轻量化材料在一汽-大众车型上的应用及质量保证
镁合金铝合金在汽车轻量化上的应用及发展趋势
镁合金铝合金在汽车轻量化上的应用及发展趋势随着汽车工业的迅速发展，汽车轻量化已成为当前汽车制造领域的一个热门话题。
轻量化不仅可以提高汽车的燃油经济性和性能，同时也可以减少对环境的影响，改善汽车的安全性和舒适性。
而在轻量化材料中，镁合金和铝合金作为两种重要的轻量化材料，在汽车制造领域拥有着广阔的应用前景。
一、镁合金在汽车轻量化上的应用镁合金具有优异的轻质、高强度和抗冲击性能，是一种理想的轻量化材料。
在汽车制造领域，镁合金主要应用于车身部件、发动机、变速箱壳体、悬挂系统、内饰件等方面。
其轻量化的特性使得汽车整车质量大幅度减轻，提高汽车的燃油经济性和动力性能。
镁合金还具有很好的循环再利用性，符合可持续发展的理念，对环境友好。
镁合金在汽车制造领域的应用前景十分广阔。
1. 制造工艺的提升随着科技的不断进步，镁合金和铝合金的制造工艺也在不断提升。
目前，金属材料的成型技术已经越来越成熟，包括压铸、挤压、锻压等多种成型工艺。
这些先进的制造工艺为镁合金和铝合金在汽车轻量化上的应用提供了更多可能性，同时也提高了材料的成型效率和质量。
2. 材料性能的改进随着材料科学技术的进步，镁合金和铝合金的性能也在不断改进。
通过添加不同的合金元素，调整材料的成分和结构，可以在保持轻量化的特性的同时大幅度提高材料的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等方面的性能，使得镁合金和铝合金在汽车轻量化上的应用更加广泛。
3. 多材料复合的发展随着汽车轻量化的不断深入，多材料复合已成为未来发展的一个重要方向。
镁合金和铝合金作为两种重要的轻量化材料，可以与其他材料如碳纤维复合材料、高强度钢等进行复合应用，以求更大程度地降低汽车的整车重量，提高汽车的性能和安全性。
4. 环保可持续发展的要求随着环保意识的增强，镁合金和铝合金在汽车轻量化上的应用也需符合环保可持续发展的要求。
在材料的生产、加工和回收利用过程中，要求减少对环境的影响，提高资源的利用效率，推动轻量化材料行业的可持续发展。
铝件工艺技术在一汽-大众奥迪车身中的应用
铝件工艺技术在一汽-大众奥迪车身中的应用孔淑华;薄春光;郝海鹏;金涛;宣岩【摘要】An application of new aluminum parts process technology is introduced which has been used in the press, washing &passivation,welding and painting shops of FAW-VW.The aluminum parts used in Audi body can not only reduce the total weight of the car,fuel consumption,exhaust emission and the amount of pollution, but also enhance the environmental and effective performance by re-using the aluminum materials.Lightweight design of body and some new welding processes of aluminum parts are expounded, washing &passivation,riveting technology,laser brazing,edge pressing mechanismand repair grinding etc. and their prospects are also described in the end.%介绍了铝件工艺新技术在一汽-大众汽车有限公司冲压、水洗钝化、焊装、涂装的应用.奥迪车身铝件的应用不仅减轻了汽车总质量、降低了燃油消耗、减少了汽车废气排放、降低了污染程度,而且回收铝的充分再循环特点赋予了奥迪产品更高的环保和高效性能.重点论述车身前期轻量化设计、水洗钝化、铝件冲连、铝件激光钎焊、铝件机器人滚边压合、铝件修磨等焊接生产新工艺及其发展前景.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2013(043)002【总页数】7页(P51-57)【关键词】铝件;车身轻量化;冲连;激光钎焊;水洗钝化【作者】孔淑华;薄春光;郝海鹏;金涛;宣岩【作者单位】一汽-大众汽车有限公司,吉林长春130011【正文语种】中文【中图分类】TG457.131 概述1.1 铝件冲压生产工艺1.1.1 铝板与钢板冲压件生产的区别（1）因铝材是非常活泼的材料，与其他材料接触后极易发生腐蚀，生产铝板前要彻底清擦生产线与零件接触的部位、皮带和吸盘，以免铁屑刮伤铝件表面或压在铝板表面。
