量控制阀和斜油道的相对流通面积实现的。
（）2、在安装连杆盖和连杆大头时，各缸的连杆盖和连杆大头可以互换。
（）3、如果气门尾部被磨损严重，则气门间隙减小。
（）4、柴油机上柱塞式喷油泵的柱塞行程是固定不变的，而柱塞的供油行程则是经常改变的。
（）5、发动机负荷越大，则功率越大。
（）6、若汽油机压缩比过大，容易导致爆燃和表面点火。
（）7、当发动机转速增加，为了保证较好的燃烧性能，则柴油机的供油提前角应该减小。
（）8、风冷发动机就是用风扇来进行冷却的发动机。
（）9、发动机在实际的工作过程中，为了减小进气阻力，气门通常要提前打开。
《汽车工艺与材料》投稿须知
《汽车工艺与材料》投稿须知
佚名
【期刊名称】《汽车文摘》
【年(卷),期】2022()10
【摘要】《汽车工艺与材料》杂志创刊于1986年,是由中国第一汽车集团有限公司主办的国内外公开发行的汽车制造类月刊、中国汽车工程学会会刊,是全面报道汽车先进制造工艺与材料应用的专业性杂志。
《汽车工艺与材料》杂志始终致力于汽车制造新技术的开发(如汽车制造领域中的四大工艺)、新材料的研究应用、轻量化技术、智能制造、绿色制造技术、加工技术、生产装备、检测技术、数字化模拟技术及生产管理等方面的报道。
努力为汽车及零部件生产中各门类的决策者及研究开发人员提供更好、更快、更节约成本的汽车行业发展动态信息,为其适应国内与国际激烈的汽车生产市场竞争提供有效的帮助。
【总页数】1页(P40-40)
【正文语种】中文
【中图分类】F42
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汽车新材料及新加工工艺-专题论文
汽车新材料及新加工工艺-专题论文汽车新材料及新加工工艺机械与汽车工程学院车辆工程1111班李涵 2011138142摘要资源和环境问题是当今人类社会面临的巨大挑战为实现人类社会的可持续发展对新一代汽车产品在安全环保和节能方面提出了更为严苛的要求现代汽车材料除满足强度和使用寿命的要求外还应满足性能外观安全价格环保节能等方面的需求轻量化节能降耗和降低排放污染是现代汽车发展的趋势研制性能更好更轻的汽车材料可以使能源消耗降低排放污染减少汽车新材料和新加工工艺对于汽车工业的发展是至关重要的关键词新材料新加工工艺汽车新材料国内外汽车工业新材料的发展趋势一轻量化材料的开发与应用是当前汽车材料技术发展的主导方向?铝在汽车中的应用范围进一步扩大并将成为仅次于钢的第二大汽车材料铝是应用较早且技术日趋成熟的轻量化材料其用量持续增长将成为仅次于钢的第二大汽车材料并将呈现铸件型材板材并举的局面在轻量化的推动下铝合金材料及其应用技术发展的很快铝的应用正朝着车身零件及结构件的方向发展如铝合金车箱盖发动机罩提升式后车门前端翼子板发动机支架以及全铝车身骨架等?镁应用呈现快速增长趋势但近期内在汽车中所占的比例预计不会超过1, 镁是比铝更轻的金属材料它可在铝的质量基础上再减轻15,,20,目前已实现工业化生产并大量用于装车的镁合金零件主要是车身和底盘零件包括仪表板骨架与横梁座椅骨架转向盘进气歧管以及各种支架罩盖等制约镁在汽车中大量应用的最主要因素是技术问题就结构件而言由于存在诸如对镁材料的特性缺乏深层次理解镁零件的防蚀技术未取得突破镁材料的性能数据缺乏尤其缺少工艺,性能数据镁零件的设计使用经验不足等问题使镁在汽车中的普及程度暂时还难以与铝匹敌?泡沫材料的开发与应用研究十分活跃泡沫材料是一种应用日益普及的汽车轻量化材料分为非金属泡沫材料和金属泡沫材料两大类泡沫是一种具有复合功能的材料它不仅可减轻零部件的质量而且还可以提高其刚度与抗压陷性能减振降噪隔热吸收较高的冲击能量其应用方式通常有如下两种一是作为中间夹层材料与两侧金属板材组合在一起构成所谓的复合板这种复合板的外板一般为碳钢板铝板和不锈钢板复合板目前主要用于生产的汽车车身与发动机上的板壳类零件如缓冲板发动机气门罩油底壳SUV的飞轮室与车辕顶部小型载货车车顶外板与地板等复合板在承载零件的应用方面同样具有广阔的前景二是作为填充材料结构泡沫直接填入零部件中需要加强的部位常用作结构泡沫基材的有聚氨酯环氧树脂和尼龙玻璃纤维复合材料等结构泡沫材料作为加强内衬用于轿车车身骨架中的各类构件如前部车架摆梁后侧骨架和保险杠A型柱,铰链柱车顶纵梁,B 型柱等的结合部位可显著提高车身的刚度和抗碰撞性能在对车门提升式后车门和车箱盖等车身部件的研究表明采用结构泡沫构材料同样可取得较好的减轻质量效果?