车身构成材料的发展趋势论文1

合集下载

汽车车身材料技术的创新应用与发展趋势

汽车车身材料技术的创新应用与发展趋势

汽车车身材料技术的创新应用与发展趋势【汽车车身材料技术的创新应用与发展趋势】随着汽车工业的快速发展,汽车车身材料技术也在不断创新与应用,以满足车身安全性、轻量化、环保等要求。

本文将讨论汽车车身材料技术的创新应用以及未来的发展趋势。

一、碳纤维复合材料的应用碳纤维复合材料是一种高强度、高刚性的材料,被广泛应用于汽车车身结构上。

相较于传统的钢铁材料,碳纤维复合材料具有更轻的重量、更低的密度,并且具有更好的耐腐蚀性能。

由于碳纤维复合材料的特点,可以显著降低车身重量,提高车辆的燃油经济性以及性能表现,同时还能够提高车身的安全性能。

二、镁合金的应用镁合金是一种轻质材料,具有较低的密度和较高的强度。

因此,在汽车车身的应用中,镁合金可以用来取代传统的钢铁材料,从而实现车身的轻量化。

不仅如此,镁合金还具有良好的可塑性和抗腐蚀性能,使得它在汽车工业中有广阔的应用前景。

三、铝合金的应用铝合金被广泛应用于汽车车身材料技术中,主要原因是它具备较低的密度和良好的可塑性。

与传统的钢铁相比,铝合金具有更轻的重量,能够显著降低车辆的燃油消耗,并且大大提高汽车的操控性能。

此外,铝合金还具有良好的抗腐蚀性和可回收性,符合环保要求。

四、高强度钢的应用高强度钢是一种强度较高的钢材,可以在车身结构中替代常规钢材。

高强度钢的应用可以增加车辆的刚性,提高车身的安全性能,同时可以减轻车身重量,提高车辆整体性能。

高强度钢的不断创新和应用,为汽车车身材料技术带来了更加广阔的发展空间。

五、发展趋势未来,汽车车身材料技术的发展趋势将更加注重轻量化、高强度化、绿色环保化。

随着社会对环保和节能的要求越来越高,汽车工业将更加注重汽车车身材料的环保性能,例如使用可回收的材料和提高材料的可循环性。

此外,随着电动汽车的普及,汽车车身材料技术也将逐渐向电动汽车和新能源汽车的需求倾斜,以满足电动汽车的需求和要求。

总结起来,汽车车身材料技术的创新应用与发展趋势主要集中在碳纤维复合材料、镁合金、铝合金和高强度钢的应用上。

汽车车身材料的发展趋势

汽车车身材料的发展趋势

汽车车身材料的发展趋势随着科技的不断进步和人们的需求不断变化,汽车车身材料也在不断发展和改进。

从最早的钢铁车身到现在的复合材料,汽车车身材料在轻量化、安全性和环保性方面有了巨大的进步。

本文将从这几个方面探讨汽车车身材料的发展趋势。

一、轻量化是汽车车身材料的发展方向之一。

轻量化能够减少汽车的重量,降低能耗,提高燃油经济性。

传统的钢铁材料在车身上占据了很大的比例,但其密度较高,重量较大。

为了实现轻量化,汽车制造商开始探索使用新型材料,如高强度钢、铝合金和碳纤维等。

高强度钢具有优异的强度和韧性,可以减少车身重量并提高碰撞安全性。

铝合金具有较低的密度和良好的成形性能,能够有效减轻车身重量。

碳纤维是一种轻质高强度的材料,具有优异的抗拉强度和刚度,但成本较高,限制了其在大规模生产中的应用。

二、安全性是汽车车身材料发展的另一个重要方向。

汽车车身在碰撞事故中起到保护车内乘员的作用。

传统的钢铁材料在碰撞时具有较好的塑性变形能力,但也存在一定的局限性。

为了提高车身的安全性,汽车制造商开始研发新型材料和结构设计。

高强度钢具有更好的抗撞性能,能够吸收和分散碰撞能量,提高车身的刚度。

