汽车轻量化设计研究
整体式驱动车桥的轻量化设计与试验研究
3、悬挂系统设计
悬挂系统是整车的重要部分，它直接决定了车辆的行驶性能和舒适性。在整 体式驱动车桥的悬挂系统中，采用轻量化材料如铝合金和复合材料，以及优化悬 挂结构，可以有效地降低悬挂系统的重量。同时，对于悬挂系统的硬点进行优化 设计，可以提高车辆的操控性和舒适性。
四、试验
1、试验方法与设备
为了验证整体式驱动车桥轻量化设计的有效性，需要进行一系列试验。试验 方法包括台架试验和道路试验。台架试验可以在实验室环境下模拟各种工况，对 车桥的性能进行全面检测；道路试验则在实际行驶环境中对车辆的性能进行测试， 更接近实际情况。试验设备包括各种测试仪器、传感器和数据采集系统等，用于 记录车辆的各种性能数据。
优化设计是一种通过对驱动桥结构进行数学建模，并采用最优化算法进行计 算，寻找最优设计方案的方法。通过优化设计，可以使得驱动桥的结构更加合理， 质量更加轻便。
有限元分析是一种数值分析方法，通过对驱动桥进行离散化处理，将其划分 为许多小的单元体，然后对每个单元体进行力学分析，最终得出整个驱动桥的力 学性能和应力分布情况。通过有限元分析，可以找到驱动桥的最优力学性能和最 小的重量。
轻型驱动桥轻量化设计是汽车工业发展的重要趋势，它可以有效降低车辆的 能耗、减少环境污染，同时提高车辆的性能和安全性。然而，轻量化设计也面临 着一些挑战，如如何保证驱动桥的结构强度和稳定性，如何控制制造成本等。因 此，未来还需要进一步深入研究，探索更加先进的轻量化技术和材料的应用，以 实现更好的轻量化效果和更高的性能表现。
二、背景
整体式驱动车桥是一种将发动机、变速器和驱动轴集成在一起的动力总成结 构。这种结构具有紧凑、重量轻、传递效率高等优点，被广泛应用于各种类型的 汽车中。随着汽车轻量化技术的不断发展，整体式驱动车桥的轻量化设计也成为 了研究的热点。轻量化设计不仅可以减少车身重量，提高车辆性能，还可以降低 车辆的能源消耗和排放，符合当前环保、节能的理念。
面向汽车轻量化设计的关键技术研究
面向汽车轻量化设计的关键技术研究摘要：经济的发展也带来了资源匮乏等问题，如何实现经济发展、环境保护以及资源节约之间的平衡成为关注的焦点。
在内需驱动下，实现碳中和，进行产业结构调整和能源转型势在必行。
在此次研究中主要对汽车设计的关键技术、轻量化焊接工艺、设计保障等进行了研究，以达到提高汽车的整体质量和使用效果，为汽车轻量化设计提供帮助。
同时，也希望本文的分析能为探索轻量化发展的同行提供参考经验。
关键词：汽车、轻量化、焊接工艺引言当前随着汽车工业的持续发展，很多新技术开始应用到了车辆设计以及生产领域中，轻量化设计成为必然的发展趋势，更是推动汽车工业实现节能减排的重要手段。
在轻量化设计方面总体可以划分为工艺、材料以及结构轻量化三个方面，为了实现轻量化的目标，必须在材料以及结构上进行更多的研究，致力于对关键技术进行突破。
在汽车以及航天等领域中广泛使用了基于塑性以及断裂等方式吸收或者或耗散碰撞能量的材料，此类材料显示出广阔的应用前景。
1汽车轻量化工艺简介汽车轻量化主要是通过降低车身整体质量来提高动态性能，在保证汽车安全性的同时降低对于外部环境的不利影响，节约资源，减少污染。
当前针对轻量化的研究非常多，形成了不同类型的材料，常用的主要划分为金属、非金属材料两大类，前者一般指的是铝合金以及其他的金属材料；后者则以塑料等材料为主。
如何实现轻量化，提高整车质量和性价比，是车企的关键指标之一，随着新材料、新技术、新工艺的推广，将会有更多新型轻量化材料应用于整车生产。
大量的车企重视在此领域的研究，将这些新材料以及新工艺逐步能够到了车辆生产中，改善了车辆的安全性，降低了重量，取得了一定的突破。
近年来，广泛使用的典型轻量化连接工艺主要包括以下几个方面。