钢铁材料仍占据主导地位钢铁材料在汽车材料构成中所占的比例保持相对稳定但是其内部结构将发生变化主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢的用量将有较大的增长铸铁和中低强度钢的比例将会逐步下降高强度钢的应用是汽车钢铁材料今后的主要发展方向之一为了应对来自轻质材料的挑战钢铁企业将开发的重点放在了高强度材料上先后开发出了高强度钢板屈服强度大于210Nmm2 超高强度钢板屈服强度大于550Nmm2和先进的高强度钢取得了良好的减轻质量的效果高强度钢已成为颇具竞争力的汽车轻量化材料在抗碰撞性耐蚀性和成本方面较其他材料仍具有较大的优势最新的应用情况表明有些铝镁合金零件又转而采用高强度钢设计如保险杠车轮骨架前门后门横梁等安全法规是推动高强度钢应用的重要动力为满足更为严格的安全法规要求如侧面碰撞各大汽车公司均加快了高强度钢在汽车车身底盘悬架和转向系零件上的应用二新材料在解决轻量化与车辆安全的冲突问题中将发挥重要作用在世界各国日益严格的安全法规推动下汽车行业正在致力解决轻量化与车辆安全的矛盾在不增加自身质量的前提下提高车辆被动安全性能的有效措施如下一是加大车辆的外形尺寸对轻量化的车身构件进行优化设计二是开发出质量轻强度刚度高吸收冲击能量能力大的车身构件而这些都离不开高性能的新材料如动静态屈服强度比高的高强度钢冲击能量吸收率高的轻合金以及结构泡沫材料等三与环境的协调发展已成为汽车材料技术发展必须遵循的一项基本原则由于人类社会发展所导致的环境问题日趋严峻与环境的协调发展已成为汽车材料技术必须遵循的一项基本原则世界各国对汽车材料的环保问题高度重视制定了大量与之相关的法律法规并从政府的角度进行引导取得了显著的效果现今环保理念已渗透到从汽车材料开发零部件设计到工艺边角余料及废旧汽车零件车辆回收再生的各个环节发达国家正逐步淘汰或已不再使用容易对环境造成污染的材料如采用半金属玻璃纤维碳纤维和有机纤维摩擦材料取代石棉摩擦材料逐步实现了摩擦材料的无石棉化广泛使用水性涂料高固体涂料及粉末涂料等低公害和无公害的汽车涂料开发了环保的水基粘接剂并用于生产国外在汽车材料的回收再利用方面也取得了重要进展如在涂装电镀等容易破坏环境的工艺中进行工艺余料废料的回收再利用废水的处理与循环使用四材料技术与产品设计制造工艺的结合将更为密切与产品设计制造工艺的结合越来越紧密是当今汽车材料技术发展的特点而推动力则是技术与经济的因素汽车零部件的多材料设计部件的零件化减少零件设计的发展趋势在客观上促使了材料与设计工艺的紧密结合而随着CADCAPPCAM的出现汽车零件设计材料与制造工艺之间的界限也越来越淡化逐步成为一体同时随着世界经济全球化进程的不断加快汽车行业的竞争愈演愈烈汽车制造商面临的成本压力越来越大从而也要求将设计材料与制造工艺作为一体进行综合考虑以谋求总体效益的最大化如激光拼焊液压成形半固态金属加工喷射成形以及不同材料的连接技术等新技术的出现伴随着我国汽车工业的全面发展社会拥有量的大量增加汽车在国民经济中的地位显得越来越重要汽车新材料的发展和应用是促进汽车工业技术发展的重要因素从发展汽车新材料来说以下三点尤为重要汽车材料要适应整车向智能化电动化方向发展的基本要求大力开发新型材料汽车材料要围绕整车低能耗低排放的要求开发新型结构材料和功能材料3应该跟踪世界先进的汽车新材料的发展趋势开发自主知识产权的新材料通过优先发展汽车新材料来提高材料工业的整体水平相关数据美国中型轿车材料构成比例变化情况 ,年代钢铁铝合金塑料其他 1980 69 4 9 181990 60 55 125 16 2000 51 12 18 