同时,汽车制造商还采用了复合材料和蜂窝结构等新技术,提高车身的强度和刚度,进一步提高了车身的安全性能。

三、环保性是汽车车身材料发展的另一个重要方向。

随着人们对环境保护意识的增强,汽车制造商开始关注汽车的环保性能。

传统的钢铁材料在生产和回收过程中会产生大量的二氧化碳和废弃物,对环境造成一定的影响。

为了减少环境污染,汽车制造商开始使用可回收和可循环利用的材料,如铝合金和碳纤维等。

铝合金具有良好的回收性能,可以减少能源和资源的消耗。

碳纤维具有较长的使用寿命和较低的环境影响,是一种环保的材料。

汽车车身材料的发展趋势主要包括轻量化、安全性和环保性。

轻量化能够减少汽车的重量,提高燃油经济性;安全性能能够保护车内乘员的安全;环保性能能够减少对环境的污染。

随着科技的不断进步和人们对汽车的需求不断变化,相信未来汽车车身材料会继续发展和改进,为人们带来更加安全、环保和高效的出行方式。

汽车车身材料的发展趋势

汽车车身材料的发展趋势

汽车车身材料的发展趋势随着汽车工业的不断发展,人们对汽车的需求也在不断变化。

作为汽车的重要组成部分,车身材料的选择对于汽车的性能和安全至关重要。

近年来,汽车车身材料的发展趋势也在不断变化,主要体现在以下几个方面。

轻量化是当前汽车车身材料发展的主要趋势之一。

随着环保意识的增强和燃油效率的要求,汽车制造商们开始寻求更轻、更强的车身材料。

传统的钢材虽然强度高,但是重量也相对较大,所以逐渐被一些轻量化材料所替代。

例如,铝合金是一种常见的轻量化材料,它的密度较低,具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能,已经广泛应用于高档轿车的车身制造中。

另外,碳纤维复合材料也是一种轻量化材料的代表,它的强度和刚度相对较高,重量却很轻,因此在部分豪华车型的车身结构中得到了应用。

安全性是汽车车身材料发展的另一个重要方向。

随着交通事故的频发,人们对汽车的安全性要求越来越高。

因此,汽车制造商们开始注重车身材料的抗碰撞性能和吸能性能。

钢材作为传统的车身材料,具有较好的抗碰撞性能,但是它的吸能能力相对较差。

为了提高车身的吸能性能,一些汽车制造商开始采用高强度钢材,以及特殊的车身结构设计,来增加车身的抗碰撞能力。

此外,一些新型材料如镁合金和复合材料也具有良好的抗碰撞性能,因此也逐渐应用于汽车的车身制造中。

可持续发展也是汽车车身材料发展的重要趋势之一。

随着全球环境问题的日益突出,汽车工业也面临着减少环境影响的压力。

因此,汽车制造商们开始寻求可持续发展的车身材料。

例如,一些可回收利用的材料如铝合金和塑料在汽车制造中得到了广泛应用。

此外,一些生物基材料如生物塑料也开始进入汽车车身材料的领域,以减少对化石燃料的依赖。

随着汽车工业的不断发展,汽车车身材料也在不断创新与进步。

轻量化、安全性和可持续发展是当前汽车车身材料发展的主要趋势,这些趋势的出现将为未来汽车的发展带来更多的可能性。

汽车制造商们将继续努力研发新型材料,以满足人们对汽车性能和安全性的不断提高的需求。

汽车车身材料的现状及其发展趋势

汽车车身材料的现状及其发展趋势

汽车车身材料的现状及其发展趋势下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!汽车车身材料的现状及其发展趋势随着汽车工业的发展,车身材料的选择对汽车性能、安全性和环境影响起着至关重要的作用。

