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【看点】如何在汽车车身轻量化的同时保证本身的强度?来看看【兴迪源】小编怎么回答
2019-09-23
摘要:就在最近,兴迪源机械小编遇到一个网友,向小编请教了这样一个问题——如何在车身轻量化的同时保证本身的强度?小编相应的作了回答,同时也觉得非常有意义,于是小编便把内容整理出来分享给大家~~

  就在最近,兴迪源机械小编遇到一个网友,向小编请教了这样一个问题——如何在汽车车身轻量化的同时保证本身的强度?小编相应的作了回答,同时也觉得非常有意义,于是小编便把内容整理出来分享给大家~~

  小编!小编!

  窝在!窝在!怎么了?

  到底怎么样才能在车身轻量化的同时保证车身的强度呀?

  噢~这个问题问得好哟,且听我慢慢道来——

  何为汽车轻量化?

  汽车的轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。

  实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%。

  当前,由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

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  在这里,提到有三点:刚度、强度和疲劳耐久性能。

  1)刚度:

  刚度指的是材料抵抗外力变形的能力,通常在车身开发中特指材料在屈服前的弹性特性,良好的刚度是整车NVH性能、车辆动力学性能和疲劳耐久性能的基础。

  2)强度:

  强度是指零件受到冲击载荷发生屈服后仍能维持功能的能力,常用于车身碰撞安全性、耐冲击等性能的评估。

  3)疲劳耐久性能:

  疲劳耐久性能是指零件受长期交变载荷后维持功能的能力,车子的可靠性、耐用性就是基于此进行评估的。

  简单解释一下:假如一根5米长笔直大铁棍,两端垫起,中间悬空,假定我们理想中的这个大铁棍中间受力5000KG都不会弯曲变形,参考下图一。

  基于以上条件,我们现在在相同条件下施加同样的力,即5000KG。如果铁棍变形了,甚至变形后不会回到原来的笔直形状了,这时我们说它刚度不足,参考下图二;如果直接裂了或者断了,那就是强度不够了,参考下图三。

  所以说刚度是抵抗变形的能力,强度是抵抗开裂或者过度变形的能力。

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  一般来讲,从以下几个方面入手:

  1)材料

  更换轻质高强度材料,目前在市场上已经非常普遍了,越来越多的车开始应用铝合金、碳纤维等,如特斯拉、蔚来的全铝合金车身,Aion LX的上钢下铝车身,前途K50的碳纤维车身,这么做的目的只有一个,轻。

  2)结构

  通过先进设计方法和技术手段满足车身强度、模态、刚度及碰撞等多方面的性能要求。在项目设计阶段通过CAD/CAE技术就可以准确实现车身结构设计和布局,对板材料后等参数进行分析和刚度强度计算,判断出哪些区域需要使用高强度强料,哪些区域需要增加料厚,在最大程度上提高材料的使用率。

  3)工艺

  无论是钢材之间、铝材之间或者钢材与铝材之间,合适的连接方式不但可以保证车身的各种性能要求,还可以对车身轻量化有巨大的贡献,在此列举几种对减重十分有帮助的连接方法(包括但不限于):

  1、无铆连接(clich):速度最快,最经济的连接方式,因为无需外加连接体;

  2、激光拼焊(TWB):通常用于高强度钢之间的连接;

  3、搅拌摩擦焊(FSW):铝材之间最好的选择,比如铝型材的电池箱体之间的连接;

  4、铝点焊:批量生产车型的最佳选择,比较适合机械化操作;

  5、胶接:对于有密封或者减震导电等需求的区域的最佳选择,同时具有等效焊点的强度。

  说到这儿,就不得不提及内高压成形零件。利用内高压成形技术成形的零件质量轻,产品质量好,刚度强,并且产品设计灵活,工艺过程简捷,同时又具有近净成形与绿色制造等特点,是目前比较先进的金属成形技术。你看——

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  兴迪源机械研发生产的汽车排气歧管(一出二)

  相比采用传统冲压、焊接技术成形的排气管件来说,内高压成形技术具有质量减轻 30%-40%;寿命提高  2-3 倍;研制周期缩短 60%等优点。

  哇~这么神奇的吗!小编你是何方神圣?怎么什么都懂呀?

  嘿嘿!我们一直作为先进轻量化成形的提供者,从产品研发、设备生产、模具研制方案定制,直至最终交付及提供增值服务,我们提供的不仅仅是一台设备,而是一整套智能制造成形方案!

  说白了,我们并不是只提供先进设备,我们还可以为客户开发产品、优化产品结构、提高材料利用率,从而提高产品成形效益。我们还根据产品特性和客户需求,设计并量身定做符合产品成形的精密模具,连同设备为客户提供“交钥匙”方案。

  在未来,汽车市场竞争愈加激烈和多元化,无论是传统燃油车或者是新能源汽车,车身减重都不可能是避而不谈的话题,毕竟从车辆本身的性能到消费者的切身利益,车身减重都能做出巨大的贡献。怎么围绕着材料、结构、工艺三方面同时进行改良和提高,是每个汽车生产商应该认真研究的课题。可以说,谁真正的掌握了轻量化技术,谁就可以在激烈的竞争中脱颖而出,笑傲群雄!

  所以呢,想要实现轻量化,实现更好的强度,就需要考虑重量、成本、性能之间的矛盾,从材料、结构、工艺入手,平衡各方面因素,就能实现有效的汽车轻量化,制造出既安全又省油的好车啦!

  h好哒~这下我明白了,谢谢小编!

  不客气。希望这一次的回答对你有一些帮助,同时也欢迎大家提出问题,只要小编会的,无所不答。

  汽车的燃油消耗与汽车的自身质量成正比,质量减少,排放也随之减少。如何研发出更安全、节能、环保的汽车是当今汽车厂商的重点技术研究方向,也逐渐成为消费者最关心的汽车新能源指标,更关系到汽车可持续发展!目前,各国已有诸多针对汽车安全性能和排放标准的法规,强制规范汽车的安全和环保性能。因此,汽车车身的轻量化技术成为现代汽车开发技术的一个重要课题。

  【兴迪源机械内高压设备优势】

  兴迪源机械是以内高压成形技术为核心,以内高压成形机、内高压水胀成形机、内高压板材充液成形机、内高压三通机等设备为主导产品的生产厂家。公司建立有液力内高压成形机械工程技术研究开发中心,并与中国科学院金属研究所、南京航空航天大学等院校开展长期的科研课题开发合作。

XD-THF系列内高压成形设备

  兴迪源机械自2010年开始组建超高压液力成形技术团队,突破了成形压力100MPa-250MPa的技术难关,研发出“内高压成型设备”并投入用户生产现场。至今,公司已是创立超过10年的实力企业,已掌握了成形压力为500MPa的技术,并向市场提供了合模力4000吨、成形压力达500MPa以内的各种规格的内高压成型液压设备数十台套,技术研发成果在国内同行的民营企业中达到优异水平。