汽车轻量化技术的应用
新能源汽车轻量化技术路线和应用策略
新能源汽车轻量化技术路线和应用策略随着全球对可持续发展和环保的不断推动，新能源汽车已经成为未来汽车发展的主流方向之一。
作为新一代汽车技术的代表，新能源汽车具有环保、节能、高效等特点，尤其在轻量化方面有着巨大的发展潜力。
本文将重点探讨新能源汽车轻量化技术路线和应用策略，以期为新能源汽车的未来发展提供一定的参考和借鉴。
1. 材料轻量化材料轻量化是新能源汽车轻量化的关键技术之一。
传统汽车主要采用钢铁作为车身和车架的主要材料，但钢铁的密度大、重量重，在一定程度上影响了汽车的整体重量和燃油效率。
新能源汽车在材料选择上更加注重轻量化，例如采用高强度铝合金、镁合金、碳纤维等新型轻质材料，从而有效降低整车的重量。
2. 结构设计优化新能源汽车轻量化还需要依托先进的结构设计技术，对汽车的各个部件和结构进行优化设计，使其在保证强度和安全性的前提下，尽可能减少材料的使用量，从而降低整车的重量。
结构设计优化涉及到材料力学、工艺工程、仿真技术等多方面的知识，需要整车制造企业与相关研发机构共同合作，共同推动技术的发展和应用。
3. 动力系统轻量化动力系统是新能源汽车的核心部件之一，也是汽车整体重量的重要组成部分。
对动力系统的轻量化设计和优化工作尤为重要。
采用高效率、轻量化的电池系统和电机系统，采用先进的热管理技术和冷却系统，优化整车的动力传动系统等，都可以有效降低动力系统的重量，提高汽车的续航里程和整体性能。
4. 节能环保轻量化材料的研发与应用在新能源汽车轻量化过程中，节能环保型轻量化材料的研发和应用至关重要。
这类材料主要包括可降解塑料、再生材料、生物基材料等，可以有效减少汽车制造过程中的资源消耗和环境污染，从而实现新能源汽车全生命周期的环保目标。
二、新能源汽车轻量化应用策略1. 政府引导政策政府在新能源汽车轻量化领域可以制定相关政策，包括对轻量化材料的研发与推广给予财政支持和税收优惠，鼓励企业加大对轻量化技术的投入和研发力度。
轻量化设计对汽车性能的影响
轻量化设计对汽车性能的影响随着人们对环保意识的逐渐提高和汽车行业的不断发展，轻量化设计已经成为当今汽车制造业的一个重要趋势。
轻量化设计通过减少汽车整车和部件的重量，旨在提高燃油经济性、减少尾气排放和提升整体性能。
本文将探讨轻量化设计对汽车性能的影响。
一、燃油经济性的提升轻量化设计可以显著提高车辆的燃油经济性。
汽车的燃油经济性通常通过减少整车重量来改善。
轻量化设计使用轻量的材料，如高强度钢、铝合金和碳纤维等，来替代传统的重量材料，如钢铁。
这些材料不仅具有较强的强度和刚度，还可以显著降低整车重量。
例如，使用轻量化材料制造的车身和底盘可以减少车辆的自重，从而减少了车辆在行驶时需要消耗的能量。
此外，减轻车辆重量还可以减少惯性阻力，使车辆更容易启动、加速和减速，从而提高燃油经济性。
二、操控性和车辆动力性能的提升轻量化设计还可以显著提升汽车的操控性和车辆动力性能。
汽车的操控性是指车辆在行驶过程中对驾驶员操作的反应和处理的灵活度。
轻量化设计可以减少车辆的质量和惯性，使车辆更加灵活和敏捷。
例如，在赛车和高性能汽车中，轻量化设计是提高操控性和动力性能的重要手段之一。
通过减少车辆的重量，可以降低车辆的重心，改善车辆的平衡和悬挂性能，使车辆更好地适应高速行驶和急转弯等复杂路况。
此外，轻量化设计还可以提升汽车的加速性能和瞬时动力输出。
较轻的整车质量和减少的惯性负荷可以减少发动机在启动和加速时需要输出的动力，从而提高汽车的加速性能和瞬时动力输出。
三、安全性的提高虽然轻量化设计主要是为了提升汽车的燃油经济性和性能，但它也可以对汽车的安全性产生积极的影响。
轻量化设计使用高强度材料来替代传统材料，可以在一定程度上提高汽车的抗碰撞能力和耐久性。