自冲铆接：该技术实际上属于一种冷连接技术，具备了较高的适用性，可以实现多种材料的连接，包括金属和非金属材料。
该板被致动器刺穿，首先穿过上部，然后穿过下部。
下板成功穿透后，铆钉的尾部会继续向外延伸，从而获得更稳定的接头。
汽车车身设计及制造工艺新技术研究
汽车车身设计及制造工艺新技术研究随着汽车行业的不断发展，汽车的设计和制造工艺也在不断创新和突破。
汽车车身作为汽车的重要组成部分，其设计和制造工艺的进步直接影响着汽车的性能、安全性和外观。
对汽车车身设计及制造工艺新技术的研究成为汽车行业的重要课题。
1. 轻量化设计随着节能环保意识的增强，汽车车身轻量化设计成为了汽车制造业的发展趋势。
轻量化设计可以有效降低汽车的整车质量，提高燃油经济性，减少排放，同时对汽车悬挂、制动等系统也有积极的影响。
在轻量化设计方面，新材料的应用是一个不可忽视的因素。
碳纤维复合材料具有优异的强度和刚度，可以替代传统的钢铁材料，从而实现汽车轻量化设计。
2. 结构优化结构优化是汽车车身设计中的重要内容，通过数值模拟和仿真分析，可以对车身结构进行合理优化，提高其刚度和强度。
优化设计可以有效降低汽车的噪音和振动，提高乘坐舒适性，并且可以优化车身结构的空气动力学性能，提高汽车的燃油经济性。
3. 智能设计随着智能化技术的不断发展，智能设计也逐渐应用于汽车车身设计中。
通过智能设计软件，可以对车身结构进行精确的设计和仿真分析，提高设计效率和准确性。
智能设计还可以根据用户需求进行个性化定制，满足不同用户的需求。
1. 先进的冲压工艺冲压是汽车车身制造中最常用的工艺之一，冲压工艺的先进性直接影响着汽车车身的质量和成本。
随着先进的模具设计和数控技术的应用，冲压工艺不断得到提升，可以实现更复杂的车身结构和更高的制造精度。
也出现了一些新型材料的冲压工艺，例如铝合金冲压技术，可以有效提高汽车车身的轻量化水平。
2. 激光焊接技术传统的焊接工艺存在着焊接点变形大、焊接速度慢、焊接质量难以控制等问题，激光焊接技术的应用可以有效解决这些问题。
激光焊接技术具有焊接速度快、热影响区小、焊接质量高等优点，可以实现汽车车身的高效焊接，并且适用于多种材料的焊接，是汽车车身制造工艺的重要发展方向。
3. 全自动化生产线随着工业4.0时代的到来，汽车制造业也逐渐向智能化、自动化方向发展。
白车身轻量化设计流程方法研究
第19卷 第94期 交 通 节 能 与 环 保Vol.19 No.2 2023年04月 Transport Energy Conservation ＆ Environmental Protection April. 2023doi: 10.3969/j.issn.1673-6478.2023.02.006白车身轻量化设计流程方法研究尹 伟，黄 永（吉利汽车研究院（宁波）有限公司工程中心，浙江 宁波 315336）摘要：轻量化手段一般从三方面入手：材料轻量化、工艺轻量化、结构轻量化。
通常，新材料、新工艺都或多或少会带来成本的上浮，在产品售价已定的情况下，成本目标及控制是开发的核心指标。
为此，本文研究基于料厚组合优化的轻量化，通过对某车型开发过程中的白车身料厚组合优化的经验总结，来实现基于传统钣金结构和工艺，在不增加成本前提下的轻量化设计方法的研究和提炼。
关键词：轻量化系数；料厚优化；模态；刚度；试验对比 中图分类号：U462文献标识码：A文章编号：1673-6478（2023）02-0030-05Study on Thickness Combination Optimization Lightweight Design Method of a BIWYIN Wei, HUANG Yong(Geely Automobile Institute (Ningbo) Co., Ltd., Ningbo Zhejiang 315336, China)Abstract: Lightweight methods include three aspects: material lightweight, process lightweight, lightweight structure. In general, new material and new process will lead to cost rise, in the case of product price is fixed, cost goal is the core index. Therefore, the subject of this study is based on material thickness optimization of lightweight, new materials and technology is out of the discussion. This article summarizes the experience of the thickness combination optimization of white body in the development of a SUV to implement lightweight design method research and refining based on the traditional sheet metal structure and process, without any increase in cost.Key words: LWI; thickness combination optimization; mode; stiffness; test comparison0 引言随着国民收入的提高及汽车售价的降低，汽车逐渐走入平常百姓家庭，巨大的汽车保有量和增长率带来的环境污染和能源安全问题将更加突出，并逐渐成了社会所面临的主要问题。
汽车轻量化技术的研究与进展
2021年11月上第21期 汽车设计汽车测®抿告汽车轻量化技术的研究与进展施俊亚(驻马店职业技术学院河南驻马店463000 )
【摘要】现代汽车系统规模的扩大，使传统单一学科技术、知识无法满足汽车轻量化结构设计的需要，汽车 轻量化是实现汽车产业节能减排的重要举措，对汽车产业持续、稳定发展意义重大。近年来，我国汽车轻量 化技术成果斐然，在结构设计、制造工艺、材料等方面均有重大突破，因此，综述汽车轻量化技术研究进展, 以期加速先进技术推广、明确技术研发方向。【关键词】汽车轻量化技术结构设计制造工艺轻量化材料 中图分类号：U461 文献标识码：B
据预测，2025年全球汽车年产量将达到1.14亿辆， 面对汽车保有量升高造成的温室气体排放量增加，各国 经协商达成共识，严格控制汽车温室气体排放量。而汽 车轻量化设计是降低燃油消耗、能量消耗的重要手段， 可有效缓解生态环境恶化、能源紧张问题。因此，根据 国内外汽车设计相关标准，以汽车减重10%降低6%~8% 燃料消耗为目标，汽车轻量化成为汽车产业发展不可逆 转的趋势。1汽车轻量化结构设计技术研究进展1.1尺寸与形状设计尺寸与形状轻量化设计是汽车产业朝着轻量化方向 发展的最初尝试，通过汽车结构件尺寸与形状的优化, 增强性能、减少截面面积、降低厚度。目前在设计环节 利用设计域、设计变量原状态下质量与体积等目标函数 构建起的数学模型实现尺寸与形状轻量化设计。同时， 在计算机技术的支持下，应用有限元软件进-步优化结 构部件尺寸、形状，例如以等效静态载荷法进行保险杠、 纵梁、吸能盒外形及尺寸设计优化，设定前端质量最小 化目标函数，在确保预期抗撞性能达到要求基础上，实 现减重7.03%。