汽车轻量化材料PPT课件
汽车轻量化技术(PPT课件
显著提高材料的强度和硬度，同时保持良好的韧性，有利于实现 车身的轻量化。
应用范围
保险杠、A/B柱、车门防撞梁等安全件。
内高压成型技术
技术原理
利用液体介质在密闭模具内施加 高压，使管材发生塑性变形并贴 合模具内壁，从而得到所需形状 和尺寸的空心构件。
优点
减少零件数量、减轻重量、降低 成本、提高生产效率等。
镁合金零部件
在发动机、变速器等部 件中使用镁合金，实现 轻量化。
塑料油箱
采用塑料油箱替代传统 金属油箱，降低重量并 提高安全性。
底盘系统轻量化应用案例
铝合金车架
利用铝合金材料制造车架，降低底盘系统重量。
高强度钢悬挂系统
采用高强度钢材制造悬挂系统部件，实现轻量化的同时保证性能。
碳纤维复合材料轮毂
采用碳纤维复合材料制造轮毂，显著降低重量并提高强度。
轻量化技术是汽车节能减排的重要手 段之一，也是未来汽车发展的重要方 向。
轻量化技术的分类
材料轻量化技术
采用高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维等轻质材料，降低汽车 质量。
设计轻量化技术
通过结构优化、拓扑优化等设计手段，实现汽车轻量化。
制造工艺轻量化技术
采用先进的制造工艺，如激光焊接、热成型等，降低汽车质量。
汽车轻量化技术ppt课件
目录
• 引言 • 汽车轻量化技术概述 • 轻量化材料技术 • 轻量化设计技术 • 轻量化制造技术 • 轻量化技术的应用与案例分析
01 引言
轻量化技术的重要性
提高燃油经济性
推动新能源汽车发展
汽车轻量化可以降低车身质量，从而 减少燃油消耗和二氧化碳排放，提高 燃油经济性。
轻量化技术对于电动汽车尤为重要， 可以降低电池负荷，提高续航里程和 电池寿命。
汽车轻量化设计-车身常用铝合金材料及性能简介
冷成型工艺
热成型工艺
铸造工艺
工程院车身部
二、铝合金零部件工艺路线
冲压工艺成型工艺路线：
第一阶段：板材制备（熔铸-热轧-冷轧-退火-分切）
自动化 程度高
连续静 压，性
能好
轧制 特点
生产效 率高
板材制备
材料利 用率高
工程院车身部
二、铝合金零部件工艺路线
材料状态选择
不可热处理强化合金（1XXX，3XXX，5XXX合金）： 轧制/挤压：H态，硬态（强度较高） 轧制/挤压—热处理：O态，软态（硬度较小） 轧制/挤压—热处理—轧制/挤压； H12，H14，H16，H18（硬度适中）； 例如5182-O态合金， 工艺路线：热轧-冷轧-360℃X4h退火处理获得5182-O态
工程院车身部
二、铝合金零部件工艺路线
冲压工艺成型工艺路线： 铸棒制备（熔铸-锯切）-挤出（加热铸棒及模具-挤压-锯切-时效）-机加工
工程院车身部
二、铝合金零部件工艺路线
冲压工艺成型工艺路线： 铸棒制备（熔铸-锯切）-挤出（加热铸棒及模具-挤压-锯切-时效）-机加工
整套模具：正模，模垫，模套三部分组成； 正模：工作带，空刀，导流槽，分流孔，分流桥，模芯，焊合室
车身用铝合金及性能简介
目录
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铝合金分类及应用 铝合金零件工艺路线
铝合金零件性能
一、铝合金分类及应用
1 铝合金系列
一、铝合金分类及应用
2 铝合金在车身上应用
1XXX：纯铝，例如1050,1060，硬度强度较低，延伸率优良（UTS=70-100MPa； EL=40%）； 汽车中应用： 锂电池正极集流体铝箔（电池）
工程院车身部
二、铝合金工艺路线
汽车轻量化技术之镁合金
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可以镁合金化的汽车零件
▪ 悬吊系统总成——零件名称：车轮，备用轮胎，控制臂(2个，后方)， 控制臂(2个，前方)，引擎架，后方支架
▪ 内装总成——零件名称：仪表板、横梁，仪表板支架，椅背椅座，气 囊零件
▪ 方向盘总成——方向盘零件 ▪ 车身总成——零件名称：保险杆补强横梁，铸造车门内衬，铸造A/B柱，
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▪ 3．有较高的尺寸稳定性，稳定的收缩率，铸件和加工件尺 寸精度高，适于做样板，夹具和电子产品外罩。