例如，高强度钢和碳纤维等材料具有较高的抗张强度和抗弯刚度，可以有效吸收和分散碰撞能量，保护乘员免受伤害。
轻量化设计还可以减少车辆的惯性力，在发生事故时减少碰撞力对乘员的冲击。
然而，在实际应用中，轻量化设计也面临一些挑战。
汽车轻量化关键技术的应用及发展
汽车轻量化关键技术的应用及发展随着汽车工业的不断发展，汽车轻量化已经成为了一个热门话题。
汽车轻量化是指通过采用新材料、新工艺和新技术，减轻汽车自身重量，从而提高汽车的燃油经济性、安全性和环保性。
汽车轻量化技术的应用和发展已经成为了汽车工业的一个重要趋势。
汽车轻量化技术的应用主要包括以下几个方面：1.新材料的应用。
新材料是汽车轻量化的重要手段之一。
目前，汽车轻量化主要采用的新材料包括高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维等。
这些新材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，可以有效地减轻汽车自身重量。
2.新工艺的应用。
新工艺是汽车轻量化的另一个重要手段。
目前，汽车轻量化主要采用的新工艺包括模块化设计、激光焊接、冲压成形等。
这些新工艺可以有效地提高汽车的生产效率和质量，同时也可以减轻汽车自身重量。
3.新技术的应用。
新技术是汽车轻量化的另一个重要手段。
目前，汽车轻量化主要采用的新技术包括电动化、智能化、网络化等。
这些新技术可以有效地提高汽车的能源利用效率和安全性能，同时也可以减轻汽车自身重量。
汽车轻量化技术的发展主要包括以下几个方面：1.新材料的研发。
随着科技的不断进步，新材料的研发也在不断地进行着。
未来，汽车轻量化将会采用更加先进的新材料，如纳米材料、复合材料等，以进一步减轻汽车自身重量。
2.新工艺的创新。
随着汽车工业的不断发展，新工艺的创新也在不断地进行着。
未来，汽车轻量化将会采用更加先进的新工艺，如3D 打印、激光切割等，以进一步提高汽车的生产效率和质量。
3.新技术的应用。
随着科技的不断进步，新技术的应用也在不断地进行着。
未来，汽车轻量化将会采用更加先进的新技术，如人工智能、物联网等，以进一步提高汽车的能源利用效率和安全性能。
汽车轻量化技术的应用和发展已经成为了汽车工业的一个重要趋势。
未来，汽车轻量化将会采用更加先进的新材料、新工艺和新技术，以进一步提高汽车的燃油经济性、安全性和环保性。
汽车轻量化技术
汽车轻量化技术为了应对全球气候变化和能源危机，汽车轻量化技术得到了越来越多的关注。
轻量化技术包括材料轻量化、设计优化、制造工艺和部件集成等方面，旨在降低车辆重量、提高燃油效率和减少尾气排放。
本文将探讨轻量化技术的原理、应用和前景。
一、轻量化技术的原理轿车的重量主要包括车身、底盘、动力系统和电气系统等方面。
轻量化技术主要从材料、结构、工艺和部件方面入手，通过降低重量、提高性能和降低成本来实现节能减排目标。
材料轻量化是轻量化技术的核心和基础。
目前，汽车材料主要包括钢铁、铝合金、塑料、碳纤维复合材料和镁合金等五大类。
钢铁是最常用的材料，但其密度高、强度低、耐腐蚀性差，在某些特殊情况下易发生变形、疲劳和裂纹。
铝合金密度轻、强度高、抗腐蚀性能好，但成本高、易熔断、易生氧化皮。
塑料重量轻、成本低、塑性好，但耐热性不高、易老化、断裂性能较差。
碳纤维复合材料具有高强度、优异的抗压和抗拉性能、轻量化效果显著，但成本较高、易开裂、难以进行成形。
镁合金相对基本金属具有密度低、比强度高、抗腐蚀性好等优点，同时也存在着耐热性不好、易受害疲劳等缺点。
因此，如何选择合适的材料来实现轻量化效果将是关键。
结构优化是实现轻量化技术的另一重要方面。
通过优化构造、减少部件数量、增强组件强度、降低积件组装给予轻度化设计，可以减少重量、降低制造成本、提高车辆性能。
