試述輕量化技術(shù)在汽車工程中的應(yīng)用

1、    試述輕量化技術(shù)在汽車工程中的應(yīng)用    楊陽摘 要：隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)普及到了人民的生活中，汽車的普及在為人民生活帶來便利的同時，尾氣的排放及燃油對能源及環(huán)境造成了一定的問題，將輕量化技術(shù)應(yīng)用到汽車工程中十分必要。因此，本文主要對輕量化技術(shù)概述、輕量化技術(shù)在汽車工程中的應(yīng)用包括結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用、輕量化材料的應(yīng)用及制造工藝的應(yīng)用進(jìn)行闡述，最后對輕量化技術(shù)未來的發(fā)展?jié)摿M(jìn)行展望。關(guān)鍵詞：輕量化技術(shù)；汽車；應(yīng)用當(dāng)今社會，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為經(jīng)濟及各項建設(shè)的核心思想，這也是行業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)桿，各行各業(yè)在實際發(fā)展過程中，也要以可持續(xù)以可持

2、續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想為核心理念，作為對能源消耗量較大，對環(huán)境污染較為嚴(yán)重的工程，汽車工程必須要得到一定的規(guī)范，這是保證社會長遠(yuǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)，因此，有必要加大力度提高輕量化技術(shù)的應(yīng)用水平，為我國環(huán)境以及能源問題的解決提供更大的價值。1輕量化技術(shù)概述總的來說，汽車工程中的輕量化技術(shù)主要體現(xiàn)在以下方面：首先，合理設(shè)計汽車結(jié)構(gòu)是輕量化技術(shù)的主要體現(xiàn)，汽車結(jié)構(gòu)的不合理會在很大程度上增加汽車的重量以及對于各項材料的使用量，合理設(shè)置汽車結(jié)構(gòu)則能夠有效的避免這一問題的發(fā)生。目前，在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，我國常采用優(yōu)化并排焊點“加強筋”減重孔等方式來達(dá)到輕量化目的，目前國內(nèi)汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計已從最初僅依靠經(jīng)驗設(shè)計逐漸發(fā)展到應(yīng)用有限元

3、等現(xiàn)代設(shè)計方法上來。其次，選擇輕量化材料是輕量化技術(shù)在汽車工程中的另外一點體現(xiàn)在汽車的制造過程中，為了使其重量能夠得到有效縮減，有必要使用本身質(zhì)量較輕的材料，但需要注意的是，對這種材料的選擇一定要在保證其施工性能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)。在輕量化材料使用上，鋁鎂合金“塑料”復(fù)合材料等材料的運用進(jìn)一步降低了汽車的質(zhì)量。最后，在制造工藝方面，成形方法和聯(lián)接技術(shù)不斷創(chuàng)新，如柔性化板材輥軋“剪拼焊接工藝技術(shù)”薄壁制造技術(shù)等，大大減輕了整車的重量。2輕量化技術(shù)在汽車工程中的應(yīng)用2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用對于現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計工作來說，其重要性是不言而喻的，其直接關(guān)系到汽車應(yīng)用的實效性價值，尤其是對于汽車使用人員的舒適度

4、以及安全度來說關(guān)系密切?；谶@種現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計工作來說，其涉及到的內(nèi)容和需要關(guān)注到的要點是比較多的，因此，這也就需要在具體設(shè)計過程中做好協(xié)調(diào)工作，保障汽車內(nèi)部各個系統(tǒng)組成部分都能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用效果，這也就無形中對于現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度進(jìn)行了提升，必須要從設(shè)計手段和方法上進(jìn)行創(chuàng)新，僅僅依靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計方法很難達(dá)到理想的設(shè)計效果。當(dāng)前汽車工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作采用有限元等現(xiàn)代設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計能夠發(fā)揮出較強的作用價值，并且在具體的技術(shù)手段上，同樣也可以借助于cad或者cae技術(shù)進(jìn)行分析落實，能夠有效提升其材料的節(jié)約應(yīng)用效果，并且避免出現(xiàn)影響安全性和力學(xué)穩(wěn)定性的問題。2.2輕量化材料的應(yīng)用輕