▪ 4．对缺口的敏感性比较大，易造成应力集中。 ▪ 5．可回收。与塑料类材料相比，镁合金具有可回收性。这
对降低制品成本、节约资源、改善环境都是有益的。 ▪ 6抗EMI电磁波：镁合金为非磁性金属，电磁遮蔽性能优良。
车身采用轻量化材料：镁合金、铝合金、钛合金等
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引领新睿名仕风尚 全新捷豹XJ 2010年即将登陆
铝镁合金外衣打造5.7秒脱兔动力
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中国载货车和轿车对镁合金的需求量 ▪2005年达4.785万吨， ▪2010年可望达6.13万吨， ▪2015年预计可达6.9万吨， ▪2020年将可达7.56万吨。
▪ \ 年份 地区＼ 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2005
▪ 北美
23 31 38 41 47 45 80
▪ 欧洲
10 20 17 23 29 33 58
▪ 日、韩
2
2
3
4
5
6
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▪ 其它
7
7
9
9
10 11 22
▪ 共计
42 50 67 77 91 95 182
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全球限量500辆 雷克萨斯LFA超级跑车首亮第四 十一届东京车展
汽车轻量化材料
汽车轻量化材料汽车轻量化材料是指用于减轻汽车整车重量的材料，在汽车制造中起着至关重要的作用。
随着能源短缺和环境污染的日益严重，汽车工业也越来越关注汽车轻量化技术的研究和应用。
下面我们来了解一些常见的轻量化材料。
1. 铝合金：铝合金是一种轻质、耐腐蚀的金属材料，广泛应用于汽车的制造中。
使用铝合金替代传统的钢铁材料可以显著减轻车辆的重量，提高燃油经济性。
此外，铝合金还具有优良的加工性能和可回收性，对于提高汽车的可持续性也起着重要作用。
2. 碳纤维复合材料：碳纤维复合材料是一种高强度、轻质的材料，由碳纤维和树脂基础材料组成。
它的密度只有钢的四分之一，但却具有比钢材更高的强度和刚度。
汽车使用碳纤维复合材料可以显著减少车身重量，提高车辆的性能和操控稳定性。
3. 高强度钢：高强度钢是一种具有较高强度和耐腐蚀性的钢材，可以用于替代传统的低碳钢。
相对于低碳钢，高强度钢的重量更轻，但具有更高的强度和刚度。
使用高强度钢可以减轻汽车重量，同时保证车身的安全性能。
4. 镁合金：镁合金是一种密度很低的金属材料，比铝还轻。
镁合金具有良好的强度和刚度，同时具有优异的耐腐蚀性能。
用镁合金制造汽车零部件可以显著减轻车辆的重量，提高燃油经济性。
5. 聚合物复合材料：聚合物复合材料是一种由纤维和树脂组成的材料，广泛应用于汽车的制造中。
聚合物复合材料具有良好的强度和刚性，而且重量轻，可以减轻汽车的重量，提高燃油经济性。
聚合物复合材料还具有优良的吸能性能，在碰撞事故中能够提供更好的保护。
总的来说，汽车轻量化材料对于提高汽车的燃油经济性、降低能源消耗、减少对环境的污染非常重要。
随着科技的不断发展和创新，轻量化材料将会得到更广泛和深入的应用，为汽车工业的可持续发展做出更大的贡献。
浅谈轻量化设计PPT课件
结构形 式改变
采用管梁式结构的转向器支架，相对于采用框架式支架可降重约2Kg,成本 下降约为20元/台。
案例3：支架精铸件设计
将材料由QT500提升为 ZGD650,在不影响可靠性 前提下壁厚减薄，并去除 应力很小的部位的材料， 降低样件重量，一般重量 减少15%-40%左右，但是 成本有所增加。
浅谈轻量化设计
底盘所转向室 王丽永
2013.9.10
目录
一、汽车发展趋势 二、汽车整车节能技术 三、汽车轻量化设计的意义 四、汽车轻量化设计原则及方法 五、商用车底盘系统轻量化设计案例 六、个人建议
一、汽车发展趋势
20世纪70年代两 次石油危机促成发 展节能汽车。美国 国会1975年通过能 源政策和保护议案， 要求汽车制造商生 产和销售符合燃油 经济性指标的车辆。