例如，采用双曲设计的车身可以使车身刚度得到进一步的提高。
亦或是采用空气动力学设计，使得车辆在运动时减少空气拖拽系数，能量消耗减少，进而提高车辆油耗等。
制造工艺包括成型、模具、件接、表面处理等方面。
其中，成型技术主要包括深冲压、锻造、热处理、涂层、铸造、正火渗氮和热塑弯曲等。
成型技术的发展将越来越重视对材料精度、表面质量、几何尺寸和工艺流程等方面的控制。
这需要不断加强材料表面处理、制造精度和部件集成等技术，降低制造成本和提高车辆质量。
部件集成主要是为了减少零件数量、减小构造尺寸、降低能源消耗、提高系统效率和降低成本。
轻量化技术和材料在汽车工程中的应用
轻量化技术和材料在汽车工程中的应用摘要：伴随着我国汽车制造行业的发展，汽车保有量在逐步提升，对人们的日常生活与工作产生了较为深远的影响，然而与此同时，汽车制造行业也正在面临能源短缺、环境污染等危机，节能减排成为我国乃至世界汽车工业需要重点解决的一项问题。
基于此，以下对轻量化技术和材料在汽车工程中的应用进行了探讨，以供参考。
关键词：轻量化技术和材料；汽车工程；应用引言随着汽车燃油价格的不断提高，汽车轻量化已经成为有效降低汽车能耗、控制成本的关键举措，这也是获取更多汽车消费者的关键所在。
为此，加大对汽车轻量化技术应用的研究，采用更多的新材料，在确保汽车安全性的同时推动汽车轻量化发展，实现降低能耗，推动汽车节能减排。
1车架轻量化设计方案车架结构轻量化的总体原则为：①不影响车架整体承载及抗扭性；②对于应力集中的位置进行局部加强；③精简结构，实现降重。
基于现有车型的车架结构，在满足承载及可靠性的基础上，对车架材料及结构进行优化。
轻量化方案既能减轻自重，又能提高车辆的承载能力，高强钢材料不可或缺。
高强度钢具有以下优点：①原材料价格低，经济性好；②综合性能优越，易实现零部件的强度和刚度要求；③与普通钢材强度相比，高强度钢具有较高的缓冲，从而提高汽车的安全性。
在不影响使用性能的前提下结构设计时，高强度钢的强度优点可以减轻构件壁厚，从而降低产品质量。
据研究，相对于传统510L的普通钢材，500MPa级高强钢种的减重潜能约为20%，700MPa级高强钢种的减重潜能可达到30%以上。
2汽车轻量化途径就当前总体情况来看，全球范围内的中型乘用车平均质量在1200-1400kg之间。
针对汽车轻量化而言，该目标可以通过以下途径来实现：a.加强轻质材料的使用，例如，密度相对较低的铝、铝合金以及碳纤维复合材料等都为轻质材料，对于此类材料的合理使用能够大大减少汽车重量；b.对原本汽车使用的普通钢材替换为高强度钢，通过此种方式有利于有效降低钢板厚度；c.加强现代化先进制造工艺的使用，目前汽车制造应用较为广泛的工艺包括半固态成形技术、液压成形技术以及激光拼焊技术等；d.针对汽车的结构设计展开全面优化，具体来说就是汽车车身、发动机等构件展开相应的结构优化，对于此方面尝试应用在前轮驱动以及超轻悬架结构等。
轻量化设计在汽车工业中的应用与发展
轻量化设计在汽车工业中的应用与发展近年来，随着环保理念的普及，汽车工业的轻量化设计越来越受到重视。
轻量化设计是指通过使用更轻、更强、更耐用的材料，或者减少汽车的重量，以提高汽车的燃油效率、降低排放和提升性能。
本文将探讨轻量化设计在汽车工业中的应用和发展。
一、轻量化材料的应用作为提高汽车燃油效率和降低排放的重要手段，轻量化材料在汽车工业中得到了广泛应用。
目前，常见的轻量化材料包括铝、镁、碳纤维、塑料等。
其中，铝合金是汽车轻量化中最广泛应用的材料之一，它的比强度和比刚度较高，具有良好的成形性、可焊性和可加工性，同时具备较高的抗腐蚀性和回收利用性，非常适合用于汽车车身和发动机等部件的制造。
另外，由于铝合金的密度远远小于钢铁，因此使用铝材料可以明显降低了车身重量，提高了燃油经济性。
