就在最近,興迪源機(jī)械小編遇到一個(gè)網(wǎng)友,向小編請(qǐng)教了這樣一個(gè)問題——如何在汽車車身輕量化的同時(shí)保證本身的強(qiáng)度?小編相應(yīng)的作了回答,同時(shí)也覺得非常有意義,于是小編便把內(nèi)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(shí)保證車身的強(qiáng)度呀?
噢~這個(gè)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(qiáng)度和安全性能的前提下,盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量,從而提高汽車的動(dòng)力性,減少燃料消耗,降低排氣污染。
實(shí)驗(yàn)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(zhì)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(dāng)前,由于環(huán)保和節(jié)能的需要,汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。
在這里,提到有三點(diǎn):剛度、強(qiáng)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(fā)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(dòng)力學(xué)性能和疲勞耐久性能的基礎(chǔ)。
2)強(qiáng)度:
強(qiáng)度是指零件受到?jīng)_擊載荷發(fā)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(píng)估。
3)疲勞耐久性能:
疲勞耐久性能是指零件受長(zhǎng)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(jìn)行評(píng)估的。
簡(jiǎn)單解釋一下:假如一根5米長(zhǎng)筆直大鐵棍,兩端墊起,中間懸空,假定我們理想中的這個(gè)大鐵棍中間受力5000KG都不會(huì)彎曲變形,參考下圖一。
基于以上條件,我們現(xiàn)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(huì)回到原來的筆直形狀了,這時(shí)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(qiáng)度不夠了,參考下圖三。
所以說剛度是抵抗變形的能力,強(qiáng)度是抵抗開裂或者過度變形的能力。
一般來講,從以下幾個(gè)方面入手:
1)材料
更換輕質(zhì)高強(qiáng)度材料,目前在市場(chǎng)上已經(jīng)非常普遍了,越來越多的車開始應(yīng)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(gè),輕。
2)結(jié)構(gòu)
通過先進(jìn)設(shè)計(jì)方法和技術(shù)手段滿足車身強(qiáng)度、模態(tài)、剛度及碰撞等多方面的性能要求。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段通過CAD/CAE技術(shù)就可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局,對(duì)板材料后等參數(shù)進(jìn)行分析和剛度強(qiáng)度計(jì)算,判斷出哪些區(qū)域需要使用高強(qiáng)度強(qiáng)料,哪些區(qū)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(duì)車身輕量化有巨大的貢獻(xiàn),在此列舉幾種對(duì)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(jīng)濟(jì)的連接方式,因?yàn)闊o需外加連接體;
2、激光拼焊(TWB):通常用于高強(qiáng)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(diǎn)焊:批量生產(chǎn)車型的最佳選擇,比較適合機(jī)械化操作;
5、膠接:對(duì)于有密封或者減震導(dǎo)電等需求的區(qū)域的最佳選擇,同時(shí)具有等效焊點(diǎn)的強(qiáng)度。
說到這兒,就不得不提及內(nèi)高壓成形零件。利用內(nèi)高壓成形技術(shù)成形的零件質(zhì)量輕,產(chǎn)品質(zhì)量好,剛度強(qiáng),并且產(chǎn)品設(shè)計(jì)靈活,工藝過程簡(jiǎn)捷,同時(shí)又具有近凈成形與綠色制造等特點(diǎn),是目前比較先進(jìn)的金屬成形技術(shù)。你看——
興迪源機(jī)械研發(fā)生產(chǎn)的汽車排氣歧管(一出二)
相比采用傳統(tǒng)沖壓、焊接技術(shù)成形的排氣管件來說,內(nèi)高壓成形技術(shù)具有質(zhì)量減輕?30%-40%;壽命提高??2-3?倍;研制周期縮短?60%等優(yōu)點(diǎn)。
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(jìn)輕量化成形的提供者,從產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)備生產(chǎn)、模具研制方案定制,直至最終交付及提供增值服務(wù),我們提供的不僅僅是一臺(tái)設(shè)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(jìn)設(shè)備,我們還可以為客戶開發(fā)產(chǎn)品、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高材料利用率,從而提高產(chǎn)品成形效益。我們還根據(jù)產(chǎn)品特性和客戶需求,設(shè)計(jì)并量身定做符合產(chǎn)品成形的精密模具,連同設(shè)備為客戶提供“交鑰匙”方案。
在未來,汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈和多元化,無論是傳統(tǒng)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(fèi)者的切身利益,車身減重都能做出巨大的貢獻(xiàn)。怎么圍繞著材料、結(jié)構(gòu)、工藝三方面同時(shí)進(jìn)行改良和提高,是每個(gè)汽車生產(chǎn)商應(yīng)該認(rèn)真研究的課題??梢哉f,誰真正的掌握了輕量化技術(shù),誰就可以在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出,笑傲群雄!
所以呢,想要實(shí)現(xiàn)輕量化,實(shí)現(xiàn)更好的強(qiáng)度,就需要考慮重量、成本、性能之間的矛盾,從材料、結(jié)構(gòu)、工藝入手,平衡各方面因素,就能實(shí)現(xiàn)有效的汽車輕量化,制造出既安全又省油的好車?yán)玻?
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(duì)你有一些幫助,同時(shí)也歡迎大家提出問題,只要小編會(huì)的,無所不答。
汽車的燃油消耗與汽車的自身質(zhì)量成正比,質(zhì)量減少,排放也隨之減少。如何研發(fā)出更安全、節(jié)能、環(huán)保的汽車是當(dāng)今汽車廠商的重點(diǎn)技術(shù)研究方向,也逐漸成為消費(fèi)者最關(guān)心的汽車新能源指標(biāo),更關(guān)系到汽車可持續(xù)發(fā)展!目前,各國(guó)已有諸多針對(duì)汽車安全性能和排放標(biāo)準(zhǔn)的法規(guī),強(qiáng)制規(guī)范汽車的安全和環(huán)保性能。因此,汽車車身的輕量化技術(shù)成為現(xiàn)代汽車開發(fā)技術(shù)的一個(gè)重要課題。
【興迪源機(jī)械內(nèi)高壓設(shè)備優(yōu)勢(shì)】
興迪源機(jī)械是以內(nèi)高壓成形技術(shù)為核心,以內(nèi)高壓成形機(jī)、內(nèi)高壓水脹成形機(jī)、內(nèi)高壓板材充液成形機(jī)、內(nèi)高壓三通機(jī)等設(shè)備為主導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家。公司建立有液力內(nèi)高壓成形機(jī)械工程技術(shù)研究開發(fā)中心,并與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、南京航空航天大學(xué)等院校開展長(zhǎng)期的科研課題開發(fā)合作。
興迪源機(jī)械自2010年開始組建超高壓液力成形技術(shù)團(tuán)隊(duì),突破了成形壓力100MPa-250MPa的技術(shù)難關(guān),研發(fā)出“內(nèi)高壓成型設(shè)備”并投入用戶生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。至今,公司已是創(chuàng)立超過10年的實(shí)力企業(yè),已掌握了成形壓力為500MPa的技術(shù),并向市場(chǎng)提供了合模力4000噸、成形壓力達(dá)500MPa以內(nèi)的各種規(guī)格的內(nèi)高壓成型液壓設(shè)備數(shù)十臺(tái)套,技術(shù)研發(fā)成果在國(guó)內(nèi)同行的民營(yíng)企業(yè)中達(dá)到優(yōu)異水平。