为应对全球变暖， 1997年京都议定书， 限制CO2 排放，对 汽车排放环保提出 更高要求。
科技以人为本， 汽车安全性，可靠 性一直是汽车发展 永恒的主题。
安全性、燃油经 济性、排放、噪音、 回收方面的法规要 求。
降低能耗，减少排放、提高安全性
二、汽车整车节能技术
为了达到节能减排的目标，需要运用多种节能技术，其中轻量化设计是在工程 实际中最为容易实现的。通过轻量化技术的运用实现经济效益的最大化。
细节决定成败，在整车中， 一些很不起眼的细节对轻量 化及成本的贡献也是不可忽 视，比如线束布置，管路布 置，布置中必须合理，多余 的管路折弯，多余的线束长 度都应该被优化。
2、整车开发需确定轻量化目标，作为设计的一个输入。各个系统进行系统目 标分解。轻量化设计的过程中必须建立量化目标，尽量在成本不增加的情况 下实现轻量化优化。在设计中在平台战略上通过材料的选择及结构的优化结 合，合理地在成本及重量上需找到平衡点。
(最新整理)汽车车身材料的轻量化应用
2021/7/26
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( 2) 轻质材料变速器壳体
变速器壳体、离合器壳体、操纵盖以及换档拨叉等零件目前 已经广泛应用铝、镁合金，镁合金的密度为1.8g /cm3，是铝合 金的2 /3，不足钢的1 /4，大众汽车公司和奥迪汽车公司启动了 使用镁合金的战略，福特汽车公司也在其轻型载货车的离合器 壳体中使用了镁合金。
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( 5) 轿车全铝车身设计实例。
奥迪A8 是大型豪华轿车，但它的整车质量，仅相当于一辆 中型轿车。奥迪A8 铝合金框架支撑着全铝合金车身的创新技术 被称为“ASF”———即奥迪空间框架技术，ASF 车身结构由挤 压的铝部件及压铸件组成，该架构支撑铝板元件。
2021/7/26
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塑料在汽车上的应用
(最新整理)汽车车身材料的轻量化应用
2021/7/26
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汽车材料的轻量化应用
2021/7/26
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材料轻量化：
材料轻量化，指的是在满足机械性能要求的前提下，将材料重 量减轻。一般通过采用轻量化的金属和非金属材料实现，主要 包括高强度钢材、铝镁合金、工程塑料以及各种复合材料。轻 量化材料中，目前钢铁材料仍保持主导地位，但钢铁材料的比 例逐年下降，铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料等材料比 例逐渐增加。
2021/7/26
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汽车配件塑料化后的轻量化情况
配件名称
空调器支架 盘式制动器活塞
发动机盖 后门
座椅架(2座) 燃料箱
轮胎(4只) 驱动轴
叶片弹簧 门粱 车身 身架
车门（4扇） 前后保险杠
车头 车轮（4只）
车身轻量化课件教案
车身轻量化课件教案教案标题：车身轻量化课件教案教案目标：1. 了解车身轻量化的概念和重要性。
2. 掌握车身轻量化的常见方法和技术。
3. 能够分析和评估车身轻量化对汽车性能和燃油效率的影响。
4. 培养学生的创新思维和解决问题的能力。
教学内容：1. 什么是车身轻量化？2. 车身轻量化的重要性和优势。
3. 车身轻量化的常见方法和技术。
4. 车身轻量化对汽车性能和燃油效率的影响。
5. 车身轻量化的未来发展趋势。
教学步骤：引入：1. 引入教学主题，介绍车身轻量化的概念和重要性。
2. 引发学生的兴趣，例如通过展示轻量化材料的样品或视频。
知识讲解：3. 讲解车身轻量化的常见方法和技术，如材料替代、结构优化、工艺改进等。
4. 介绍不同材料的轻量化特性和适用领域，如高强度钢、铝合金、碳纤维等。
5. 分析车身轻量化对汽车性能和燃油效率的影响，如加速性能、操控性能、节能减排等。