除了铝材料，碳纤维也是汽车轻量化中备受瞩目的材料之一。
碳纤维具有高强度、高模量、低密度、良好的耐腐蚀性等优良性能，相对于传统材料，可以减轻汽车的重量，提高汽车的性能，也可以降低车辆的燃料消耗和排放。
此外，镁合金也是常见的轻量化材料之一，它的密度比铝还要小，但抗拉强度比铝高50%左右，可以极大地降低车身的重量。
二、轻量化设计的应用汽车工业的轻量化设计不仅仅是针对材料的选择，还涉及到汽车整车架构、零部件设计等。
轻量化设计能够在保证汽车安全性和性能的同事，降低车身重量，提高燃油经济性和降低排放。
下面我们将关注具体的轻量化设计应用。
首先，作为车身结构设计的一个重要方面，刚度分析是了解结构刚性大小、优化车身构造、减少结构重量、提高汽车性能的必要手段。
利用有限元分析法对于车身模型进行刚性分析，可以较好地模拟真实的工况载荷，通过有限元模型的优化，可以有效地削减车身结构重量、降低燃油消耗并保证足够的安全系数。
另外，在电动汽车领域，首批推出的电动汽车往往会借鉴传统内燃机车辆结构，甚至有一些车型是将电机单独作为一部分独立的、不能承受载荷的组件来设计。
汽车轻量化关键技术的应用及发展
汽车轻量化关键技术的应用及发展随着环保意识的提高和人们对汽车性能要求的不断提升，汽车轻量化已经成为了汽车工业的热门话题。
轻量化不仅能够减少燃油消耗，降低二氧化碳排放和污染物排放，还能提高汽车的安全性能和操控性能。
因此，汽车轻量化技术的研究和应用已经成为了汽车工业的重点发展方向之一。
汽车轻量化的关键技术主要包括材料、结构和制造工艺三个方面。
其中，材料是轻量化的基础和关键，主要包括高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维等。
这些材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀、寿命长等特点，能够有效地减轻汽车的重量，提高汽车的燃油经济性和安全性能。
除了材料，汽车轻量化的结构设计也是十分重要的。
结构设计不仅要考虑汽车的强度和刚度，还要考虑轻量化。
例如，在车身设计中，可以通过采用高强度钢或铝合金材料、减少车身的接缝和焊缝、优化主要部件的布局等方式来实现轻量化。
制造工艺也是汽车轻量化关键技术中的重要一环。
目前，汽车工业采用的制造工艺主要包括冲压、焊接、铸造、锻造、复合材料等。
这些工艺的发展和应用不仅能够提高汽车零部件的性能，还能够实现轻量化。
在汽车轻量化技术的应用中，一些先进的技术也逐渐被广泛采用。
例如，3D打印技术可以实现汽车零部件的快速定制和生产，减少了材料的浪费，提高了生产效率。
同时，智能化制造和数字化设计也为汽车轻量化提供了便捷的工具，能够帮助汽车厂商更好地进行轻量化设计和生产。
在未来，汽车轻量化技术的发展还有很大的空间。
随着新材料和新工艺的不断涌现，汽车轻量化技术也将不断提高。
同时，智能化和数字化也将成为汽车轻量化的重要发展方向，为汽车轻量化的设计和生产提供更加便捷、高效的手段。
汽车轻量化技术的应用和发展已经成为了汽车工业的重点研究方向之一。
通过材料、结构和制造工艺的优化，以及先进技术的应用，汽车厂商可以实现汽车轻量化，减少燃油消耗和污染物排放，提高汽车的安全性能和操控性能，推动汽车工业的可持续发展。
汽车轻量化技术
汽车轻量化技术随着全球环境保护意识的不断提高，汽车轻量化技术成为当前汽车工业的研究热点。
通过减少汽车自身重量，轻量化技术可以有效降低燃油消耗、减少尾气排放，从而实现可持续发展的目标。
本文将介绍汽车轻量化技术的概念、原理和应用，并探讨其在未来的发展趋势。
一、概念汽车轻量化技术是指在保持汽车安全性、性能和稳定性的前提下，通过选用轻量化材料、优化设计和制造工艺等手段，减轻汽车自身重量的技术。