汽车车身材料应用现状与发展趋势

汽车车身材料应用现状与发展趋势

汽车车身材料应用现状与发展趋势汽车车身材料是指汽车的整个车身结构所使用的材料,包括钢铁、铝合金、碳纤维等材料。

随着科技的不断发展和环保意识的加强,汽车车身材料也在不断地更新换代。

目前,在汽车车身材料的应用中,钢材占据了主要的市场份额。

对于低端车型来说,普通的碳钢材质仍然是首选的材料。

但是,对于高端车型来说,高强度钢、先进高强度钢和再结晶钢等新型材料的应用越来越广泛。

这些材料具有重量轻、刚性好、防腐耐用、热稳定性和能耗节约等优秀特性,能够有效地提升汽车的安全性能和燃油效率。

除了钢材,铝合金在汽车车身材料中也有着广泛的应用。

铝合金是一种轻质、高强度的材料,具有良好的成形性和抗腐蚀性能。

因此,在高端车型中代码降低车身重量和提升燃油经济性方面,铝合金已成为首选的材料。

但是,铝合金的复合加工难度较高,成本也相对较高,这限制了它在低端车型中的应用。

随着全球经济的快速发展,碳纤维等新材料也开始应用于汽车车身中。

碳纤维具有较高的强度和刚度,同时也非常轻盈,同等强度下,其重量只有钢的1/5。

这些优越的性能使碳纤维在汽车车身中有着广泛的应用前景。

但是,碳纤维在加工和制造方面存在着一定的难度和成本问题,因此在当前阶段的应用仍然有一定的限制。

未来,随着环保和燃油经济性要求的不断提高,汽车车身材料将会更加趋向于轻量化和复合化。

使用新型材料,同时也需要满足强度和安全性的要求,以及生产成本的限制。

综合考虑各方面因素,汽车车身材料的未来发展主要有以下几个方向:一是材料轻量化。

随着汽车制造业环保和燃油经济性的要求日益提高,汽车车身材料的轻量化成为趋势。

轻量化是提升汽车能源利用效率和行驶性能的重要途径。

二是复合材料化。

汽车车身复合材料的应用是汽车轻量化与高于要求的强度、韧性等多种性能要求之间的一个完美协调的产物。

复合材料的高强度和轻量化是实现轻量化的重要途径。

复合材料的成本虽然比普通材料高,但随着其生产规模的不断扩大,成本也将逐渐降低。

我国汽车材料的应用及未来发展趋势

我国汽车材料的应用及未来发展趋势

我国汽车材料的应用及未来发展趋势随着汽车工业的快速发展,汽车材料的应用也越来越广泛。

汽车材料的选择直接影响着汽车的性能、安全性和环保性。

我国近年来在汽车材料领域取得了许多重要进展,同时也面临着一些挑战。

本文将对我国汽车材料的应用及未来发展趋势进行探讨。

我国汽车材料的应用呈现出多样化的特点。

传统的汽车材料主要包括钢铁、铝合金和塑料等。

而随着材料科学的发展,新型材料如碳纤维复合材料、镁合金、高强度钢等也开始被广泛应用于汽车制造中。

碳纤维复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,被广泛应用于高端车型的车身制造中。

镁合金具有比铝合金更轻、更坚固的特点,正逐渐替代传统的金属材料。

高强度钢在提高车身强度的同时也实现了减重的效果。

一些环保材料如生物基材料、再生材料也在汽车制造中得到了应用,有助于减少对环境的影响。

我国汽车材料的未来发展趋势是多元化和精细化。

随着汽车工业的智能化和电动化趋势加强,对汽车材料的要求越来越高。

新一代汽车材料将向着轻量化、高强度、高温耐磨、高阻燃等方向发展。

智能化和电动化汽车对电池材料、电机材料、电子材料等提出了新的挑战,推动了材料科学的发展。

基于智能网联汽车对传感器、信息材料、光学材料等的需求,也促进了材料科学的创新。

我国汽车材料的应用和发展面临着一些挑战。

首先是材料研发与产业化之间的矛盾。

目前我国在汽车材料领域投入了大量的研发资金,但由于产业化能力不足,许多新型材料无法得到大规模应用。

其次是汽车材料的环保性和可循环性。

随着社会环保意识的提高,对汽车材料的环保性也提出了更高的要求,尤其是对于废弃车辆的材料回收利用。

再次是国内材料技术与国际先进水平的差距。