案例分析：6. 提供实际案例，让学生分析和评估车身轻量化对汽车性能和燃油效率的影响。
7. 引导学生思考如何在保证安全性和性能的前提下实现车身轻量化。
讨论和总结：8. 进行小组或全班讨论，分享学生对车身轻量化的理解和看法。
9. 总结车身轻量化的优势和挑战，以及未来发展的趋势。
作业和拓展：10. 布置相关的作业，如撰写一篇关于车身轻量化的研究报告或设计一款轻量化车型。
11. 鼓励学生进行进一步的拓展学习，如阅读相关文献或参观汽车制造企业。
教学资源：1. PowerPoint课件，包括车身轻量化的概念、方法、技术和案例分析。
2. 轻量化材料的样品或视频。
3. 实际案例和相关数据。
4. 相关的教材和参考书籍。
评估方式：1. 学生的课堂参与和讨论表现。
2. 作业的完成情况和质量。
3. 学生对车身轻量化的理解和应用能力的评估。
教案撰写者：教案专家备注：根据不同教育阶段的要求，可以适当调整教学内容和教学步骤，增加或减少案例分析和讨论的环节，以及作业的要求和评估方式。
汽车车身轻量化结构与轻质材料
汽车车身轻量化结构与轻质材料近年来，随着环保和能源危机的加剧，汽车行业对于车身的轻量化需求越来越高。
汽车车身轻量化不仅可以减少燃料消耗量，降低尾气排放，还可以提升车辆的性能和安全性。
因此，研发轻量化结构和使用轻质材料已成为汽车制造商和研发机构的重要课题之一汽车车身轻量化结构主要包括加强结构设计、材料使用优化和工艺改进等方面。
首先，加强结构设计通过合理布局各个部件的位置和大小，可以有效减少不必要的材料使用，从而达到轻量化的目的。
例如，采用整体式车身框架和前后防撞梁等结构，可以提高车辆的整体刚性和抗冲击能力，减少车身扭曲和变形。
此外，通过采用超高强度钢板、复合材料和铝合金等高强度材料来替代传统钢铁材料，可以进一步减少车身的重量，并提高车身的强度和刚性。
其次，材料使用优化也是实现汽车车身轻量化的重要手段之一、传统的汽车车身主要采用钢铁材料，虽然具有良好的强度和可塑性，但也存在重量过大的问题。
因此，研发和使用轻质材料成为了改善车身轻量化的关键。
目前，轻质材料主要包括铝合金、高强度钢、碳纤维和塑料等。
其中，铝合金具有轻量化和高强度的特点，可以用于制造车身底盘、车门和车顶等部件；高强度钢可以减少材料的使用量，提高车身的强度和刚性；碳纤维具有重量轻、强度高和阻尼性能好的特点，可以用于制造车身和机械零件；塑料则具有轻质、韧性好、耐腐蚀等特性，可用于制造车身外装饰件和内饰件。
通过合理选择和应用这些轻质材料，可以有效降低车身的重量，并提升车辆的性能和安全性。
最后，改进生产工艺也是实现汽车车身轻量化的重要途径。
在传统的车身生产工艺中，大量采用焊接和铆接等方式连接各个部件，不仅加重了车身自重，还会带来一定的安全隐患。
因此，采用新型的连接工艺和制造工艺成为了实现轻量化的重要途径。
例如，采用胶粘剂、螺栓和紧固件等连接方式可以减少焊接和铆接的使用，从而减轻车身的重量；采用复合材料的搭接连接和成型工艺可以进一步提高车身的强度和刚性。
汽车领域的五大轻量化材料
汽车领域的五大轻量化材料“轻量化技术”和“安全车内环境”是汽车领域两大焦点，而加速汽车轻量化发展，采用轻质化和更高性能替代材料和新成型工艺已成为汽车发展的主流。
目前汽车领域最常见的轻量化材料主要有以下五种：一、长纤维增强材料树脂基体主要包括PP、PA6、PA66、PBT等，纤维含量有5%、10%、15%、20%、30%、40%等。
此外还有MD矿物复合填充类，主要用在汽车前段模板、护板、托盘、支架等位置，保持产品成型稳定性和结构强度，以塑代钢为汽车减重。
二、低密度PP材料低密度PP为根据汽车轻量化需求开发出的，具有较低密度(0.95g/cm3)、较高弯曲模量和高冲击强度的PP材料，收缩率与PP+EPDM-T20相当，可以在保险杆、仪表板、门板等部件替代PP+EPDM-T20材料(密度1.05g/cm3)，具有显著的减重效果，同时，耐刮擦性能和着色性能更佳。
三、低VOC绿色环保材料研究表明，来自内饰部件的挥发性有机化合物(volatileorganic compounds，简称“VOC”)是影响车内空气质量的主要原因之一。
大多数内饰部件中都含有一定量的挥发性有机化合物，它们主要是烷烃、烯烃、芳烃、乙醛或酮类的物质，这些物质的沸点通常在50～260℃的范围之内。
