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客车轻量化设计技术探讨12技术与研究莫海鹰内容提要:本文论述了客车轻量化设计技术的意叉,并从两个途径给出轻量化设计基本思路、方法。国产客车受客车产品开发、设计、制造等方面技术水平的限制,客车的结构设计过于保守,导致整车质量大;再加上为满足用户的多元化使用要求增加的各种配置所增加的零部件质量,在不同汽车车型中,大中型客车进行轻量化减重的潜力最大。如果每年按销售万辆大中300kg算,每年可节省钢铁等原材料騮、节约原材料成本上亿元、节省燃油约騮。可见,大中型客车的轻量化设计对于缓解我国能源紧张的压力,节能降耗,减少环境污染,具有重大的经济效益和社会效益。一是采用轻量化材料,例如高强度钢、铝合金、镁合金、塑料等轻质材料代替传统的钢铁材料,二是采用有限元分析和拓扑优化技术来优化汽车结构设计,在满足结构强度、刚度要求的前提下,减小零部件尺寸,最大限度地减轻零部件的质量。国外汽车用材比例根据资料,美国~年典型家庭轿车的重量比世纪年170kg2001用车的材料构成为:钢%、铸铁10803料ァ⑾鸾汉筒A%,其他%。钢仍是主要材料,其中,普通钢板用量减少,高强度钢用量增加。有42{42009-10色金属中,铝用量迅速增加,镁用量略有增加,锌铸件减少。国外汽车轻量化材料研究和生产实践说明:应用的轻量化材料主()复合材料及塑料、镁合金。这一点MANBRT证明。整车钢板基本上都是高强度钢,并大量应用了铝合金材料以及玻璃钢纤维增强塑料AЦ。高强度钢是汽车轻量化的主要材料世纪末,全球个钢铁企业和汽车公司联合委托美国工程公司设计超轻钢车身猄)**********kg203kg2001规的要求,实现比基准车平均减重%的目标;在此项目中,%的零件使用高强度钢,并应用了激光拼焊,液压成形技术。之后,又进行(ULSAS)(ULsAC)概念车项目,证明了高强度钢是汽车轻量化的主要材料,增强了钢在汽车轻量化选材方面的地位。目前在汽车生产中已大量使用高强度钢,尤其是轿车车身高强度钢板的应用比例增长较快。如日本,1980871992233目前有些汽车公司绶崽高达50197661987年为%,年为%,之后迅速增长,目前已达%。应用的高强度钢种有微合金钢、低碳超低碳加磷钢、烘烤硬化钢、冷轧析出强化钢、双相钢、复相钢、相变诱导塑性钢(TRIP)(M)(MnB)度大梁钢等普通高强度钢以及先进高强度钢。上述的高强度钢在国内的钢铁公司均有生产,而且某些高强度钢在国内的客车产品中也有广泛的应用,如丹东黄海汽车有限责任公司大量应用高强度大梁钢,其BRT客车大量采用了微合金钢、双相钢、低碳超低碳加磷钢,并且准备在其生产的普通车型上试装烘烤硬化钢。烘烤硬化钢是指采用特定的化学成份和生产工艺使钢板中固溶一定的碳原子,钢板在交货状态下具有较低的屈服强度,冲压成形后,进行涂漆烘烤时屈服强度增加一定值的一种新型高效汽车用钢。对比之下,以往生产的强度在的钢板,在采用这种加工技术以后强度可增500MPalmm板,采用烘烤硬化钢只需厚度。同时,烘烤硬化钢可以提高汽车外板的抗凹陷性,又具有良好的成形性能。烘烤硬化钢作为汽车外板越来越受到汽车厂的重视。铝合金用量呈现持续增长铝及铝合金由于质量轻,抗腐蚀,比强度高,成型性好,并且%以上的铝材可以回收再利用,从而关键词:客车轻量化设计技术
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