19国内外载重车用高强度钢板强度对比应用部分材料抗拉强度MPa 国内国外车架375,590 440,780 车身 270,440 270,590 车轮320,550 490,650轻量化材料减重效果及相对成本零部件材料相对成本零件相对成本减重幅度, 铸件铸铁 10 10 比较基准铝铸件 18,22 1050,60 镁铸件 30 10 65,75 车身构件软钢 10 10 比较基准高强度钢 11 10 10铝合金 40 20 40,50 玻璃纤维材料 30 08 25,35 2新材料种类及当前应用状况一车身新材料的种类? 新型结构材料?高强度钢板现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素经各种处理轧制而成其抗拉强度高达420Nmm2是普通低碳钢板的23倍深拉延性能极好可轧制成很薄的钢板是车身轻量化的重要材料含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板车门顶盖和行李箱盖升板也可用于载货汽车驾驶室的冲压件主要特点为具有较高强度比普通冷轧钢板高15,25,良好的强度和塑性平衡即随着强度的增加伸长率和应变硬化指数下降甚微具有良好的耐腐蚀性比普通冷轧钢板提高20,具有良好的点焊性能烘烤硬化冷轧钢板BH经过冲压拉延变形及烤漆高温时效处理屈服强度得以提高既薄又有足够的强度是车身外板轻量化设计首选材料之一冷轧双向钢板具有连续屈服屈强比低和加工硬化高兼备高强度及高塑性的特点经烤漆后强度可进一步提高适用于形状复杂且要求强度高的车身零件主要用于要求拉伸性能好的承力零部件如车门加强板保险杠等超低碳高强度冷轧钢板在超低碳钢C?0005,中加入适量钛或铌以保证钢板的深冲性能再添加适量的磷以提高钢板的强度实现了深冲性与高强度的结合特别适用于一些形状复杂而强度要求高的冲压零件轻量化迭层钢板在两层超薄钢板之间压入塑料的复合材料表层钢板厚度为0203mm塑料层的厚度占总厚度的25,65,与具有同样刚度的单层钢板相比质量只有57,隔热防振性能良好主要用于发动机罩行李箱盖车身底板等部件?铝合金铝合金具有密度小27gcm3比强度高耐锈蚀热稳定性好易成形可回收再生等优点技术成熟根据车身结构设计的需要采用激光束压合成型工艺将不同厚度的铝板或者用铝板与钢板复合成型再在表面涂覆防腐蚀材料使其结构轻量化且具有良好的耐腐蚀性铝合金已成为仅次于钢材的汽车用金属材料能够为汽车提供各种铝合金铸件冲压结构件和拉制的铝型材铝合金主要用于制造发动机缸体活塞进气支管气缸盖变速器壳体轿车的骨架车身座椅支架车轮等部件?镁合金和钛合金镁的密度为18gcm3仅为钢材密度的35,铝材密度的66,比强度比刚度高阻尼性导热性好电磁屏蔽能力强尺寸稳定性好因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用铸造镁合金的车门由成型铝材制成的门框和耐碰撞的镁合金骨架内板组成另一种镁合金制成的车门它由内外车门板和中间蜂窝状加强筋构成每扇门的净质量比传统的钢制车门轻10kg且刚度极高随着压铸技术的进步已可以制造出形状复杂的薄壁镁合金车身零件如前后挡板仪表盘方向盘等钛的比重为46gcm3仅是铁的12但强度和硬度超过了钢且不易生锈用钛合金铸造的汽车发动机部件更轻更坚固和更耐腐蚀钛合金车身可以承受更大的作用力?泡沫合金板泡沫合金板由粉末合金制成其特点是密度小仅为0407g,cm3弹性好当受力压缩变形后可凭自身的弹性恢复原料形状泡沫合金板种类繁多除了泡沫铝合金板外还有泡沫锌合金泡沫锡合金泡沫钢等可根据不同的需要进行选择由于泡沫合金板的特殊性能特别是出众的低密度良好的隔热吸振性能深受汽车制造商的青睐目前用泡沫铝合金制成的零部件有发动机罩行李箱盖等?蜂窝夹芯复合板蜂窝夹芯复合板是两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝组成面板可以采用玻璃钢塑料铝板和钢板等材料根据夹芯材料的不同可分为纸蜂窝玻璃布蜂窝玻璃纤维增强树脂蜂窝铝蜂窝等由于蜂窝夹芯复合板具有轻质比强度和比刚度高抗振隔热隔音和阻燃等特点故在汽车车身上获得较多应用如车身外板车门车架保险杠座椅框架等?