当气温达到一定高度时，这些挥发性物质就会释放出来，有些会形成雾翳并凝结在前挡风玻璃上，从而影响驾驶员的视线;有些则产生令人不舒服的气味，甚至引起头疼、干咳和过敏等不适反应，从而对乘员的身体造成伤害。
由于其对环境和人体的影响很严重，一直受到广泛关注。
低VOC材料是通过使用高纯度、高热氧稳定的添加剂，采用合适的工艺减少聚合物和助剂的降解，使用真空、添加剂吸附等手段实现低VOC，对于改善汽车室内环境显得尤为重要。
四、免喷涂材料主要包括高光、哑光、金属光泽及各类特殊定制色彩材料、通过特殊的色彩配方技术和材料改性技术，使材料具有良好外观效果的同时，具有高流动性、高耐刮擦能力。
汽车材料教学课件第四版第八章非金属材料及复合材料及其在汽车上的应用
3. 增强材料 增强材料主要用来提高橡胶的力学性能，如强度、硬度、耐磨性和刚性等。
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二、橡胶的分类
1. 按原料来源分类 橡胶的种类很多，按其原料来源不同，橡胶分为天然橡胶、合成橡胶和再生橡胶 三大类。 （1）天然橡胶天然橡胶是指以天然生胶制成的橡胶材料。天然橡胶是一种综合 性能优良的高弹性物质，大量用于制造各类轮胎以及各种胶带、胶管等橡胶制品。
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一、汽车塑料件
汽车塑料零部件主要有三类：内饰件、外饰件和功能件。内饰件主要有仪表板、 车门内饰板、座椅、车厢内饰等。外饰件除要求具有内饰件的功能外，还要求强度 高、韧性好、耐环境条件及耐冲击性能好，主要有前后保险杠、挡泥板等。塑料材 料的前保险杠如下图所示，保险杠饰板和泡沫塑料碰撞吸能器可吸收车速低于 4 km/h时的轻微碰撞力，这些部件碰撞后会自动恢复原样。
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（2）合成橡胶 合成橡胶是指以合成生胶制成的橡胶材料。合成橡胶品种繁多，通常分为通用合 成橡胶和特种合成橡胶。通用合成橡胶是汽车工业的重要材料，常用的有氯丁橡胶、 丁苯橡胶、顺丁橡胶等。
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（3）再生橡胶 再生橡胶是利用废旧橡胶制品经再加工而成的橡胶材料。再生橡胶强度较低，但 有良好的耐老化性，且加工方便，价格低廉。汽车上常用于制造橡胶地毡、各种封 口胶条等。
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2. 按性能和用途分类 橡胶按其性能和用途不同，分为通用橡胶和特种橡胶两大类。 （1）通用橡胶通用橡胶是指产量大、应用广，在使用上没有特殊性能要求的橡 胶，如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等。汽车上使用的一般都是通用 橡胶。 （2）特种橡胶特种橡胶是指具有耐热、耐寒、耐油和耐化学腐蚀等特殊性能的 橡胶。主要用于在特殊环境下工作的零件，如硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶等。
汽车轻量化
（2）改善性能
•( 2）改善性能：汽车轻量化，有利于改善汽车的行驶、 转向、加速、制动等运动性能和排气性能等多方面的 性能。其中，发动机的轻量化还可改善前轮荷重分担 率，进而改善汽车的操纵稳定性，还可为降低噪声、 振动、实现大功率化创造条件。同时还有利于减轻部 件振动和降低噪声，提高舒适性能，对于某些承载件， 其承载的重量减轻，有利于降低元件疲劳，提高耐久 性。例如一辆重量1543 kg的汽车，若车重减轻25% ， 可使该车加速到60 km/h的时间从原来的10 秒减少到8 秒。
美国的新一代汽车合作项目（PNGV）
欧盟超轻车身联合研发项目(ER Collaborative R&D Project SuperLIGHT-CAR)
美国汽车材料合作项目U.S. Automotive Materials Partnership （USAMP）
