文档介绍：白车身轻量化技术与实践
 
   
 
 
 
 
 
 
 
     
 
 
 
 
 
摘要：近年来，我国的汽车行业有了飞速的发展，并逐渐朝着轻量化的方向发展。轻量化作为有效的节能手段，车身轻量化技术已经成为汽车工业发展的重要研究课题之一。文章主要根据国内车身轻量化发展现状，详细论述了轻量化车身的4种技术路线，并指出多种材料混合车身是车身轻量化的发展趋势。
关键词：汽车材料；轻量化；节能减排
一、车身轻量化概念
车身轻量化是指汽车在保证安全性、驾驶舒适性和抗震性等，且本身造价在可接受前提下，有目的地减轻汽车自身重量。整车开发是性能、成本、重量三要素的平衡。减重除成本外也受限于行业工艺水平的发展，因此随着行业的发展，轻量化在整车上持续不断地有所突破。车身轻量化评价系统主要包含:车身性能、车身重量和车身成本，通过三方综合评价可对车身轻量化水平进行科学、客观的评估。
二、、车身轻量化技术策略
（1）车身轻量化结构设计。一种车型在市场上的定位基本决定了它应当具备的主要性能指标，因此合理设定性能参数和布置尺寸是轻量化设计的基础。性能参数包括发动机的配置范围、安全级别、操控性能和噪声控制及耐久可靠性等。在此基础上充分应用拓朴结构和多目标(MDO)优化的设计手段(如优化载荷路径、断面尺寸、接头结构、板厚和材料等)，同时考虑到现实的生产条件，开发可用于制造的轻量化车身结构，目前该技术还有待完善和深入应用。（2）车身轻量化材料选用。在构成汽车产品的各类零件中，钢铁材料占有的比例最高，一般为50%～60%。采用高强度钢板以减少材料厚度，从而达到降低重量的目的。近些年来，铝镁材料、高强度复合材料的应用也是汽车车身减重的发展方向。（3）车身轻量化的制造工艺。轻量化的设计和材料应用是通过轻量化的制造工艺实现，这些制造工艺包括激光焊接技术、胶粘技术、自冲铆接和管件液压成型技术等。这些技术的应用同时可以减小零件的搭接宽度和优化零件的几何形状，从而减少车身重量。
三、车身轻量化设计方法

轻量化系数主要考核的是单位重量的白车身所实现的车身性能。在保证车身性能的前提下，降低白车身质量，可能通过如下途径实现。①提高高强度钢板用量，减少材料厚度。零件材料厚度的减少，必须提高材料强度，以保证零件可靠性。高强度钢板除了随着强度增加，冲压性能变差，回弹量大尺寸难以控制外，其优势如下：
——高成型性，高强度及抗凹陷性；——屈服强度高，是能够减薄板厚，降低重量；——吸能性强，在减重的同时提高汽车安全性；——耐腐蚀性好，使用寿命长。——相对于传统340MPa的材料，600MPa级钢种的减重潜能约为20%。——经济性好，可以沿用原有的冲压设备及焊接设备。目前钢板车身已大量使用高强度钢板（包括高强度、超高强度和夹层减重钢板），可以在不增加成本的前提下，实现车身降重25%（以4门轿车为参照），且静态扭转刚度提高80%，静态弯曲刚度提高52%，车身强度极大的增加，满足全部碰撞法规要求。目前高强度钢主要应用在汽车安全件、底盘及车身等方面，特别是车身座舱的A、B柱，门槛，车顶边梁以及底盘中央通道等关键部位上，可以大幅度提高车辆保护车内人员安全的能力。②轻量化系数计算参数。白车身重量m。白车身性能的好坏，决定了整车的性能优