工程塑料与通用塑料相比工程塑料具有优良的机械性能电性能耐化学性耐热性耐磨性尺寸稳定性等特点且比要取代的金属材料轻成型时能耗少中国工程塑料工业普遍存在工艺落后设备陈旧规模小品种少质量不稳定的状况而且价格高缺乏市场竞争力工程塑料用于汽车可实现轻量化和节能且可回收和循环利用目前六大类的塑料PPPURPVCABSPA和PE在汽车上得到广泛的应用通常用于制造车身覆盖件车门门褴车身内外装饰件和水箱面罩保险杠和车轮护罩等?高强度纤维复合材料复合材料是一种多相材料是由有机高分子无机非金属和金属等原材料复合而成目前玻璃纤维增强树脂复合材料和碳纤维增强树脂复合材料在汽车上已经获得成功的应用玻璃纤维增强树脂复合材料耐腐蚀绝缘性好特别是有良好的可塑性对模具要求较低对制造车身大型覆盖件的模具加工工艺较简易生产周期短成本较低在轿车和客车上采用玻璃纤维增强树脂复合材料制造的轿车车身覆盖件客车前后围覆盖件和货车驾驶室等零部件高强度纤维复合材料特别是碳纤维复合材料CFRP因其质量小而且具有高强度高刚性有良好的耐蠕变与耐腐蚀性因而是很有前途的汽车用轻量化材料?陶瓷材料由于陶瓷本身具有的特殊力学性能以及对热电光等的物理性能陶瓷材料特别是特种陶瓷在汽车上的应用日益受到人们的重视我国已成功研制钛酸铝陶瓷-铝合金复合排气管氮化硅陶瓷柴油机涡轮增压转子和球轴承等汽车部件汽车的构造材料可反映人类所应用材料的技术水平目前6类主要材料如钢、铁、塑料、铝、橡胶、玻璃共占轿车质量的90其余10为其他多种材料包括有色金属铜铅锌锡等车中装备的液体燃油润滑剂其他油品和水基液等油漆纤维制品汽车材料构成? 新型功能材料?稀土材料中国稀土资源丰富居世界前列世界已探明的稀土储量中国占世界已探明资源的80为我国大力开发稀土材料提供了得天独厚的条件使用汽车废气净化催化剂是控制汽车废气排放减少污染的最有效的手段含稀土的汽车废气净化催化剂价格低热稳定性好活性较高使用寿命长汽车废气净化稀土催化剂所用的稀土成分主要是氧化铈氧化镧和氧化镨等用于汽车废气净化催化剂的载体通常为蜂窝陶瓷稀土还可以作为陶瓷载体的稳定剂以及活性涂层材料等?纳米材料纳米技术将在汽车上的结构材料节能环保等方面获得广泛的应用纳米陶瓷材料的耐磨性和质量减小稳定性增强纳米陶瓷轴已经应用在奔驰等高级轿车上使机械转速加快质量减小稳定性增强使用寿命延长纳米汽油是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂纳米汽油可以降低油耗10-20可降低废气中有害气体含量50-80纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的石油产品它不对任何润滑油添加剂稳定剂处理剂发动机增润剂或减磨剂等产生不良作用只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜纳米增强增韧塑料可以代替金属材料由于它们比重小重量轻因此广泛用于汽车上可以大幅度减轻汽车重量达到节省燃料的目的可用于汽车上的保险杠座椅翼子板顶蓬盖车门发动机盖行李舱盖以及变速器箱体齿轮传动装置等一些重要部件抗紫外线老化塑料能够吸收和反射紫外线比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上能有效延长其使用寿命无机纳米抗菌塑料加工简单广谱抗菌24h接触杀菌率达90无副作用可以用在车门把手方向盘座椅面料储物盒等易污部件二新材料应用的发展趋势?新材料回收再利用性的研究研究汽车新材料的最终处置问题至关重要从某种程度上讲关系到它的生存与发展目前汽车上约占自重25,的材料无法回收再用其中三分之一为各种塑料三分之一为橡胶还有三分之一为玻璃纤维现在可以通过三种途径进行回收颗粒回收重新碾磨化学回收高温分解能源回收将废弃物作为燃料?