新型钢车身项目New Steel Body（NBS）
亨利·福特Model T 型汽车 福特Prodigy、Jaguar new XJ 法拉利360等赛车 DaimlerChrysler Prowler 大众 3L Lupo、奥迪A2、A8 本田混合动力轿车 Insight、 NSX 均采用铝制车身
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汽车轻量化
典型的镁合金汽 车零件
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碳纤维增强聚合物基复合材料。适于制造车身和底盘零部件 减重幅度通常可达50～65% 欧盟最近采用树脂传递模塑成型(RTM)工艺成功地试制出某轿车碳纤维底板 零件的数量由28个减少到8个，重量较钢约减轻50％，而白车身的性能达到
了原钢车身水平材料 美国除低成本碳纤维制备技术开发外，还在进行碳纤维增强树脂的开发，探
索碳纤维增强塑料零部件的大规模制造工艺
汽车轻量化开题报告答辩PPT
安全性不受影响
通过合理的结构设计和强度分析，确保轻量化后的汽车在安全性能方 面不受影响，符合相关法规和标准的要求。
研究创新点
多材料混合轻量化
本研究首次提出并验证了多材料混合轻量化的设计理念，充分 发挥了不同材料的优势，实现了汽车结构的高效减重。
法规与政策推动
各国政府纷纷出台严格的燃油消耗和排放法规，推动汽车制造商加速轻量化技术的研发和应用。例如，中国的“节能 与新能源汽车技术路线图”明确提出了轻量化的目标和要求。
产业链协同
汽车轻量化涉及材料、设计、制造等多个环节，需要产业链上下游企业协同合作。国内外汽车制造商正 积极与材料供应商、零部件制造商等合作，共同推进轻量化技术的发展。
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轻量化效果
经过轻量化设计和改造后，实验对象的整车质量 显著降低，达到了预期的轻量化目标。
性能表现
轻量化后的汽车在加速性能、制动性能、操控稳 定性等方面均有所提升，同时燃油经济性也得到 了显著改善。
安全性能
通过合理的轻量化设计和结构优化，实验对象的 碰撞安全性能得到了保障，满足了相关法规和标 准的要求。
拓扑优化算法应用
成功将拓扑优化算法应用于汽车结构设计中，通过算法驱动的设 计方法，实现了材料分布的最优化，进一步提升了轻量化效果。
综合性能评估体系
建立了全面的汽车轻量化性能评估体系，综合考虑了减重效果、燃油经济 性、行驶性能和安全性能等多个方面，为轻量化设计提供了科学依据。
研究展望与未来计划
拓展应用领域
量化对车身刚度的影响。
模态频率变化率
3 轻量化设计后汽车模态频率与
汽车轻量化材料及应用
汽车轻量化材料及应用嘿，今天咱来唠唠汽车轻量化材料和它们的应用，这可就像汽车界的“减肥秘籍”一样有趣。
咱先说说铝合金，这可是汽车轻量化材料里的大明星。
我有一次去汽车厂参观，一进去就看到好多闪闪发光的铝合金零件。
铝合金这玩意儿，就像汽车的“轻量级铠甲”。
你看那汽车的发动机舱盖，好多都是铝合金做的。
它比传统的钢铁材料可轻多了，就像给汽车卸了个大包袱。
我试着抬了一下铝合金的发动机舱盖，嘿，轻轻松松就起来了，要是钢铁的，那可得费好大劲。
而且啊，这铝合金还很结实呢。
工人师傅在旁边跟我说，这铝合金在制造的时候有好多讲究，得保证它在减轻重量的同时，能承受住发动机的热量和各种复杂的受力情况。
比如说，在铸造的时候，得控制好温度和压力，就像烤蛋糕一样，火候和力度得恰到好处，这样做出来的铝合金零件质量才好。
再说说碳纤维，这材料可就更高级了。
我在一个赛车展览上看到一辆浑身都是碳纤维的赛车，那简直酷到没朋友。
碳纤维就像黑色的黄金一样，又轻又强。
它是由好多细细的碳纤维丝编织而成的，这些丝就像蜘蛛丝一样细，但比蜘蛛丝可结实多了。
你看那赛车的车身，用了碳纤维之后，重量大幅下降。
赛车手开着这样的赛车，就像骑着一匹轻盈的骏马，跑起来飞快。
不过碳纤维这东西也有它的麻烦，它的价格可不便宜，就像奢侈品一样。
而且加工起来也不容易，得用特殊的工艺。
我听技术人员说，在把碳纤维铺到模具里的时候，得保证每一层都铺得平平整整，不能有一点褶皱，就像给公主铺床一样精细，要是有一点差错，做出来的零件强度就可能受影响。