形状尺寸优化可从整体或局部进行，结合 网络变形技术与灵敏度分析技术，将整体或局部的形状、 厚度设计变量基于优化理论进行分析，在实现车身性能 基础上，确定优化目标，得到最优解集；在具体实践中 将变形预定义作为结构优化的设计变量，在optistruct基 础上优化盘式制动盘，也实现低阶动态性改善，达到减 重目标。此外，在形貌上的轻量化设计中，以优化加强 筋分布，采用薄板型构件，优化自由起筋、约束起筋设 计均实现形貌优化、车身减重，最高情况下减重率可达 8.7%nl。1.2拓扑设计目前，从汽车产业发展技术水平的提升中发现优化 拓扑设计是实现汽车轻量化最有潜力的方法，拓扑设计 实现轻量化的主要环节为产品结构概念设计，其具有连 续型与离散型2种结构形式，分析待优化设计结构部件 与周围部件的方位关系准确确定设计区域，在不影响其他结构部件性能基础上实现轻量化；再分析设计区域内 材料力学性能参数，构建起约束设计目标函数的条件， 最终通过计算分析出材料最优分布情况下最佳传力途径， 从而优化结构性能、创新结构设计。设计实践中，连续 型拓扑设计中轻量化的实现可采用变密度法，将设计区 域内涉及的所有材料划分成诸多个小单元，分析小单元 内材料密度并作为设计变量，将变化范围确定在[〇, 1] 内，当单元内密度无限靠近〇时，表示单位为空，可以 省去，当单元密度无限靠近1时则为实体需保留[2]。而离 散型拓扑设计形式多应用于大客车骨架结构设计上，将 拓扑优化结构转换成工程应用模式，基于遗传算法进行 优化设计。1.3多学科交叉设计现代汽车系统规模的扩大，使传统单一学科技术、 知识无法满足汽车轻量化结构设计的需要，因此，采用 多学科交叉设计实现汽车结构优化成为主流。利用汽车 各结构之间的协调与约束机制，寻找基于最优解的耦合 系统设计方法。其中MD0算法应用较为普遍，其具有单 级整体式、多级分布式2种形式，单级整体式因建模过 程中未能考虑子系统优化问题，且子系统无自主权，导 致实际应用中难以发挥功能；而多级分布式子系统享有 不同等级自主权，适用现代汽车系统，将其与并行子空 间算法、增强型协同算法、协同优化算法、目标分流法、 两层综合集成算法等结合，在客车骨架结构优化设计上、 汽车抗撞性能优化上均实现良好优化效果，且也达到了 减重目的p]。2汽车轻量化制造工艺技术研究进展2.1激光焊接技术在汽车轻量化研究中，诸多新型材料引入到汽车生 产中，激光焊接技术以其效率高、密度高、可靠性高、 变形小、自动化程度高等优势，成为汽车“瘦身”中不 可或缺的技术手段。其主要应用在汽车滤清器、变速线 齿轮、排气管等零部件制造中，利用焊接设备产生的高 密度热量激光作为热源，进行不同厚度、材质、冲压性 能、表面处理工艺的平板焊接，经激光焊接组装的零部
新型汽车轻量化技术的研究和应用
新型汽车轻量化技术的研究和应用随着全球环保意识的不断提高，汽车轻量化成为了一个重要的研究方向。
轻量化的目的是通过降低汽车的重量，减少燃料消耗和排放，从而达到节能减排的目的。
目前，轻量化技术已经在汽车制造业中得到了广泛的应用，尤其是在新能源汽车领域。
本文将探讨新型汽车轻量化技术的研究和应用。
一、轻量化技术的分类轻量化技术可以分为结构设计轻量化和材料轻量化两个方面。
结构设计轻量化是通过优化汽车结构设计，减少不必要的部件和减轻零部件的重量来实现的。
而材料轻量化则是通过应用新型的轻质材料来实现。
1.结构设计轻量化结构设计轻量化是目前最广泛应用的轻量化技术之一。
它的主要思路是从结构上对汽车进行优化，减少汽车不必要的部件和减轻零部件的重量以达到减轻汽车整体重量的目的。
比如说，优化发动机的结构可以减少发动机的重量，从而减少燃料消耗和减少排放。
优化悬挂设计可以减少悬挂部件的数量，从而减轻汽车重量。
2.材料轻量化材料轻量化是指应用新型轻质材料来替代传统的汽车材料。
轻质材料具有比传统材料更高的强度和刚度，但是重量更轻。
应用这种材料可以使汽车在保证安全性的情况下，减少重量。