减少材料的品种未来汽车在工程塑料类型的选择上将会发生巨大的变化目前汽车使用的塑料由几十种高分子材料组成当前世界各大汽车公司致力于减少车用塑料种类并尽量使其通用化这将有利于材料的回收再生和生态环境的保护?降低成本制约汽车车身新材料应用的重要因素是价格作为主要新材料的高强度钢玻璃纤维增强材料铝和石墨增强其成本分别为普通碳钢的11倍3倍4倍和20倍只有大幅度降低这些新材料的制造成本才可能使诸多新材料进入批量生产?先进的制造工艺的研发采用新材料与先进的制造工艺是相辅相成的汽车工业正在努力开发新的制造方法对传统的工艺进行更新汽车典型零件用材的简要说明二汽车新加工工艺1冲压工艺冲压技术在汽车制造业占有重要地位据统计汽车上有60,70的零件是用冲压工艺生产出来的因此冲压技术对汽车的产品质量生产效率和生产成本都有重要的影响冲压工艺的特点及冲压工序的分类冲压是一种金属加工方法它是建立在金属塑性变形的基础上利用模具和冲压设备对板料施加压力使板料产生塑性变形或分离从而获得一定形状尺寸和性能的零件冲压件冲压工序按加工性质的不同可以分为两大类型分离工序和成形工序冲压工序可分为四个基本工序?冲裁使板料实现分离的冲压工序包括冲孔落料修边剖切等?弯曲将板料沿弯曲线成一定的角度和形状的冲压工序?拉深将平面板料变成各种开口空心零件或把空心件的形状尺寸作进一步改变的冲压工序?局部成形用各种不同性质的局部变形来改变毛坯包括翻边胀形校平和整形工序等几种汽车覆盖件的冲压工艺汽车覆盖件的冲压工艺通常都是由拉深修边冲孔翻边整三个基本工序组成有的还需要落料或冲孔有的需要多次修边冲孔或翻边有的工序还可以合并因此对于一个具体的汽车覆盖件来说要确定其冲压工艺就必须具体地分析该零件的形状结构材料和技术要求结合生产批量纲领和生产设备条件才能最后确定2汽车车身装焊工艺汽车车身是由薄板构成的结构件冲压成形后的板料通过装配和焊接形成车身壳体白车身所以装焊是车身成形的关键装焊工艺是车身制造工艺的主要部分汽车车身壳体是一个复杂的结构件它是由百余种甚至数百种例如轿车薄板料大都是具有良好焊接性能的低碳钢所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式汽车制造中常用的焊接方法汽车车身装焊工艺点焊通过导电和电阻加热使金属熔合点焊的过程预压-焊接-保压-休止点焊相关工艺参数电流,电压,电极压力,焊接时间,电极直径等点焊设备固定式点焊机移动式点焊机包括供电系统变压器和二次回路焊具部分机臂电极夹持器电极加压机构气压液压等冷却系统机体等,,,气体保护焊接一种熔化极气体保护电弧焊接法利用焊丝与工件间产生的电弧来熔化金属由,,,作为气体保护气并采用光焊丝填充焊接工艺参数电源极性,焊丝直径,电弧电压,焊接电流,气体流量,焊接速度,焊丝伸出长度,直流回路电感等3涂装工艺涂装目的是保护被涂物并对被涂物起装饰作用提高产品使用寿命和美化外观汽车车身的涂装质量要求最高要长期在各种气候条件下使用而不发生漆膜劣化和锈蚀还要能维持其光泽色彩和美观典型的轿车车身涂装工艺是电泳底漆中涂面漆汽车涂装工艺流程汽车装配工艺汽车装配是汽车全部制造工艺过程的最终环节是把经检验合格的数以千万计的各类零件按规定的精度标准和技术要求组合成分总成总成整车并经严格检测程序确认其是否合格的整个工艺过程汽车产品要求有好的动力性经济性和耐久性以实现在各种复杂环境中的运载功能现代汽车产品更要求安全可靠造型美观乘坐舒适并满足环保要求这些要求最终是通过装配工艺来保证的若装配不当以昂贵的代价制造出的合格零件不一定能装出合格的汽车因此装配是保证产品质量的重要环节汽车装配特点是零件种类多数量大作业内容复杂装配零部件除发动机传动系车身悬架车轮转向系制动系空调系等之外还有大量内外饰件电器线束软管硬管玻璃各类油液加注等汽车总装工作量约占全部制造工作量的20,25其操作内容包括过盈配合焊接铆接镶嵌配管配线螺纹连接各类油液加注等装配方法?螺纹联接法螺钉螺栓联接是机械装配的基本方法它约占汽车装配作业工作量31个别部位的螺纹联接采用手动扳手较普遍的是采用风动扳手或电动扳手以及电动螺丝刀等?粘接法需粘接的零部件内饰件一般有衬垫隔音材料车门内装饰护板外饰件一般有挡风玻璃车灯标志等粘接方法小件预先在车身上涂粘接剂大件则在需要装在零件上直接涂粘接剂?充注法是指装配时发动机机油变速器齿轮油散热器冷却液制动液动力转向液压油空调制冷剂挡风玻璃洗涤液燃油等各种液体的方法装配设备。