还有一种是镁合金，这镁合金在汽车上应用也越来越多了。
我有个朋友在汽车零部件厂工作，他跟我讲过镁合金的事儿。
镁合金就像汽车的“轻量小助手”，特别是在一些内饰件上用得不少。
比如汽车的座椅骨架，用镁合金做的话，能减轻不少重量呢。
而且它还能让座椅的调节更灵活，就像给座椅装上了灵活的关节。
但是镁合金有个小脾气，它比较活泼，容易氧化，就像一个爱发脾气的小孩。
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VW Polo（大众波罗）、 Porsche Cayanne（保时捷 卡宴）、Ope Vectra（欧 宝维佳）等车型中现代高 强度钢的用量分别为60%、 36%、45%，用量非常大， 而且已经超越了普通钢， 成为汽车用钢的主力军， 成为未来汽车材料的发展 方向之一。
德国的两款轿车和SUV上 所用的高强度钢材料
身制造材料方面寻找突破口。具体有如下几种方
案：
1）使用密度小、强度高的轻质材料，像铝镁轻合
金、塑料聚合物材料、陶瓷材料等；
2）使用同密度、同弹性模量而且工艺性能好基于新材料加工技术的轻量化结构用材，
如连续挤压变截面型材、金属基复合材料板、激光
焊接板材等。
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相比之下，至少在目前及至今后相当长的一段时期 内，钢仍然是汽车车身制造用材的最佳选择：钢材 不仅具有优异的性能价格比，还有长期积累起来的 冶金技术和成型加工经验，使之在汽车行业中仍然 坐拥不可撼动的霸主地位。而方案3）正是从材料加 工的角度出发，使经过特殊加工后的钢板材料的承 载性能、成型性能或者其他方面的性能大大提高。
汽车轻量化材料
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当前，节能、环保、安全、舒适、智能和网络 是汽车技术发展的总趋势，尤其是节能和环保更是 关系人类可持续发展的重大问题。因此，降低燃耗、 减少向大气排出CO2和有害气体及颗粒已成为汽车 工程界主攻的方向。
人们现已熟知的美国PNGV计划，预计到2004年 或2005年，美国轿车将达到每升汽油可行驶约34km （3倍燃料效率）。 减小汽车自重是汽车降低燃耗及减少排放的最 有效措施之一。美国的PNGV计划要求轿车自身质 量减小40％。
的钢,这些新型高强度钢板具有较低的屈强比、较 好的应变分布能力和较高的应变硬化特性, 同时高 强度钢板的力学性能更加均匀,从而具有更好的碰 撞特性和更高的疲劳寿命。
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2 汽车用钢板的强化机理和汽车用高强度钢板、超 高强度钢板
传统的汽车用钢板主要是采用向低碳钢中添加合金 元素形成固溶强化型钢以及晶粒细化的析出型钢的 两种方式来实现低碳钢的高强度化。
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2 材料技术在轻量化汽车中的作用 材料技术是推动汽车技术进步的关键，轻量化是
今后汽车发展的关键。 选用新材料（包括高强度钢、铝、镁、钛合金、
塑料及复合材料等）来实现减小汽车自身质量的 目的，并把先进的轻质材料作为急需开发的技术 领域。
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3 轻量化汽车材料技术的发展趋势
由于钢铁材料在强度、塑性、抗冲击能力、回收使用及低 成本方面具有综合的优越，其在汽车材料中的主导地位仍 是不可动摇的。但高强度钢和超高强度钢的应用，如汽车 车身、底盘、悬架、转向等零部件上，将有较大增长。 铝镁合金在汽车上的用量将明显增加。 工程塑料、复合材料所占比例将有明显增长。
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除上述国家外，各大汽车企业和钢铁协会也组成了 超轻钢车体计划(ultra light steel auto body)，目的是 研究出新型高强度钢材料，扩大高强度钢材料在汽 车工业中的应用，其目标是开发新型轻型钢车体， 该型车比现有的车型更安全、更节能、更有利于环 境保护、售价不增加。其中材料的开发与优化包括： 新型高强度高成形性钢的开发与使用的优化，形成 了以高强钢、超高强钢、双相钢和TRIP钢为主的新 型汽车用钢系列；以激光拼焊板、液压成形管件和 夹层板为特色的新型钢材系列。