汽车轻量化下塑料铰链结构的设计与应用
13910.16638/ki.1671-7988.2021.09.041汽车轻量化下塑料铰链结构的设计与应用刘志明（上汽大众汽车有限公司，上海 210805）摘 要：为实现汽车轻量化设计，汽车塑料零件的集成是一个有效的手段。
以两个典型实例介绍了塑料铰链结构在汽车外饰中的应用场景和设计方法。
利用该技术实现了减少零件和模具数量、节省装配工时等目标。
关键词：铰链结构；塑料；外饰零件；轻量化中图分类号：U464.13 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)09-139-04Design and Application of Plastic Hinge Structure in Lightweight AutomobileLiu Zhiming( SAIC V olkswagen Automobile Co., Ltd., Shanghai 210805 )Abstract: In order to realize the lightweight design of automobile, the integration of plastic parts is an effective means. The application scene and the development method of plastic hinge structure in automobile exterior parts are introduced with two examples. The purpose of reducing the number of parts and molds, and saving the assembly time was achieved. Keywords: Hinge structure; Plastic; Exterior parts; LightweightCLC NO.: U464.13 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)09-139-04引言随着汽车造型的日益复杂化，塑料件占据整车重量和成本的比例越来越高。
车身轻量化系数的决定因素及其优化
车身轻量化系数的决定因素及其优化车身轻量化是汽车行业寻求提高燃油效率、减少碳排放、提高汽车实力和其它有益性能的方法。
车身轻量化对于汽车制造商而言非常重要，在汽车工业中，车身重量是影响燃油经济性的主要因素之一，因此，减少车身重量可以减少燃油消耗，从而减少汽车对环境的污染，促进汽车产业的生态环境。
本文将讨论车身轻量化系数的决定因素及其优化。
车身轻量化是一个复杂的过程，主要涉及的因素包括材料、结构、设计以及性能等方面。
材料在车身轻量化过程中发挥着重要作用。
常见的车身材料包括钢、铝、镁合金、碳纤维强化复合材料等。
钢材作为一种重要的车身材料，应用十分广泛。
钢材密度较大，但强度高，应力应变性能良好，发挥优异的冲击吸能能力。
近年来，许多汽车制造商开始采用轻量化的铝合金材料，用于车身、发动机、传动系等部位的生产。
相对钢及铝合金材料，镁合金具有更轻、更坚硬的优势，但其成本较高、加工难度和腐蚀问题等也要加以考虑。
碳纤维材料以其高强度、高韧性、轻量化等优势成为轻量化领域的重头戏。
除了材料的选择外，车身的结构设计对于轻量化也非常重要。
对于车身结构的设计，可能会影响车身的重量、车辆的稳定性及安全性能。
因此，改善车身结构的设计，是实施车身轻量化战略的关键之一。
例如，在组件结构中使用成角型部分可以提高刚性，从而减少材料用量；在加大壳体折叠强度的基础上采用薄壁结构可以提高车体的强度和弹性模量；在车身前面板采用混杂玻璃纤维增强塑料、聚酰亚胺环氧树脂、热塑性树脂等这些轻量化材料也是降低车身重量的常用手段。
优化车身轻量化系数的策略在许多方面都由于第一手成本的额外支付而遭受了挑战。
然而，车身轻量化不仅仅是在材料成本中获得的所需成本的回报，更意味着在未来更广泛的方面可以提高乘客舒适性和保证车辆出行的安全性。
因此，制定一个可行的轻量化策略，使成本、性能和质量三者的平衡得到最大化。
总的来说，车身轻量化需要综合考虑各个因素，以制定一种可行的方案。
汽车轻量化材料力学性能实验报告
汽车轻量化材料力学性能实验报告一、实验背景随着环保和节能要求的不断提高，汽车轻量化已成为汽车工业发展的重要趋势。
轻量化材料的应用可以显著降低汽车的重量，从而提高燃油经济性、减少尾气排放，并提升车辆的性能。
在众多轻量化材料中，铝合金、高强度钢、镁合金和复合材料等因其优异的力学性能而受到广泛关注。
为了深入了解这些材料的力学性能，为汽车设计和制造提供可靠的数据支持，特进行本次实验。
