就在最近,興迪源機械小編遇到一個網友,向小編請教了這樣一個問題——如何在汽車車身輕量化的同時保證本身的強度?小編相應的作了回答,同時也覺得非常有意義,于是小編便把內容整理出來分享給大家~~
小編!小編!
窩在!窩在!怎么了?
到底怎么樣才能在車身輕量化的同時保證車身的強度呀?
噢~這個問題問得好喲,且聽我慢慢道來——
何為汽車輕量化?
汽車的輕量化,就是在保證汽車的強度和安全性能的前提下,盡可能地降低汽車的整備質量,從而提高汽車的動力性,減少燃料消耗,降低排氣污染。
實驗證明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽車整備質量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。
當前,由于環保和節能的需要,汽車的輕量化已經成為世界汽車發展的潮流。
在這里,提到有三點:剛度、強度和疲勞耐久性能。
1)剛度:
剛度指的是材料抵抗外力變形的能力,通常在車身開發中特指材料在屈服前的彈性特性,良好的剛度是整車NVH性能、車輛動力學性能和疲勞耐久性能的基礎。
2)強度:
強度是指零件受到沖擊載荷發生屈服后仍能維持功能的能力,常用于車身碰撞安全性、耐沖擊等性能的評估。
3)疲勞耐久性能:
疲勞耐久性能是指零件受長期交變載荷后維持功能的能力,車子的可靠性、耐用性就是基于此進行評估的。
簡單解釋一下:假如一根5米長筆直大鐵棍,兩端墊起,中間懸空,假定我們理想中的這個大鐵棍中間受力5000KG都不會彎曲變形,參考下圖一。
基于以上條件,我們現在在相同條件下施加同樣的力,即5000KG。如果鐵棍變形了,甚至變形后不會回到原來的筆直形狀了,這時我們說它剛度不足,參考下圖二;如果直接裂了或者斷了,那就是強度不夠了,參考下圖三。
所以說剛度是抵抗變形的能力,強度是抵抗開裂或者過度變形的能力。
一般來講,從以下幾個方面入手:
1)材料
更換輕質高強度材料,目前在市場上已經非常普遍了,越來越多的車開始應用鋁合金、碳纖維等,如特斯拉、蔚來的全鋁合金車身,Aion?LX的上鋼下鋁車身,前途K50的碳纖維車身,這么做的目的只有一個,輕。
2)結構
通過先進設計方法和技術手段滿足車身強度、模態、剛度及碰撞等多方面的性能要求。在項目設計階段通過CAD/CAE技術就可以準確實現車身結構設計和布局,對板材料后等參數進行分析和剛度強度計算,判斷出哪些區域需要使用高強度強料,哪些區域需要增加料厚,在最大程度上提高材料的使用率。
3)工藝
無論是鋼材之間、鋁材之間或者鋼材與鋁材之間,合適的連接方式不但可以保證車身的各種性能要求,還可以對車身輕量化有巨大的貢獻,在此列舉幾種對減重十分有幫助的連接方法(包括但不限于):
1、無鉚連接(clich):速度最快,最經濟的連接方式,因為無需外加連接體;
2、激光拼焊(TWB):通常用于高強度鋼之間的連接;
3、攪拌摩擦焊(FSW):鋁材之間最好的選擇,比如鋁型材的電池箱體之間的連接;
4、鋁點焊:批量生產車型的最佳選擇,比較適合機械化操作;
5、膠接:對于有密封或者減震導電等需求的區域的最佳選擇,同時具有等效焊點的強度。
說到這兒,就不得不提及內高壓成形零件。利用內高壓成形技術成形的零件質量輕,產品質量好,剛度強,并且產品設計靈活,工藝過程簡捷,同時又具有近凈成形與綠色制造等特點,是目前比較先進的金屬成形技術。你看——
興迪源機械研發生產的汽車排氣歧管(一出二)
相比采用傳統沖壓、焊接技術成形的排氣管件來說,內高壓成形技術具有質量減輕?30%-40%;壽命提高??2-3?倍;研制周期縮短?60%等優點。
哇~這么神奇的嗎!小編你是何方神圣?怎么什么都懂呀?
嘿嘿!我們一直作為先進輕量化成形的提供者,從產品研發、設備生產、模具研制方案定制,直至最終交付及提供增值服務,我們提供的不僅僅是一臺設備,而是一整套智能制造成形方案!
說白了,我們并不是只提供先進設備,我們還可以為客戶開發產品、優化產品結構、提高材料利用率,從而提高產品成形效益。我們還根據產品特性和客戶需求,設計并量身定做符合產品成形的精密模具,連同設備為客戶提供“交鑰匙”方案。
在未來,汽車市場競爭愈加激烈和多元化,無論是傳統燃油車或者是新能源汽車,車身減重都不可能是避而不談的話題,畢竟從車輛本身的性能到消費者的切身利益,車身減重都能做出巨大的貢獻。怎么圍繞著材料、結構、工藝三方面同時進行改良和提高,是每個汽車生產商應該認真研究的課題。可以說,誰真正的掌握了輕量化技術,誰就可以在激烈的競爭中脫穎而出,笑傲群雄!
所以呢,想要實現輕量化,實現更好的強度,就需要考慮重量、成本、性能之間的矛盾,從材料、結構、工藝入手,平衡各方面因素,就能實現有效的汽車輕量化,制造出既安全又省油的好車啦!
h好噠~這下我明白了,謝謝小編!
不客氣。希望這一次的回答對你有一些幫助,同時也歡迎大家提出問題,只要小編會的,無所不答。
汽車的燃油消耗與汽車的自身質量成正比,質量減少,排放也隨之減少。如何研發出更安全、節能、環保的汽車是當今汽車廠商的重點技術研究方向,也逐漸成為消費者最關心的汽車新能源指標,更關系到汽車可持續發展!目前,各國已有諸多針對汽車安全性能和排放標準的法規,強制規范汽車的安全和環保性能。因此,汽車車身的輕量化技術成為現代汽車開發技術的一個重要課題。
【興迪源機械內高壓設備優勢】
興迪源機械是以內高壓成形技術為核心,以內高壓成形機、內高壓水脹成形機、內高壓板材充液成形機、內高壓三通機等設備為主導產品的生產廠家。公司建立有液力內高壓成形機械工程技術研究開發中心,并與中國科學院金屬研究所、南京航空航天大學等院校開展長期的科研課題開發合作。
興迪源機械自2010年開始組建超高壓液力成形技術團隊,突破了成形壓力100MPa-250MPa的技術難關,研發出“內高壓成型設備”并投入用戶生產現場。至今,公司已是創立超過10年的實力企業,已掌握了成形壓力為500MPa的技術,并向市場提供了合模力4000噸、成形壓力達500MPa以內的各種規格的內高壓成型液壓設備數十臺套,技術研發成果在國內同行的民營企業中達到優異水平。