5、質(zhì)材料技術(shù)的應(yīng)用大大減輕了汽車整車的重量，高強度鋼在抗碰撞性能“成本”工藝可行性方面具有較大優(yōu)勢，能改善汽車的安全和碰撞性能，減薄部件厚度"降低自身重量，還可提高零部件表面的抗凹陷性和抗破壞能力。既能降低油耗還可提高安全性能，鋁鎂合金因其質(zhì)量輕“比強度高”塑性好及易成型等諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于汽車車身"底盤零部件等部位，隨著材料及成型技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴大。工程塑料和玻璃增強材料具有密度小、成型性好、耐腐蝕、隔振、隔音、隔熱，普遍應(yīng)用于汽車的內(nèi)外飾件上。精密陶瓷材料是繼金屬和塑料發(fā)展起來的第三大類材料，具有良好的力學(xué)和化學(xué)性能，目前在飛機上應(yīng)用較廣汽車上應(yīng)用

6、并不多，但隨著研究的不斷深入未來將得到廣泛應(yīng)用。2.3制造工藝的應(yīng)用為了達(dá)到進(jìn)一步減輕質(zhì)量及降低成本的目的，除了開發(fā)高強度鋼、鋁鎂合金材料外，還開發(fā)了一系列適應(yīng)于這些材料的制造工藝，如激光焊接、液壓成型、半固態(tài)金屬加工、注射成型和噴射成型技術(shù)等。激光焊接工藝采用各種復(fù)合板進(jìn)行拼焊，改善了零部件的使用性能，降低了汽車自身重量，提高了汽車結(jié)構(gòu)可靠性及安全性能。液壓成型工藝是將待加工管件或板料置于密閉模具中，通過流體介質(zhì)使管件或板料在模具中變形成型，該工藝取代了傳統(tǒng)的加工模式，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，降低了汽車重量和成本，廣泛應(yīng)用于汽車零部件如排氣系統(tǒng)，后橋發(fā)動機支架等。半固態(tài)鑄造技術(shù)是將金屬或合金材料在固

7、態(tài)與液態(tài)溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行加工，主要分為流變鑄造和觸變鑄造兩種工藝類型，因成本較高應(yīng)用較少。噴射成型技術(shù)采用高壓惰性氣體將金屬液流霧化成大量細(xì)小的液滴，并使其沿噴嘴軸線方向高速飛行，并將其沉淀收集到具有一定形狀的接收基體上凝固成沉積坯件。3輕量化技術(shù)未來的發(fā)展?jié)摿陙恚覈鴮Νh(huán)保安全節(jié)能方面的要求不斷提高，出臺了一系列的法規(guī)和實施方案。為此，汽車制造廠家和研究機構(gòu)都致力于研究輕量化技術(shù)，從技術(shù)成本角度分析和改善汽車材料和工藝，探索應(yīng)用新材料新工藝的可行性。同時，加快輕量化的設(shè)計和應(yīng)用對提升我國汽車整體水平，行業(yè)國際競爭力，振興民族工業(yè)都具有非常深遠(yuǎn)的意義?，F(xiàn)階段，汽車小型化和輕量化是近中期汽車排放目標(biāo)控制的基礎(chǔ)，汽車輕量化成為新能源汽車開發(fā)的重要課題?？偨Y(jié)：綜上所述，隨著當(dāng)前我國社會發(fā)展中對于環(huán)境保護以及能源節(jié)約重視程度的不斷提升，汽車工業(yè)的優(yōu)化創(chuàng)新發(fā)展必須要引起足夠的關(guān)注，這種汽車工業(yè)的優(yōu)化發(fā)展從輕量化技術(shù)應(yīng)用角度進(jìn)行探索是極為必要的。輕量化技術(shù)在汽車工程中的應(yīng)用需要圍繞著整個汽車生產(chǎn)的各個方面進(jìn)行探究，尤其是要重點把握好汽車生產(chǎn)所用材料、汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計以及制造生產(chǎn)工藝這三個方面，如此才能夠較好降低汽車自重，并且還能夠優(yōu)化其安全性和舒適度效果。參考文獻(xiàn)：1李宏力，王偉霞，韓陽等.汽車輕量化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及主要途徑分析a.河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會c.2015.2劉文華，