我国汽车材料的发展还存在着一定的差距,与国际先进水平相比在一些关键技术上还有不小的差距。

我国汽车材料未来发展的趋势是多元化和协同创新。

在未来,我国汽车材料将朝着多元化的方向发展,不同种类的材料将协同应用于汽车制造中,以满足汽车轻量化、节能化、环保化的需求。

我国汽车材料的应用及未来发展趋势

我国汽车材料的应用及未来发展趋势随着我国经济的快速发展和社会的进步,汽车已经成为了人们生活中必不可少的交通工具。

而在汽车的制造过程中,材料的选择和应用对汽车的性能和质量起着至关重要的作用。

我国汽车材料的应用已经取得了较大进展,同时也面临着许多挑战和发展趋势。

本文将对我国汽车材料的应用及未来发展趋势进行深入探讨。

一、我国汽车材料的应用现状随着汽车工业的发展,汽车材料的应用范围也在不断扩大。

传统的汽车材料主要包括钢铁、铝合金、塑料和橡胶等,而近年来,新型材料在汽车制造中的应用越来越广泛。

碳纤维复合材料、镁合金、高强度钢等材料被广泛应用于汽车车身和零部件制造中,为汽车的轻量化、节能化和环保性能提供了有力的支持。

在汽车车身材料方面,碳纤维复合材料因其高强度、轻质化、耐腐蚀等优点,已经成为了新一代汽车轻量化的主要推动力。

我国的碳纤维复合材料制造技术已经取得了长足的进步,使得汽车轻量化技术在我国得到了广泛的应用和推广。

镁合金也因其轻量化、高强度和可回收利用等优点,被广泛应用于汽车制造中,成为了汽车轻量化的又一重要材料。

在汽车零部件方面,高强度钢因其优异的力学性能和成形加工性能,也成为了汽车制造中的重要材料之一。

高强度铝合金、镁合金和聚合物材料等也被广泛应用于汽车制造中,为汽车的安全性、节能性和环保性能提供了有力的支持。

二、我国汽车材料的发展趋势随着我国汽车工业的发展和技术的进步,汽车材料的发展趋势也在不断变化。

未来,我国汽车材料的发展将呈现以下几个趋势:1. 轻量化趋势更加明显在汽车制造中,轻量化是未来汽车发展的重要方向。

轻量化可以降低汽车的整车质量,从而提高汽车的燃油经济性和降低尾气排放,同时也能增加汽车的动力性能和安全性能。

未来汽车材料的发展将更加注重轻量化,包括发展更多的轻量化材料,提高现有轻量化材料的性能和降低成本等方面。

2. 高性能材料应用更加广泛随着汽车制造技术的不断提升,高性能材料在汽车制造中的应用也将更加广泛。

汽车车身材料的现状及发展趋势

汽车车身材料的现状及发展趋势现状1、传统的车身材料目前,传统的车身材料主要有钢材、木材和玻璃钢等,其中钢材应用十分广泛,是装配几乎所有汽车部件和整车最重要的车身材料,它可以形成坚固耐磨的外观,并满足对安全性要求。

木材在汽车车身上的应用也很广泛,可以用作支撑、补强和保护汽车的外观和内部的配件。

此外,玻璃钢也被广泛应用于轿车,能满足汽车车身的设计和保护需求。

2、新型车身材料近年来,随着汽车的技术的发展,出现了一系列新型的车身材料,例如:碳纤维、铝合金和塑料等。

碳纤维材料是一种新型的车身材料,它可以抵抗高速撞击,可降低车身重量,使汽车更安全,提高操控性能。

铝合金材料具有较强的耐酸碱性、耐热性和车身硬度,可显著降低车辆重量,提高燃油经济性以及满足整车结构安全要求。

在汽车上使用的塑料有PP、PA、PC、A-PVC和ABS等,塑料的轻量化和抗冲击性可使汽车更安全有效,为汽车的设计提供了更多选择。

发展趋势1、混合材质化趋势未来的汽车的车身材料将会是多种材料在一起混合使用的模式,如钢材与碳纤维、铝合金与塑料等,使汽车更轻量化,减少汽车车身重量和车内发动机动力,从而节省燃油。

2、车身材料信息化综合应用在未来的汽车车身材料中,将大量应用传感器来测量及检测车辆的外部特性,如形状、纹理、变形等,还可应用信息化的复杂技术使车身材料产品性能更为稳定可靠。

3、智能车身材料发展未来的汽车车身材料将会采用智能材料,结合传感器、控制系统和模型处理技术等,在一定条件下,达到自动调整车身材料特性,达到自我维护和自动保养的效果,从而提高车身材料的延展性和使用寿命。