常用的轻质材料包括轻质合金、碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料等。
二、轻量化技术的应用轻量化技术已经成功应用于现有的汽车制造业中。
下面这些汽车品牌已经在其汽车中使用轻量化技术：1.特斯拉特斯拉Model S采用了铝合金车身，其车身重量比传统的汽车车身轻了30%。
2.宝马宝马采用了碳纤维复合材料来制造其电动车i3。
相比传统汽车，宝马i3的车身重量仅有1/3。
3.福特福特采用了高强度钢和铝合金来制造F-150皮卡。
这使得F-150的整车重量减轻了700磅，相当于减少了15%的总重量。
4.奥迪奥迪采用了镁铝合金来制造TT RS的发动机支架。
这个支架比传统的铸铁支架轻30%。
三、轻量化技术的未来轻量化技术的未来发展趋势将是发展全新的材料和技术，并实现车辆整体质量的减轻。
汽车车门轻量化研究报告
汽车车门轻量化研究报告
标题：汽车车门轻量化研究报告
摘要：
汽车车门轻量化是当前汽车行业的一个重要研究方向，旨在减轻汽车整车重量，降低燃油消耗，提高车辆的燃油经济性和环境友好性。
本报告通过探讨轻量化材料和设计方法，研究轻量化车门的可行性和效果。
研究结果表明，采用轻量化材料并在车门设计中应用一些减重方法是实现车门轻量化的可行途径，在不影响车门结构强度和安全性的前提下，实现汽车重量和燃油消耗的降低。
1. 引言
1.1 研究背景
1.2 研究目的
2. 轻量化材料
2.1 高强度钢材料
2.2 铝合金材料
2.3 复合材料
3. 轻量化设计方法
3.1 全球刚度最优化
3.2 结构优化方法
3.3 模拟分析
4. 轻量化车门研究方法
4.1 车门重量测量
4.2 车门结构强度测试
4.3 材料性能测试
5. 轻量化车门研究结果与讨论
5.1 材料比较分析
5.2 车门重量变化结果
5.3 结构强度与安全性分析
5.4 燃油消耗与经济性分析
6. 结论
6.1 轻量化车门的可行性
6.2 车门轻量化的效果
6.3 进一步研究建议
该报告针对汽车车门轻量化进行了深入研究，提供了轻量化材料和设计方法的详细介绍，并通过实验测试和数据分析来评估轻量化车门的效果。
该报告为汽车制造商和研发人员提供了有关轻量化车门的重要信息，并为进一步研究和开发提供了建议。
汽车轻量化平衡悬架研究现状及其整车设计方案阐述
汽车轻量化平衡悬架研究现状及其整车设计方案阐述本文在分析汽车轻量化平衡悬架研究现状的基础上，给出了整车主要参数设计计算，重点分析了平衡悬架设计方案。
本研究对促进汽车轻量化技术的发展提供一定的研究基础。
标签：汽车轻量化；平衡悬架；设计方案1 平衡悬架现状及发展平衡悬架具有结构简单、可靠、性能良好的特点，是双后桥重卡自卸车和牵引车后悬架的传统使用结构。
现如今平衡悬架在重型车辆和使用在苛刻路面的车辆上仍然具有突出的优势。
近年来，国内外在悬架产品结构优化、性能提升、减重降本等核心问题上也取得了很多进步。
随着平衡悬架技术的发展，平衡悬架已从单一的整体式钢板弹簧悬架发展到分體断开式平衡悬架、摆臂式平衡悬架、空气平衡悬架和橡胶平衡悬架等多种悬架结构形式并存的状态。
国内平衡悬架开发在借鉴国外先进技术的同时，主流重卡企业和平衡悬架专业生产厂家也在进行自主设计和优化设计中不断进步，这对于我国重卡的发展提供了有力的支撑。
近年来，随着政府治理超载的执法越来越严，燃油价格的不断上涨，市场对重卡轻量化的需求也愈加明显。
为此，一汽、东风、重汽、欧曼等汽车厂家，在汽车的轻量化上开展了深入的研究，并成功推出了一系列轻量化车辆以满足市场需求。
其中典型的轻量化代表车型有解放的J6、重汽的HOWO、福田欧曼6系、东风的天龙系列等。
平衡悬架是重型汽车的关键承载部分，同时其重量也约占底盘总重量的10%，是汽车轻量化设计的重点对象之一。