二、实验目的本次实验的主要目的是对几种常见的汽车轻量化材料（铝合金、高强度钢、镁合金和复合材料）进行力学性能测试，包括拉伸试验、压缩试验和弯曲试验，获取材料的强度、刚度、韧性等力学性能参数，并对实验结果进行分析和比较，为汽车轻量化设计和选材提供依据。
三、实验材料与设备（一）实验材料1、铝合金：选用 6061-T6 铝合金板材，厚度为 3mm。
2、高强度钢：选用 Q345 高强度钢板材，厚度为 2mm。
3、镁合金：选用 AZ31B 镁合金板材，厚度为 25mm。
4、复合材料：选用碳纤维增强环氧树脂复合材料板材，厚度为2mm。
（二）实验设备1、万能材料试验机：型号为 WDW-100，最大试验力为 100kN，精度为 1%。
2、引伸计：精度为 05%，用于测量材料的变形。
3、游标卡尺：精度为 002mm，用于测量试样的尺寸。
四、实验过程（一）拉伸试验1、试样制备根据国家标准 GB/T 2281-2010《金属材料拉伸试验第 1 部分：室温试验方法》，分别从铝合金、高强度钢、镁合金和复合材料板材上加工拉伸试样。
试样的形状为矩形截面试样，标距长度为 50mm，原始横截面积通过测量试样的宽度和厚度计算得出。
2、试验步骤（1）将拉伸试样安装在万能材料试验机的夹头上，确保试样的轴线与试验机的加载轴线重合。
（2）设置试验机的加载速度为 2mm/min，启动试验机进行加载，直至试样断裂。
（3）在试验过程中，通过引伸计实时测量试样的变形，并记录试验力位移曲线。
轻量化材料在汽车工业中的应用前景与发展趋势
轻量化材料在汽车工业中的应用前景与发展趋势引言随着汽车工业的飞速发展，轻量化已成为当今汽车工业界最火热的话题之一。
汽车轻量化最直接的好处就是能节约燃料、减少排放，提高车辆性能。
为此，汽车制造商们开始寻找各种轻量化材料来用在车身、底盘等汽车重要零部件上，以此来提高整车的轻量化程度。
轻量化材料范围很广泛，如有机高分子材料、纳米材料、纤维增强复合材料、金属陶瓷复合材料等。
本文将着重介绍轻量化材料在汽车工业中的应用前景以及发展趋势。
第一章轻量化材料在汽车工业中应用前景1.1 燃料消耗降低汽车制造商们需要使用各种材料来轻量化汽车，以降低燃料消耗。
当车子重量降低了10%，则可以提高1%的燃油效率。
而在电动汽车方面，轻量化可以增加电动汽车耐用程度并使电池续航里程加长。
1.2 环境保护与减少尾气排放全球汽车工业都面临着严格的排放标准，而轻量化使诸如燃油效益提高、尾气排放减少等的环保影响绘上显著的底色。
1.3 安全性轻量化材料不仅仅能趋近于传统材料的强度，甚至有时强于传统材料。
许多新材料，例如复合材料和高强度异种金属连接材料等，都带来了新的成分和功能，也提高了整车级安全性。
例子包括“航空级”铝合金，这种材料在力学和化学性能都优秀，并已经应用于许多轻型汽车中。
第二章轻量化材料在汽车工业中的发展趋势2.1 碳纤维复合材料碳纤维复合材料的研究和生产技术不断地发展，可替代传统钢铁材料用于汽车部件。
借助其单向向性和热性能对材料性质的特别优化，它们能够实现极大的自重降低。
在未来的研究中，预计碳纤维复合材料将会取代部分金属法兰板，可用于制造轻量化车身以及一些结构件，例如架构和车门等。
2.2 纳米材料现在应用最广泛的纳米材料之一就是纳米粘土，利用了其优异的障碍性，它不仅可以增加陶瓷材料的刚性和牢度，还可以使其耐力的提高。
此外，纳米铁氧体材料也成为了研究的热点。
InorgaMatik AG等公司已经将其运用于汽车制造中，用于汽车加热器中的泵和阀门件中。
镁铝合金在汽车轻量化中的应用研究
镁铝合金在汽车轻量化中的应用研究随着气候变化和环保意识逐渐增强，汽车轻量化正在成为未来汽车产业的一项重要趋势。
在此过程中，镁铝合金作为一种轻量、高强度的材料备受关注。
本文将探讨镁铝合金在汽车轻量化中的应用研究及其发展前景。
一、镁铝合金在汽车行业中的应用在汽车行业中，镁铝合金主要应用于汽车的车身、底盘以及发动机等部分。
其中，在车身结构中，可替代传统的钢铁材料。
与钢材相比，镁铝合金具有更轻、更强刚度和更好的耐腐蚀性等特点。
因此，使用镁铝合金能够显著减轻车身重量，提高汽车的燃油效率和环保指标。
在底盘结构中，镁铝合金应用于制作轮辐、制动器等部件，同样能够减轻整车重量，提高载重能力和增强刚度。
在发动机结构中，镁铝合金可用于飞轮、缸盖、油底壳等部件，可显著提高整车的动力性能。
二、镁铝合金应用研究的发展趋势随着汽车工程领域的不断发展和技术进步，镁铝合金的应用研究也在不断深入。
在汽车汽车行业中，除了上述三个部分外，镁铝合金的应用还可以延伸到车辆制动、悬挂、离合器等各个方面。
例如，在制动系统中，镁铝合金逐渐替代了传统的铸铁材料，因具有更好的散热性能和减震能力。
另外，镁铝合金的材料制备技术也在不断改进，其中最常用的方法是挤压成型。
通过不断优化材料组成比例、挤压参数等方面的研究，镁铝合金的优良性能得到了更好的发挥。
三、镁铝合金应用在汽车领域的优势镁铝合金可以成为环保型汽车的首选材料之一，主要有以下优势：1. 轻质高强：镁铝合金相对于钢铁、铸铁等传统材料，具有更轻、更高强度的特点。