汽车制造中的轻量化材料与工艺创新
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。
《汽车工艺与材料》投稿须知
WORKSHOP
现场
SOLUTION
油 泵 采 用 金 属 卡 簧 替 代 螺 母 盖 安 装 方 式 ；油 泵 密 封圈使用 FKM 替代 NBR；油箱与加注油管连接采
用 THV 胶管替代常用的 NBR 胶管。采用组合阀替 代通气管接头和呼吸阀，蒸汽管路直径变大。
表 4 通过 3D 打印工艺制造壳体、上下盖、挡板的碳罐样件检测结果
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
检测项目 密封性 密封脱附口、大气口，从吸附口通入 14 kPa 空气，泄漏量小于 1 ml/min 通气阻力 堵住脱附口，从吸附口通入 60 L/min 空气流量，通气阻力＜1 kPa
堵住吸附口，从脱附口通入-33 L/min 空气流量，通气阻力值＜0.8 kPa
样件 1 0.38 0.85 0.7
主要栏目：AT&M 视界、生产现场、材料应用、生产装备、检测技术、数字化园地、行业动态等。 投稿网址：。
2019 年 第 2 期
汽 车 工 艺 与 材 料 AT&M 15
样件 2 0.39 0.86 0.68
样件 3 0.36 0.89 0.63
备注 合格 合格 合格
在 国 六 燃 油 系 统 开 发 中 ，可 用 国 五 现 行 塑 料 油箱吹塑本体，打孔改制，安装国六系统专用组合 阀 ，燃 油 箱 本 体 的 垫 块 等 二 级 塑 料 件 一 般 采 用 CNC 机加的方案快速成型，然后通过热板焊接到 燃油箱本体中。 3.3 其他零部件试制工艺
AT &M
《汽车工艺与材料》投稿须知
《汽车工艺与材料》杂志创刊于 1986 年，是由长春汽车研究所主办的国内、外公开发行的汽车制造类月刊，依托中国一汽 雄厚的技术资源，全面报道汽车先进制造工艺与材料应用的专业性杂志。
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是最近十几年发展的新技术，也是汽车行业与金属
*］ 。 成形行业目前研究开发的热点 ［
管件液压胀形技术与传统的冲压焊接加工技术 相比具有如下明显的优点。
#
汽车新设计结构的研究开发
国外设计轻结构的研究开发主要是如下两方
%" 构件质量小。通过有效的横截面设计和合理
的壁厚设计，将结构件由管材液压胀形后形成结构 复杂的整体式结构。 达到既减小产品质量， 又减少二 次操作（ 如焊接、 连接等） 与装配工作。 强度和刚 &" 产品质量高。管材经液压胀形后， 度均得到提高， 局部硬度也得到提高。 因而液压胀形 件产品质量明显高于冲压焊接件。
!""# 年第 $ 期
’" 产品设计的灵活性。由于液压胀形具有较强
的成形自由性， 因而能使设计工作具有灵活性。 目前国外已开发成功并用于生产的液压胀形的 汽车结构件见表 # 。
9 8 9
韩英淳等： 汽车轻量化的设计与制造新工艺 表! 车身 仪表板支架 散热器支架 座椅架 车顶侧围横梁 车顶纵梁 车身纵梁 副车架 可用液压胀形生产的汽车零部件 底盘 前置发动机支架 后置发动机支架 梯形臂 牵引杆 保险杠 前桥、 后桥 曲轴 图! 轻型结构车身的激光焊接 转向系与 悬架 控制臂 从动连杆 转向柱 发动机与 驱动系 排气管 凸轮轴 驱动桥壳
如下显著的优势："# 零件个数由 ’ 个减少为 ( 个；
$# 制造工序由 )* 道减少为 ) 道；%# 构件的质量由 (* +, 减小为 & +,； &# 每件的成本由 *- 英镑减为 (英镑。 我们开发成功的轻型车液压胀形式整体后桥壳
