目前,轻量化作为节能、保护环境、提高车辆性能的有效途径已成为世界汽车工业的发展趋势。轻量化材料的使用方面,用先进高强度钢和铝合金、镁合金代替普通钢来制造汽车的主要承载构件已成为一个发展趋势。
基本上可以分为三种主要的方向,结构优化设计,轻量的材料,以及先进的生产过程。结构优化设计包括,拓扑、大小以及形状优化;轻量化材料应用包括:高强度钢、铝合金等;先进制造工艺方面包括:激光焊接与液压成型等。
结构尺寸是最早和最先进的汽车轻量化技术之一。通常汽车零件尺寸作为设计参数,如冲压件的壁厚、横梁的截面尺寸和减重孔的尺寸。
形状优化主要是指改变结构的整体或局部形状,使结构受力更均匀,从而充分地利用材料。
常用的轻化材料
(1)高强度钢
特点:拉深延性能极好,可轧制成很薄的钢板。
( 2)超高强度钢
特点:抗拉强度极高。
( 3)轻质金属材料铝、镁、钛及其合金
特点:质量轻、加工性能好、抗腐蚀性好、吸振性强等优点。
(4)塑料
特点:质量轻,比性能高,广泛用于汽车制造。
(5)复合材料
特点:具有质量轻、比强度高、比刚度大、材料性能可以设计等一系列优点。
激光焊是利用高能量密度的激光束轰击焊件所产生的热量进行焊接的一-种高精密熔焊方法。
激光焊接在汽车、钢铁、船舶、航空、轻工等行业得到日益广泛应用。
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