使用镁铝合金，可显著减轻车身重量，提升车辆燃油效率和环保性能。
2. 良好的耐腐蚀性能：镁铝合金具有良好的耐腐蚀性能，可以防止自然环境和气候变化对汽车结构的腐蚀和损坏。
3. 高温耐受能力：镁铝合金具有优良的高温耐受能力，能够保持材料的强度和刚性，不易受热变形。
4. 良好的成形性能：镁铝合金具有良好的成形性能，在制造过程中，可以通过钣金工艺对大量车身零部件进行成型，降低生产成本。
论轿车白车身轻量化的表征参量和评价方法
论轿车白车身轻量化的表征参量和评价方法一、背景介绍近年来，汽车行业一直以轻量化为发展方向，这也使得白车身轻量化成为了汽车行业的研究热点之一。
白车身轻量化不仅可以减轻车辆自重，提高车辆的燃油经济性，还能减少对环境的影响，符合现代汽车工业的发展趋势。
针对轿车白车身轻量化，本文将从表征参量和评价方法两个方面展开研究并不断完善，以期为相关领域研究者提供一些建议和思路。
二、表征参量1. 车身减重量车身减重量是白车身轻量化的最基本表征参量。
随着材料技术的不断进步，汽车轻量化材料也在不断涌现，如碳纤维复合材料、镁合金材料等，它们可以有效地减少车身自重。
车身减重量可以直观地反映白车身轻量化效果。
2. 结构刚度结构刚度是白车身轻量化的另一重要表征参量。
轿车在行驶过程中需要承受各种因素的作用力，在轻量化的保证车身的结构刚度也是非常重要的。
通过评价车身的结构刚度，可以评估轿车在减轻车身自重的同时是否满足了车身的稳定性和安全性要求。
3. 车身材料的环保性车身材料的环保性也是白车身轻量化的重要表征参量之一。
随着人们对环保的重视程度不断提高，选择环保材料已成为汽车行业发展的趋势。
在实现白车身轻量化的过程中，应充分考虑材料的环保性，选择符合环保标准的材料，以减少对环境的影响。
三、评价方法1. 性能评价轿车白车身轻量化的评价方法中，性能评价是最基本的一种评价方法。
性能评价主要从白车身的动力性能、操控性能和舒适性等方面进行评价，以确保车辆在轻量化的同时不影响其整体性能。
2. 安全评价安全评价是评价白车身轻量化效果的重要手段。
轿车在行驶过程中需要保障车身的结构完整性和安全性，通过安全评价可以检验轿车在轻量化的过程中是否有牺牲安全性的情况。
3. 环保评价在进行白车身轻量化的过程中，环保评价也是必不可少的一种评价方法。
通过对车身材料的环保性、废旧车辆的回收利用等环保指标的评价，以确保白车身轻量化不仅可以提高车辆的燃油经济性，还能减少对环境的影响。
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锻造铝合金后控制臂 镁合金方向盘骨架 铸造铝合金轮毂
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车身系统
车身系统尚具有较大的减重空间。对于铝板材的需求将持续增加。
● Audi A4L 钢铝混合车身结构 整车减重15kg 热成型零件占比17% ● ● VW Magotan 不等厚钢板 整车减重24kg 热成型零件占比27% ●
活塞 连杆 活塞：AlSi12CuMgNi
废气端叶片：镍基合金
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底盘系统
轻量化的底盘设计能够提升整车的乘坐舒适度以及操控灵活性能
自适应式空气悬架
锻造铝合金前控制臂
托森式差速器
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PHEV电池
铝合金材料将在混动及纯电动车型上广泛采用
Audi Q7 e-tron
Audi A6 e-tron
VW Golf GTE
• 铸造铝合金电池壳体
• 板材铝合金电池盖板
电池壳体及电池盖板的材料选择 一汽-大众汽车有限公司 材料技术中心 何深深
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Werkstofftechnikzentrum He Shenshen
长春基地 【吨】 佛山基地 【吨】 • 铝板作为车身外覆 盖件的需求逐年 上升 • 铝板材应用以Audi 车型为主
• 铝板的时效性要求更 短的运输周期
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3
从板材到整车的全过程质量料技术中心 何深深
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3
整车轻量化必要性分析
日趋成熟的轻量化材料工艺及越发严苛的碳排放法规将推动汽车轻量化的发展
汽车工业的发展不断改变着汽车的重量
Golf整车重量变化示意图
一汽-大众汽车有限公司
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All New Audi A8 (D5) 的混合车身