多材料结构进行优化，既能改进汽车性能，又能显著减小 质量。当前材料的组合仍以高强度钢、铝、镁和塑料为主。 要实现多材料轻量化结构设计，必须强调“合适的材料用 在合适的部位”
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第一节 高强度钢板
一、概述 采用高强度钢板可以达到减薄车身用板的厚度和重
量的目的, 在轻量化的同时，增加了安全性能。 高强度钢一般是指冷轧340MPa 、热轧490MPa 以上
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丰田汽车公司在其生 产的丰田系列轿车上 已经应用高强度钢制 作车身及其零部件。 车身质量要求越来越 轻.
白车身重量的变化及高强度钢的使用 比例
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本田两代思域（CIVIC）轿车上高强度钢的 使用情况对比
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新一代日本铃木奥拓牌微型车车身使用高强度钢 板的情况
看出高强度钢的用量和应用范围都非常大，其中的前门内 板、主地板、门框内板、立柱等都用高强度钢制成，最高的 占到了整个汽车用钢的68％。
汽车结构设计轻量化技术包括紧凑化技术和为采用轻 量化材料并能满足碰撞新要求而最新开发的轻量化结 构设计技术.
在结构设计方面可以采用前轮驱动、高刚性结构和超 轻悬架结构等来达到轻量化的目的，在用材方面可以 通过材料替代或采用新材料来达到汽车轻量化的目的。
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实现汽车轻量化的主要途径
减少汽车白车身重量对降低发动机的功耗和减少汽 车总重量具有双重的效应。为此，首先应该在白车
现代汽车高强度钢板是采用使其金相组织得到强化 的机理，而获得组织强化、复合组织强化、相变强 化、热处理强化、冷作硬化和时效强化等现代高强 度钢。
目前高强度钢板主要包括冷轧含磷板、双相钢(DP 钢)板以及相变诱发塑性钢(TRIP钢)板等。
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3 国内外汽车高强度钢材料概况
二十世纪60～70年代，汽车结构用高强度钢是以添 加各种合金成分的固溶强化型和析出强化型高强度 钢为主体，但为了达到更高的强度,从80年代开始， 研究方向已经开始转向组织强化型高强度钢，通过 Cu析出物和三段冷却方式提高强度与加工性，通过 冶金制造的组织控制来提高各种性能。特别是到了 二十一世纪，发展更是突飞猛进，各种新钢种层出 不穷，强度也不断提高，如含铜热处理强化钢，Rm ＝590～780MPa高翻边性能钢板，Rm＝440～ 780MPa，超高强度钢板，Rm＝980～1400MPa。13
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1. 汽车轻量化的内涵和途径 汽车轻量化绝非是简单地将其小型化而已。 首先应保持汽车原有的性能不受影响，既要有目
标地减轻汽车自身的重量，又要保证汽车行驶的 安全性、耐撞性、抗振性及舒适性，同时汽车本 身的造价不被提高，以免给客户造成经济上的压 力。
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汽车轻量化技术包括汽车结构的合理设计和轻量化 材料的使用两大方面。
仅奥迪A8和英国捷豹XJ两个高级豪华车据守轻金属车 身这唯一一块阵地.
宝马5系列车身前端总成以冲压铝板件,铸铝合金件和 铝挤压件焊接而成.
目前只是在中高档轿车中广泛采用Mg,Al,工程塑料和 高强度钢的混合车身.
现代汽车的绝大部分内饰件以翼子板,保险杆外罩和许 多乘用车的发动机罩内板都是由工程塑料制成的.