目前，常用的轻量化材料包括高强度钢、铝合金、碳纤维等，这些材料具有优异的强度和刚度，重量相比传统材料可以降低20%以上。
二、原理汽车轻量化技术的原理是利用轻量化材料替代传统材料，以达到减轻汽车自身重量的目的。
首先，通过材料的替代，可以减少汽车所需的金属材料，从而降低车身的重量。
其次，在设计上通过结构优化，使得汽车在减轻重量的同时，仍然能够满足安全性和承载能力的要求。
最后，在制造工艺上，优化焊接、铆接等连接方式，减少零部件的接头，降低整车重量。
三、应用汽车轻量化技术已经在汽车制造业得到广泛应用。
首先，在乘用车领域，轻量化技术可以显著提高燃油经济性，减少尾气排放。
同时，减轻车身重量还可以提升车辆的操控性能和加速性能，提高行车安全性。
其次，在商用车领域，轻量化技术可以增加载货量，降低运输成本。
此外，轻量化技术还应用于电动汽车领域，通过减轻车辆自身重量，提高电动汽车的续航里程和充电效率。
四、发展趋势未来，汽车轻量化技术将继续向着更高的目标迈进。
一方面，新材料的研发将推动轻量化技术的进一步发展。
例如，纳米材料、复合材料等新型材料有望成为轻量化技术的新趋势。
另一方面，制造工艺的革新将改变汽车轻量化技术的发展路径。
3D打印、激光焊接等新工艺的应用将使得轻量化零部件的制造更加灵活高效。
总结起来，汽车轻量化技术是一项旨在减轻汽车自身重量，提高能源利用效率的关键技术。
通过选用轻量化材料、优化设计和制造工艺等手段，轻量化技术可以在提升汽车性能的同时，降低燃油消耗、减少尾气排放。
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1 汽车轻量化技术的实现途径
轻量化技术的应用是一个完整的系统， 涵盖行业 多、学科多、产业链长，必须从轻量化的概念入手，通 过： 产品的优化采用轻量化设计→材料的选择实现轻 量化应用→工艺的处理得到轻量化结果→产品的试验 与产品全生命周期评价（LCA）给出轻量化评价。 因此， 轻量化概念就目前研究的现状，集中体现在优化设计、 新材料、工艺和 LCA 技术 4 个方面[1]。
的 LCA 相违为前提，毕竟 LCA 追求的是产品全生命周 期面向环境的设计， 可以最大限度地提高可耗竭资源 的使用效率，减少材料与能量使用量；最大限度地使用 可再生能源； 排除或最大限度地降低对能耗与环境不 利的工艺的使用[7-9]。
2 汽车轻量化技术的应用前景
轻量化技术的发展始终围绕材料的应用而开展， 世界各国为此采取了不少措施： 美国 PNGV 计划明确 提出选用包括高强钢、铝合金、镁合金及塑料复合材料 来实现汽车轻量化， 并强调了扩大轻质材料应用的重 要性； 国际钢铁协会开展 ULSAB 超轻钢车身研究项 目，考虑到诸多因素，动员了五大洲 18 个国家的 35 家 国际著名钢铁企业和汽车行业参加，历时 4 年，实现目 标轿车白车身减轻质量 20%； 在实施 ULSAB-AVC 计 划中，将轻量化目标拓展到超轻钢悬架系统、发动机支 架以及其他结构件， 使所制得的白车身明显改善燃油 效率，材料易回收，成本可降低并可大批量生产。
1．1 优化设计在轻量化技术上的作用 1．1．1 结构构建
汽车的优化设计主要针对车身与关键零部件总成 2 个方面。优化设计中可以：1）优化车身的空间结构，满 足各种工作载荷；2）减小或减少车身多余的尺寸、零件 数量和零部件厚度；3）优化零部件形貌，减少不必要的 结构或用于增强的加强件数目[2-3]。 1．1．2 材料选择
近年来，中国汽车工业迅猛发展，使我国能耗、安 全和环保 3 大问题的影响日益加剧。 汽车轻量化技术 在满足汽车使用和经济要求的前提下， 将整车与零部 件结构优化设计、材料应用、工艺开发及环控（LCA 技 术）集成应用而实现汽车减轻质量的目标，迎合了汽车 业技术发展的潮流， 是目前解决环保与节能问题的最 有效手段。 文章在论述轻量化技术的重要性基础之上， 重点研究它的主要应用方向和应用前景。