2 整车主要参数确定根据以上设计和法规要求，结合轻量化8x4自卸车开发目标及整体车型系列规划和公告参数要求，确定车辆外廓尺寸，见图1所示。
汽车最大长度9545mm，高度3500mm；宽度2514mm；前轮距2028mm，后轮距1862mm；一、二轴轴距L3=1800mm；二、三轴轴距L4=3000mm；三、四轴轴距L5=1400mm；前悬长度L1=1325mm；后悬长度L2=950mm；驾驶室长度2150mm；货箱尺寸：6800mm （长）x2300mm（宽）x1200mm（高）。
新能源汽车的轻量化技术研究
新能源汽车的轻量化技术研究在当今社会，随着人们对环保意识的不断提高和全球气候变暖问题的日益凸显，新能源汽车作为一种环保、节能的交通工具备受关注。
然而，新能源汽车普及面临的一个重要挑战就是续航里程的提升。
为了有效解决这一问题，汽车制造商们纷纷将目光投向了轻量化技术。
1.轻量化车身材料在新能源汽车的设计中，采用轻量化车身材料是实现减重的关键。
传统燃油车大量使用的钢铁材料在新能源汽车中逐渐被轻质合金、碳纤维等高强度、高韧性材料取代。
这些材料不仅可以减轻汽车整车重量，提升能源利用效率，还可以提高汽车的整体安全性和稳定性。
2.智能轻量化设计除了采用新材料外，轻量化技术还包括智能轻量化设计。
通过仿生学、机器学习等技术，汽车设计师可以优化车身结构，精准计算零部件强度分布，最大程度地减轻汽车重量，同时确保汽车整体结构的稳定性和安全性。
3.轻量化动力系统在新能源汽车中，动力系统也是减重的重点之一。
采用高效节能的电池、电机等组件替代传统内燃机可以显著减轻车辆整体重量。
新型电池技术的应用和不断提升也为轻量化提供了更多可能性。
4.全车轻量化集成实现新能源汽车的轻量化需要整车系统的协同作用，而不是简单地局限于单个零部件的减重。
全车轻量化集成将不同部件相互协调，达到整车整体轻量化的效果，从而提高汽车的续航里程和性能表现。
新能源汽车的轻量化技术研究是推动其发展的关键之一。
通过采用多种轻量化技术手段，可以有效提升新能源汽车的续航能力，降低能耗，更好地满足环保出行的需求，为可持续交通发展做出贡献。
轻量化技术是新能源汽车发展的必然趋势，只有不断推动轻量化创新，才能使新能源汽车更加环保、高效、可持续。
汽车轻量化材料应用研究的成功范例
汽车轻量化材料应用研究的成功范例朋友们！今天咱来聊聊汽车行业里那些超酷的事儿——汽车轻量化材料的应用研究。
这可不像听起来那么枯燥，它带来的变化那叫一个惊人，而且有不少成功范例让人大开眼界。
就拿特斯拉来说吧，这家电动汽车巨头在轻量化材料应用上那可是下了不少功夫。
特斯拉的车身大量采用了铝合金材料。
你想想，铝合金这玩意儿，又轻又结实，就像武林高手，看似轻盈飘逸，实则内力深厚。
相比传统的钢铁材质，铝合金能让车身重量大幅降低。
这有啥好处呢？车轻了，能耗就低，对于电动汽车而言，续航里程就能增加。
就好比你背着个大背包爬山，累得气喘吁吁，要是把背包换成轻便的小挎包，那不得轻松许多，能走的路也更远了。
而且，操控性能也大大提升。
就像运动员穿上了轻便的跑鞋，反应更敏捷，转弯、加速都更得心应手。
还有宝马的i系列车型，也是汽车轻量化材料应用的典范。
宝马在i3车型中采用了大量的碳纤维增强塑料（CFRP）。
碳纤维这东西，那可是材料界的“贵族”。
它不仅重量轻，强度还特别高。
想象一下，用碳纤维打造的车身，就像给汽车穿上了一层坚韧的“铠甲”，既保护了车内的乘客，又不会给车增加太多负担。
宝马i3的驾驶舱采用了CFRP，使得整车重量显著降低。
这不仅提高了车辆的燃油经济性（对于燃油车来说），还让驾驶感受更加舒适和愉悦。
开着这样的车在路上，就感觉自己像是驾驶着未来的交通工具，那种轻盈、灵动的感觉，真是谁开谁知道。
再说说福特汽车。
福特在一些车型中使用了高强度钢和先进的轻量化设计理念。