全新一代Audi A8放弃了全铝车身，采用四种材料制造混合车身。
• 四种材料
铝合金、钢、镁合金、碳纤维材料混合使 提升整车被动安全性能
热成型A柱
C/SiC 刹车盘
7系铝型材保险杠骨架
一汽-大众汽车有限公司 材料技术中心 何深深
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6系铝合金车身外板
热成型门槛、B柱
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目录
1
整车轻量化必要性分析
2
铝合金材料在一汽-大众车型上的应用
4
3
从板材到整车的全过程质量保证
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展望
轻量化 Light is More
结构轻量化；材料轻量化
可持续发展型交通
低燃料消耗 低CO2排放 安全 舒适 智能 互联 共享出行
7
整车轻量化必要性分析
针对目标车型的市场定位选择轻量化材料战略
奢华跑车
碳纤维及铝合金材料大量应用
豪华型车
铝、镁合金等轻量化金属
经济型车
高强度钢板代替传统钢板
CFK 车身
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Werkstofftechnikzentrum He Shenshen
9
动力系统
铸铝已经广泛应用与动力总成系统。生产制造成本相对较低。
涡轮增压器叶片 进气端叶片：铝合金
• 集成化设计
EA211发动机零件爆炸图 • “全铝”发动机减重17kg
• 优化曲轴平衡配重
轻量化材料在一汽-大众车型上的应用及质量保证
目录
1
整车轻量化必要性分析
2
铝合金材料在一汽-大众车型上的应用
4
3
从板材到整车的全过程质量保证
44
展望
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2
目录
1
整车轻量化必要性分析
2
铝合金材料在一汽-大众车型上的应用
1470kg 1310kg
具有挑戓性的碳排放法规
2014年欧盟颁布全球最严碳排放标准
130g/km
775kg
1974
一汽-大众汽车有限公司 材料技术中心 何深深
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2007
2017
2015
95g/km
75g/km
2020
2025
6
整车轻量化必要性分析
VW Magotan Limousine
一汽-大众汽车有限公司
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12
车身系统
车身系统尚具有较大的减重空间。对于铝板材的需求将持续增加。
● 钢铝混合弹簧腿 用于纵置发动机、多连杆式悬架 ●
● 钢制弹簧腿 用于横置发动机、麦弗逊式悬架 ●
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铝板材认可
全面的板材认可项目及先进的板材分析技术共同确保铝车身外覆盖件的质量稳定性
• 板材供应商生产线及检验能力审核
• 原材料化学及机械性能检验
• 铝板表面形貌、粗糙度、波纹度检验
• 铝板包边及折弯实验
• 原材料焊接、油漆、粘胶适应性实验
• 铝板成型特性分析
• 铝板供货期保证
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• 增重
D5白车身重282kg,与D4相比增重50kg;
• 扭转刚度提升
四种材料的结合使用，碳纤维的取向排 列使整车刚度提升24%
• 多种连接工艺
14种连接工艺制造车身。通过胶连接戒 者塑料隔离异种金属，避免接触腐蚀
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不断的技术创新是实现可持续发展型交通的必要条件
高效化
传统内燃机效率尚具有较大提升空间 1.2 TSI 1.5 TSI 发动机
电动化
增加电池续航里程同时缩短充电时间 Audi A6 PHEV; E-Golf
一汽-大众汽车有限公司 材料技术中心 何深深
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• 型材铝合金电池壳体 • 板材铝合金电池盖板
• 铸造铝合金电池壳体 • 复合材料电池盖板
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目录
1
整车轻量化必要性分析
2
铝合金材料在一汽-大众车型上的应用
4
3
从板材到整车的全过程质量保证
44
展望
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