The Application of Automotive Lightweight Technology
Abstract： Applying auto lightweight technology can achieve weight reduction of automobiles and solve the problems of energy saving and environmental protection. The importance of lightweight technology promoting good development of auto industry is discussed. Lightweight technology in auto structure optimization design, lightweight material development, implementation methods and main functions of new process is illustrated as well as the assessment of life cycle of product is considered. The main application and status of auto lightweight technology is revealed. The important function and prospect of lightweight technology is emphasized. Key words： Automotive lightweight; Optimization design; New material; New process; LCA
区小，因此，激光拼焊板材的成形性良好。 激光拼焊板技 术将不同厚度、不同强度或不同表面处理状态的板材通 过激光拼焊集成一个大的板坯进行冲制，这样可使模具 的数量和后续生产工序减少， 从而降低了生产成本，并 提高了零部件的质量，优化了零件结构，充分发挥了不 同强度和不同厚度板材的特性。 在汽车中采用激光拼焊 板材后，可使零件质量减轻 24%，零件数量减少 19%，焊 点数下降 49%，生产时间缩短 21%，其典型构件为：车门 内板、侧围板、地板和一些车身高强度结构件[6]。 1．3．4 金属半固态成形技术的应用
2012（5）
APPLICATION 技术应用
汽车轻量化技术的应用
向晓峰 魏丽霞 马鸣图 （中国汽车工程研究院股份有限公司）
摘要：应用汽车轻量化技术可实现减轻汽车质量，解决节能与环保问题。 文章通过轻量化对促进汽车工业健康发展重要 性的论述，阐明轻量化技术在汽车结构优化设计、轻量化材料开发应用及新工艺上实现的方法和主要作用，以及产品全 生命周期评价列为轻量化技术之一的考虑，揭示汽车轻量化技术的主要应用方向和应用现状，强调轻量化技术在汽车 轻量化中的重要作用与前景。 关键词：汽车轻量化；优化设计；新材料；新工艺；LCA
一切车辆的好坏，免不了试验的验证。 在轻量化的 发展中，国外的汽车检测法规甚至已经用 CAE 分析替 代部分试验测试， 其结果得到各界确认而成为标准要 求。 对汽车轻量化影响最大的几项总体和零部件的试 验包括：白车身弯扭试验、白车身 NVH 试验、白车身碰 撞试验及保险杠碰撞试验等，都可以通过 CAE 技术得 到良好的仿真结果[3]。 1．2 新材料在轻量化技术上的作用
质， 使坯料在施力介质作用下， 贴合凸模或凹模面成 形。 它是一种柔性成形技术，可以为一些形状复杂、强 度高和成形性差的材料提供理想成形工艺， 如图 3 所 示。 液压成形分为板材液压成形和管材液压成形，在汽 车工业中，应用较多的是管材内高压成形。 与冲压焊接