［ &］
同样具有如下优势： "# 零件个数由 (- 个减少为 . 个； 含 $# 加工工序由 ** 道减少为 ’ 道； %# 整体桥壳质量（ 半轴套管） 由 *& +, 减为 (/ +,； &# 降低生产成本 )-!， 生产率提高 * 倍以上。 德国大众汽车公司开发成功铝合金液压胀形的
5］ 果［ 。
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高强度纤维复合材料的开发与应用 高强度纤维复合材料，特别是碳纤维复合材料
（ 而且具有高强度、 高刚性， 有良 %&’(） )因其质量小， 好的耐蠕变与耐腐蚀性，因而是很有前途的汽车用轻 量化材料。 碳纤维复合材料在汽车上的应用， 美国开展 的最好。美国福特公司早已采用 %&’( 制造汽车传动 轴、 发动机罩、 上下悬架臂等零部件 。采用 %&’( 制
参考文献： ［ 挑战轻质结构 ( ］ 2 弗 利 克 魏 克 斯 海 姆 3*--- 年 的 趋 势 ， ［ 物流、 自动化系统和部件 4］ 3德国的制造技术、 （ ， （ ： 56!7） *--- ， ’） (-8(.3 ［ 骆秀云 3 汽车塑料件应用手册［ 机械工 * ］ 李严熙， !］ 3 北京： 业出版社， (/&/3 ［ ) ］ 9 0:;%#<=,%#3 刘耀以译 3 用形状优化法延长零件寿命 ［ （ ： 4］ 3 工程设计， *--* ， *） (/8*)3 ［ . ］ 韩英淳 3 采用钢管用复合成形技术制造整体式汽车后桥 壳［ 7］ 3陆 辛3 第 八 届 全 国 塑 性 加 工 学 术 会 暨 全 球 华 人 先进塑性加工技术研讨会论文集［ 机械工业 >］ 3北 京 ： 出版社， *--*3 ［ 1 ］ 6"<?=## @ 9=AB+ 9 C:;% 9D$A"E"A?F#,8A%G%=AH< =#$
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将选择材料、 确定核心工艺（ 多为成形工艺） 等综合 起来考虑。 即在产品结构设计时， 事先就把新选定的 材料与减小质量的工艺集成到设计中去。从而收到 既能缩短制造过程工艺链，又能显著减小质量并降 低生产成本的效果。整体无缝式汽车驱动桥壳与轿
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K3 7F D47;39E 423 75D4=3A;3 F39DF 7; A234546789 87<@3G97<@37;< A=9 34 95D84J ;9G 87<@3G97<@3 5A39=7A8F
面的工作： 一是开发新的更适用的设计方法以优化 零件的造型设计； 另一个是设计轻结构形状， 力图 按实际工况来优化零件的形状设计。
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用形状优化来实现轻量化 形状优化法能够达到既减小零件的质量又延
长零件寿命的目的。这种方法采用了一种建立在生 物学增长规律基础上的数值计算方法， 它的基础是 模拟一种凭借经验确定的生物学增长规律， 用有限 元法研究生物增长载体（ 如骨骼、 树木等） 的力学特
01 缸 0!2 汽车的后桥。该后桥系用两个液压胀形 的纵梁和两个横梁， 用激光焊成（ 图 *） 。
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图’ 采用液压胀形管件制成的轻体汽车后桥 （ ： C%H<#"J",D3(//L， L( ） (L.8(&’3 ［ ’ ］ 4:#<:= MF:37KKJFH=BF"# "E @N7 OF?:J=BF"# E"A C:;%
采用液压胀形的典型范例如下。 美国福特公司的 !"#$%" 轿车的发动机支架采 用液压胀形技术后 ， 与传统的加工技术相比， 具有