高强度钢就像是钢铁界的“大力士”，它的强度比普通钢高很多，但重量却没有增加太多。
福特通过合理的结构设计，在保证车身强度和安全性的前提下，最大限度地减少了钢材的使用量。
这就好比盖房子，以前用的是笨重的大石头，现在换成了轻巧又坚固的新型材料，房子不仅更安全，还更美观。
福特汽车的这种轻量化策略，既降低了生产成本，又提高了产品的竞争力，真可谓是一举多得。
汽车轻量化材料的应用研究就像是一场汽车行业的“减肥革命”。
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2015年第18期
科技创新
科技创新与应用
汽车轻量化设计研究
刘彬1安娜
2
（1、海纳川海拉（三河）车灯有限公司，河北三河0652012、天津普莱化工技术有限公司，天津300384）
1汽车轻量化设计的现状和意义
在世界经济领域与人们现实生活中企业的地位毋庸置疑，其发展的重要方向是舒适、安全、低成本、节能和智能化等，随着不断提高的社会文明程度以及日益紧张的不可再生资源，最大程度降低材料用量以及控制尾气污染，这些都是汽车行业需要面对的挑战。相关资料表示，每次减少10%的汽车质量，可以节省6-8%的油耗。世界主要汽车生产国都在严格执行排放标准。我国北京也把汽车尾气排放强制执行欧洲三级标准。控制节省车体质量，也就是轻量化设计这一主要问题，不仅可以减少材料消耗，还可以降低排放尾气量，这已经成为全球汽车行业的共识，已经得到了巨大的成绩。同时加入WTO以后，对轻量化设计的大量应用，提高了我国汽车综合水平，成功接轨于世界标准，对于提升我国汽车行业国际竞争起到重要作用。2汽车灯具轻量化设计应用2.1替代材料20世纪80年代，由于能源危机造成的影响，日本提出了汽车轻量化设计，设计出对能耗与原材料有效节省的新车型。汽车灯具选择注塑材料制作，提出了与灯具大型注塑件相适合的制造技术，有效节省了手工操作所需的成本，进一步提升了企业灯具轻量化设计水平。车灯具体能够划分为前照灯、后车灯、转向灯、雾灯等。PC由于具有较强的抗冲击能力要相当于250倍的无机玻璃，相当于30倍的聚甲基丙烯酸甲酯板材，最早代替剥离在前灯外罩中应用，由于利用PC制作外罩，造成灯体利用改性聚丙烯，灯罩与灯体一般利用粘胶粘接式进行装配。此外，车灯造型中装饰功能是主要部分，PC拥有极好的光学与着色性能，可以制作车内装饰条对车灯进行点缀和装饰。一般利用透明有色的PC制作装饰条，可以选择辅助喷底漆突出其颜色，也可以同构镀铝方式对金属色积极改变和装饰；装饰圈通常利用镀铝方式改变金属色在照明灯外实施包嵌；灯具中反射镜是主要的零部件，从前都是利用压铸件镀铝进行制作，目前全部应用PC注塑镀铝，降低了质量，也对工艺进行了简化。灯具中一般是没有办法改变灯泡的发光颜色的，而指示灯全部是发出颜色的灯光，因此，利用内配光镜的颜色对整灯光颜色进行调整，通常有色透明PC的颜色包括红、黄、绿和蓝。（1）透明有色聚碳酸酯由于光源颜色调整与装饰的要求，采取聚碳酸酯可以着色的优点，生产材料厂家按照用户的需求可以直接在生产中添加颜色以及一些添加剂等，制作透明有色的PC料。在这些透明有色的PC料中，最重要的是色母料的耐热性。（2）聚碳酸酯表面处理PC塑件的表面较为坚脆，尤其是透明件，当其沾上大量灰尘，即便是通过静电布搽拭，轻易就划伤配光镜表明，进一步对整个灯具的外观造成影响。通常PC作为灯具外的表面零件时，要处理产品表面之后使用。当前具体是利用表面有机硅耐磨涂层的方法进行处理。从前灯具中的反射镜或者饰圈等零件都是采用金属件实施电镀或者镀铝，金属件质量较重，加工较为复杂，成本很高。目前代替使用PC注塑件，工艺成型便捷，可以加工出较为复杂的形状，通过镀铝工艺得到的拥有金属光亮的表面，质量较轻。在工程塑料中，PC基材表面和铝层之间形成了很好的附着力。PC镀铝的主要工艺是在真空中蒸发金属纯铝，使其在被涂覆的物体上沉积，也可以称为真空镀铝。汽车灯具镀铝的零件基本包括灯体、反射饰圈，在灯具中安装发挥了反射和折射功能。2.2工艺手段结合结构优化在设计密封结构时应用工艺手段结合结构优化，要对配光镜和灯壳的密封粘结方式进行确定。当前汽车配光镜和灯壳之间主要采