2第0152（ 期5）
APPLICATION 技术应用
既要轻量化又要提高汽车性能的一个手段就是采 用高强度的轻量化材料。 目前，乘用车达到 Uncap 碰撞 4 星和 5 星级水平的车型， 在主要的安全件中（A，B，C 3 柱和保险杠防撞梁、 门防撞杆及保险杠防冲柱等）普 遍采用了抗拉强度为 1 500 MPa，屈服强度为 1 200 MPa 的马氏体钢，如此高的强度之所以能够实现，在于热成 形钢材与工艺技术的发展，如图 2 所示。 材料的加工成 形性与屈服强度和延伸率有密切关系， 而材料的断裂 应变和屈服强度与材料的温度有密切关系。 在 900 ℃ 时，热成形钢屈服强度下降至 150 MPa，断裂应变达到 50%以上，具有良好成形性和可加工性，在热成形之后， 随之进行冷却淬火达到高的强度， 并固定了热成形状 态下的零件形状[6]。
实现汽车轻量化必须集成利用多种新材料和相关 应用技术。 目前，汽车轻量化材料使用的主要是高强度 钢，其次是铝镁合金、复合材料及塑料。 其中，高强材料 主要用于降低钢板厚度，保证汽车结构和安全性能；低 密度材料主要用于非结构件替换和减轻汽车质量。
1） 高强钢是轻量化的关键材料[2]，它的大量使用 既实现了整车轻量化， 又保证了汽车的安全性和可靠 性，因此，高强钢使用面广且量大，如图 1 所示。
中汽协《汽车轻量化意义》面向未来，要求对汽车 总体结构进行分析和优化， 在 6 个方面落实整车轻量 化：汽车零部件的精简与整体化和轻量化以及发动机、 变速器、悬架、车身和附件轻量化。 我国自主品牌汽车 的轻量化技术水平与发达国家相比仍存在较大差距， 但国内厂家也在追求轻量化材料的扩大使用， 部分工 作也已开展。 目前，国内厂家正在就典型轿车、商用车 和客车轻量化材料的应用技术和使用性能进行研究， 如：一汽、吉利某型轿车、东风公司重型卡车及奇瑞某 款轿车轻量化材料应用的关键技术研究等。 其中，对高 强钢和铝的使用结果最值得期待[1]。
金属半固态成形技术的特点是高效、高性能、低成 本与节能环保，该技术经过多年不断发展，日趋成熟。 20 世纪 90 年代， 西方国家就已进入产业化应用阶段， 并对铝合金在汽车结构零件中的推广起到重要作用。 目前，德国 EFU，法国 Pechiney，美国 Alunax 公司，瑞士 Alusuisse 公司和意大利 Stampal 公司等，均已形成相当 规模的产业，大量用于汽车零部件的制备。 铝合金半固 态成形件单件尺寸与质量也不断加大，意大利 Stampal 和 Fiat 公司生产的半固态铝合金零件重达 7 kg[6]。 1．4 LCA 在轻量化技术上的作用
3） 镁合金是比铝更轻的材料， 其体积质量仅为 1.8 kg/m3，轻量化效果更明显。 起初是用于壳体类、气 缸盖罩盖和方向盘骨架等件， 现在已经扩展到座椅骨 架、仪表盘骨架和支架类零件。
- 58 柱（A 柱） 纵向承载梁
图 2 热成形钢在车身上的使用
1．3．2 液压成形技术的应用 液压（内高压）成形是指采用液态物质作为施力介
4） 塑料及纤维复合材料在汽车工业的应用也日 趋增加，汽车上应用塑料件已达数百个。 在重型卡车上 塑料和复合材料的应用已超过 150 kg， 由普通的塑料 到高强度复合材料均有应用[5]。
5） 金属基复合材料是 20 世纪 60 年代发展的新 材料，80 年代之后进展很快。 汽车工业应用的 MMC 主 要是纤维增强及颗料增强铝基复合材料。 应用于发动 机与刹车系统零部件。 发动机零件有缸套、活塞、连杆、 活塞销、摇臂和气门挺柱。 在刹车系统应用于刹车盘和 刹车毂。 1．3 新工艺在轻量化技术上的作用 1．3．1 热成形技术的应用