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结论
汽车轻量化与优化发动机系统的耗油量和设计
优异的空气动力性，是汽车工业当前最重要的研究方 向。 尽量减轻汽车自重以降低油耗， 通常是通过采用革 新性的轻质材料， 开发快捷的先进制造工艺而实现的， 是新世纪实现汽车进一步轻量化的重要技术措施。我 国汽车行业应当急起直追， 迎接挑战， 采用新技术， 开 发新工艺， 生产适合我国国情的轻量化、 节能型汽车。
车的燃油箱。在我国已成功地用在捷达轿车上。 另外，用轻金属基复合材料制造壳体类零件和 功能零件的压铸与冷锻工艺业已取得了突破，达到 了产业化程度。
轻质高技术新材料，并努力将这些新材料用于汽车 的受力构件上以替代传统材料，从而减小运转机件 的质量， 使整车轻量化并降低油耗和提高机动性。
克莱斯勒 大 众
12121
轻金属基复合材料的开发与应用 西方工业发达国家对铝基、镁基的金属基复合
!］ 材料（ 的开发与应用， 已达到了产业化阶段 ［ 。 001）
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采用塑料中空成型工艺 这方面成功的例子是用聚乙烯塑料中空成型轿
9D$A"E"A?F#, "E 7:B"?"BFP% OBA:HB:A=J @A=?%G ［ 7］ 3陆
辛 3 第八届全国塑性加工学术会暨全球华人先进塑性加 工技术研讨会论文集［ 机械工业出版社， >］ 3 北京： *--*3 ［ L ］ Q<=#, O 93 6%P%K?%#BG
汽车工艺与材料 ・ 试验研究 ・
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文章编号： !##"%&&!’ （ $##" ） #(%###)%#"
汽车轻量化的设计与制造新工艺
韩英淳， 于多年， 赵静宜， 李 伟
（ 吉林大学 汽车工程学院， 吉林 长春 !"##$$ ） 摘要： 介绍了国内外在汽车轻量化方面的轻质新材料（ 轻金属基复合材料、 高强度纤维复合材料、 铝合 金 ） 、 轻质结构 设计及其先进制造工艺。指出采用革新性的轻质材料， 开发快捷的先进制造工艺是实现汽车进一步轻量化的重要措 施。 关键词： 轻量化； 材料； 设计； 工艺 中图分类号： ,*)$-$ 文献标识码： .
!7@4EAF4： C@9 DAD9= 7;3=4E2B9F 87<@3G97<@3 5A39=7A8F 7;B82E7;< 87<@3 593A8 %5A3=7H B45D4F739F/ =97;I4=B9E B45D4F739F A;E A8257;25 A884J/ 39B@;484<J-
@7<@ F3=9;<3@ I769=
些汽车厂家用镁合金制造的汽车零部件。
图1 表1 汽车厂家
%%* 应用实例
欧美采用镁合金制造的部分汽车零件 用镁合金制造的部分汽车零件 气缸盖、 滤油器、 空气滤清器壳、 配电器、 挡泥板
1
121
新型轻质材料的研究开发与应用
新型轻质金属材料的研究开发与应用 目前国内外的研究方向是开发具有较高强度的
通用（ 烟灰盒门、 转向盘柱、 前大灯罩、 前大灯托 L0）支 架 、 架、 发动机罩格栅、 进气格栅中心座、 前大灯框架 福 特 配电器、 挡泥板支架、 离合器壳、 制动器及离合 器踏板托架、 转向柱定位机构、 分动器壳 变速器壳体 曲轴箱、 变速器壳体、 增压器壳、 正时齿轮、 离合 器壳 节气门连杆、 手制动连杆、 车门外把手 座椅架 仪表板 风扇、 风扇架、 车轮
沃尔沃 奔 奥 驰 迪
在德国已开始用于气缸体、 Байду номын сангаас轴箱、 连杆、 活塞及刹 车鼓与刹车盘的试生产（ 图 !） 。表 ! 列出了欧美一
保时捷
收稿日期： $##"%#!%!* 作者简介： 韩英淳（ ， 男， 汉， 河北泊头市人， 吉林大学汽车工程学院， 教授， 主要从事汽车零部件先进制造技术方面 !+**%） 的研究。