4、车身材料保养技术发展将更多的关注点放在汽车车身材料的保养上,利用有效的防腐剂和保养剂,可使车身材料耐久性更强,延长汽车的使用寿命,减少维修和相关成本。

汽车车身材料的发展趋势

汽车车身材料的发展趋势
随着汽车工业的不断发展,汽车车身材料也在不断地更新换代。

从最
初的钢铁材料到现在的复合材料,汽车车身材料的发展趋势也在不断
地变化。

未来,汽车车身材料的发展趋势将会朝着以下几个方向发展。

首先,轻量化是未来汽车车身材料的发展趋势之一。

随着人们对环保
和节能的要求越来越高,汽车制造商也在不断地寻求更轻、更强的材
料来制造汽车。

轻量化不仅可以减少汽车的重量,提高汽车的燃油效率,还可以减少汽车对环境的影响。

因此,未来汽车车身材料的发展
趋势将会朝着轻量化的方向发展。

其次,高强度材料也是未来汽车车身材料的发展趋势之一。

高强度材
料可以提高汽车的安全性能,减少事故发生的可能性。

同时,高强度
材料也可以减少汽车的重量,提高汽车的燃油效率。

因此,未来汽车
车身材料的发展趋势将会朝着高强度材料的方向发展。

第三,复合材料也是未来汽车车身材料的发展趋势之一。

复合材料具
有轻量化、高强度、耐腐蚀等优点,可以满足汽车制造商对汽车材料
的多种需求。

未来,随着复合材料技术的不断发展,复合材料将会成
为汽车车身材料的主流。

最后,可回收材料也是未来汽车车身材料的发展趋势之一。

可回收材料可以减少资源的浪费,降低环境污染。

因此,未来汽车车身材料的发展趋势将会朝着可回收材料的方向发展。

总之,未来汽车车身材料的发展趋势将会朝着轻量化、高强度、复合材料和可回收材料的方向发展。

汽车制造商将会不断地寻求更好的材料来制造更加环保、节能、安全的汽车。

汽车车身材料未来的发展

汽车车身材料未来的发展汽车车身材料未来的发展近年来,汽车行业迅猛发展,随之而来的是对车辆性能、安全性和环境友好性的不断追求。

在这个不断变化的背景下,汽车车身材料的发展成为了广受关注的焦点之一。

汽车车身材料在定义汽车外观、提高车辆性能和降低车辆重量方面发挥着关键作用。

随着技术的不断进步,未来汽车车身材料将会面临着诸多的发展机遇和挑战。

1. 轻量化是发展的关键随着对燃油经济性和碳排放限制的要求越来越高,轻量化将成为汽车行业未来发展的关键。

传统的钢材车身在提供车辆结构强度的也存在着较高的重量。

未来的趋势将在不影响车辆安全的前提下进一步减轻车身重量。

新材料的研究和应用将在轻量化方面发挥重要作用。

2. 高强度材料应用的拓展为了提高车辆的安全性能,车身材料需要具备更高的强度和刚度。

高强度钢材、铝合金和碳纤维复合材料等已经开始被广泛应用于汽车制造中。

未来,随着对车辆碰撞安全性要求的提高,高强度材料的研发和应用将继续扩展。

新型材料的研究也会关注其成本、可持续性和大规模生产的可行性。

3. 新型材料的研究和应用除了传统的钢材、铝合金和碳纤维复合材料,未来汽车车身材料的研究还将关注新型材料的应用。

聚合物基复合材料、镁合金和生物可降解材料等都有望成为新一代汽车车身材料的选择。

这些材料具有轻重量、高强度和环保等特点,有望满足未来汽车行业对性能和环保的需求。

4. 多材料结构的发展趋势在未来,汽车车身材料的发展也将趋向于多材料结构的应用。

通过将不同材料的优势结合在一起,可以实现更好的车身性能和经济性。

可以将高强度钢材和铝合金结合在一起,用于车身的不同组成部分,以实现更好的车辆性能和重量分配。

总结未来汽车车身材料的发展将以轻量化、高强度、新材料应用和多材料结构为主要趋势。

随着对燃油经济性、安全性和环境友好性的要求不断提高,各种新的材料和技术将被引入到汽车制造中。

这将为汽车行业带来更多的创新和发展机会,并为消费者提供更高品质和更具竞争力的汽车产品。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

郑州交通职业学院毕业论文(设计)论文题目:车身构成材料的发展趋势所属系别汽车运用工程系专业班级姓名学号指导教师撰写日期2012 年 5 月摘要现代汽车车身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、节能等方面的需要。

在上世纪八十年代,轿车的整车质量中,钢铁占80%,铝占3%,树脂为4%。

目前,国内外车身轻量化的研究方向是开发具有较高强度的轻质高性能新材料及设计新的轻量化结构。

通过多年的探索,已取得了新的进展。

自1978年世界爆发石油危机以来,作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升,有色金属材料总体有所增加,其中,铝的增加明显;非金属材料也逐步增长,近年来开发的高性能工程塑料、复合材料,不仅替代了普通塑料,而且品种繁多,在汽车上的应用范围广泛。