取热熔胶粘接、冷硅胶粘接、PU胶粘接、热板焊接、摩擦焊接等方式
进行。例如前组合灯和后组合灯。
当前前组合灯采取的粘接方法具
体包括热熔胶粘接、冷硅胶粘接、PU胶粘接。由于前组合灯一般使
用的材料为配光镜PC和灯壳PP，这两种材料不能实施热板焊接
、
摩擦焊接，所以不适合通过这两种方式进行玻璃焊接。对于小面积
产品适合利用超声波焊接
，例如侧转向灯等。
2.3灯具零部件之间等寿命设计
在传统的设计过程中，考虑灯具系统和各零部件之间的等寿命
设计并不充分。按照相关的要求，
不同灯具零件出现了不一样的安
全系数。通常在整车寿命的前提下
，各个灯具零件之间形成了较大
寿命差异。损坏了一个零件，另一个零件却完好无损
，进一步形成浪
费。可以联系可靠性与耐久性试验得到的数据，
对灯具部件的疲劳
强度有效考核，实行寿命设计。在整车寿命要求下
，对安全系数积极
调整。除了易损件之外，其他零部件的寿命也近似于相同的数值
，防
止了一些灯具零部件不必要的长寿命
，进一步降低了耗材，减轻了
重量。此外，在目前汽车电子电气所占比例逐渐加重的情况下，可以
利用功能优化，通过各种方式完成相同的功能，
进而达到以电子化
替代机械功能的目的，最终可以有效减少机械零件
，减轻重量。
3汽车轻量化技术的应用前景
轻量化技术的发展始终联系材料的应用而开展，各国为此利用
了很多方法：美国PNGV计划决定选择包括高强度钢铝合金
、镁合
金以及复合塑料材料进一步完成汽车轻量化设计，
同时重点突出了
扩大轻质材料的重要意义；国际钢铁协会考虑了很多因素
，吸收了
很过国家的著名钢铁企业与汽车行业参加，经历四年的时间，完成
了减轻目标轿车白车自身重量20%；在ULSAB-AVC计划实施中，
扩展轻量化目标到超轻刚悬架系统、
发动机支架等构件，有效改善
白车燃油效率，容易回收材料，有效降低成本并且实现大批量生产。
在安全、节能和环保等法规的影响下，以及在性能与成本等因素的
限制下，预期汽车轻量化材料技术在未来的发展方向为：
（1）碳纤维、钛合金以及金属基符合材料有可能被作为新型轻
量化材料。
（2）在轻量化材料技术的影响下，
设计思路将会出现重要的突
破。
（3）制造零部件技术依然是未来研究的关键
。
4结束语
当今汽车工业最为关键的研究方向是汽车轻量化的发展
。尽可
能降低汽车自重以及减少油耗，一般是通过对轻质材料的积极革
新，研究快捷的先进制造工艺积极实现的。
我国应当掌握内高压成
型技术、半固态据合金成型技术和超高强度钢成型技术等先进的轻
量化材料和成型技术，以及努力节省轻量化工艺成本
，推动我国汽
车轻量化技术发展
。
参考文献
[1]冯美斌.汽车轻量化技术中新材料的发展及应用[J].汽车工程，
2014（3）.
[2]王宇扬.多重挤压轻量化不再遥远[J].专用汽车，2013（4）.
作者简介：刘彬（1987，2-），男，籍贯：天津，职称：助理工程师
，
学历：本科，主要研究方向：汽车灯具零部件优化设计。
摘要：企业产业发展的主要方向就是汽车轻量化，也是一个汽车厂商是否拥有先进技术的主要标志。我国汽车制造业很早已经
把轻量化作为发展课题，如今面对逐渐提高的环保要求以及不断上涨的原材料价格
，积极发展汽车灯具轻量化已经显得至关重
要。文章主要分析了汽车轻量化设计的现状和意义，汽车灯具轻量化设计应用，
汽车轻量化技术的应用前景。
关键词：汽车轻量化
；设计；发展
56
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