下面就我国汽车材料发展形势进行了分析,并提出了相应观点。

关键词:现状分析;汽车材料;发展趋势;性能特点AbstractThe modern automobile body in addition to meet the requirements of strength and service life, but also to meet the needs of performance, appearance, safety, price, environmental protection, energy saving. In the eighties of last century, cars, vehicle quality, iron and steel accounted for 80%, 3% aluminum, 4% resin. Since the world oil crisis in 1978, as lightweight materials, high strength steel, surface treated steel sheets increased year by year, non-ferrous materials increased overall, of which, the increase in aluminum; non-metallic materials are also gradually increased development in recent years high-performance engineering plastic, composite materials, not only alternative to the ordinary plastic, and a wide variety of wide range of applications in the car. At present, the research direction of the lightweight body at home and abroad is the development of high strength lightweight high-performance new materials and design of the new lightweight structure. Through years of exploration, has made new progress. Below, this article on the status and development of automotive materials analysis, and the corresponding view.Keywords: Analysis; automotive materials; development trends; performance characteristics目录1 引言 (1)2 车身新材料的种类 (1)2.1 高强度钢板 (1)2.2 铝合金 (2)2.3 镁合金 (2)2.4 泡沫合金板 (3)2.5 蜂窝夹芯复合板 (3)2.6 工程塑料 (3)2.7 高强度纤维复合材料 (4)3 新材料应用的发展趋势 (5)3.1 新材料回收再用性的研究 (5)3.2 减少材料的品种 (5)3.3 降低成本 (5)3.4 先进的制造工艺的研发 (5)3.5 车身设计方法的革命 (6)4 汽车典型零件常用材料及现状分析 (6)4.1 缸体和缸盖缸 (6)4.2 缸套 (7)4.3 汽车用塑料 (7)4.3.1 聚氨酯泡沫塑料 (8)4.3.2 聚氨酯塑料 (8)4.4 汽车用工程塑料 (8)4.5 汽车外装及结构件用纤维增强塑料复合材料 (9)4.6 汽车用橡胶 (9)4.7汽车用陶瓷材料 (10)4.8 车身新材料应用的现状 (11)5 结束语 (12)参考文献: (13)致谢 (14)1 引言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格的要求,而以轻量化为主导的先进汽车材料技术已经成为实现这一目标的主要措施之一,轻量化材料技术,应用新材料提高车辆的安全性,与环境协调发展,以及材料与设计、工艺紧密结合等成为材料研究领域的热点。

2 车身新材料的种类2.1 高强度钢板从前的高强度钢板,拉延强度虽高于低碳钢板,但延伸率只有后者的50%,故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。

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420N/mm2,是普通低碳钢板的2~3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。

到2000年,其用量已上升到50%左右。

中国奇瑞汽车公司与宝钢合作,2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg,占车身钢板用量的46%,对减重和改进车身性能起到了良好的作用。

要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢等,车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。

含磷高强度冷轧钢板: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: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。

这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板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≤0.005%)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:迭层钢板是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0.2~0.3mm,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。

2.2 铝合金与汽车钢板相比,铝合金具有密度小(2.7g/cm3)、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。

德国大众公司的新型奥迪A2型轿车,由于采用了全铝车身骨架和外板结构,使其总质量减少了135kg,比传统钢材料车身减轻了43%,使平均油耗降至每百公里3升的水平。

全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件,车身零件数量从50个减至29个,车身框架完全闭合(见图1)。

这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%,还比同类车型的钢制车身车重减少50%。

由于所有的铝合金都可以回收再生利用,深受环保人士的欢迎。

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。

2.3 镁合金镁的密度为1.8g/cm3,仅为钢材密度的35%,铝材密度的66%。

此外它的比强度、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。

镁的储藏量十分丰富,镁可从石棉、白云石、滑石中提取,特别是海水的盐分中含3.7%的镁。

近年来镁合金在世界范围内的增长率高达20%。

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。

2.4 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0.4~0.7g/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。

2.5 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。

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;面板可以采用玻璃钢、塑料、铝板和钢板等材料。

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。

英国发明了一种以聚丙烯作芯,钢板为面板的薄夹层板用以替代钢制车身外板,使零件质量减轻了50%~60%,且易于冲压成型。

2.6 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。

二十世纪七十年代起,以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类、缓冲材料等塑料在汽车工业中被广泛采用。

福特公司开发的LTD试验车,塑料化后的车身取得了轻量化方面的明显成果(见表2)。

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。

工程塑料在汽车上的应用仅相当于国外上世纪八十年代的水平。

相关文档
最新文档