新能源汽车的车身轻量化26页PPT
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汽车轻量化ppt课件
汽车轻量化
汽车铝合金典型件
1、发动机
大众最先进的6.0L W12发动机
北极星V8发动机
汽车轻量化
汽车铝合金典型件
2、轮毂
马自达跑车轮毂
福特Focus铝合金轮毂
汽车轻量化
汽车铝合金典型件 3、车身覆盖件
日本本田公司生产的 Insight hybrid轿车车身用铝合 金达162kg，比钢车身减重约 40%。
Insight hybrid轿车车架
捷豹XJ的基础车身就是铝合金材 料，在保证了强度的同时，提高了空 间体积，还使整车的灵活性得到了最 大限度的保留。
捷豹XJ铝合金车身
汽车轻量化
（2）轻金属材料汽车应用中的优势
易加工
镁及其合金
比强度、 比刚度高
资源丰富 开采技术成熟
BMW E60车门防撞杆
汽车轻量化
各种高强钢在车身上典型应用
汽车轻量化
1.轻金属在汽车上的应用 新材料在汽车上的应用 2.高强度钢在汽车上的应用
3.其他材料的应用
汽车轻量化
3 其他材料的应用
汽车中主要的非金属部件
汽车轻量化
非 金属 材料
蜂窝夹层 材料
工程 塑料
橡胶 材料
其它
纤维增强 材料
陶瓷 材料
ULSAB-AVC白车身（BIW）的用材比例
1.优良的成形性能 2. 回收利用性好 3.可利用传统生产装备
优点
4.修理和保险 5.延迟的时效性和非时效性 7.良好的连接性能和保形性能 8.保证塑性延展性的同时，强度高，冲压件质量轻
汽车轻量化
高强度钢板的应用和作用
注：Ps 为压溃强度，AE为压溃吸能，Pt为压痕抗力，P为微量变形抗力，σw为疲劳强度， σb为抗拉强度，t为板厚，σp为成形构件应变下的流变应力，ED为动负荷设计弹性模量，n为常数。
汽车轻量化ppt课件
其它合金
钛的密度为4.5g/cm3，具有比强度高、高温强度高和耐腐蚀等优 点。但价格昂贵，在赛车和个别豪华车上少量应用。
马自达钛合金护板
10
2011汽车车身内外饰产品及新材料应用国际研讨会暨展览会
2011 International Conference & Exhibition On interior and exterior products for auto bodies and new material application
SMC 是Sheet molding compound的缩写，称为片状模塑料，是把低粘度 的树脂化合物浸到玻璃纤维中而形成的连续片状预成型模塑复合材料，采用模 压成型，能够制造带有筋、凸起的大型覆盖件。
SMC生产效率相对较高，产品性能稳定，强度高，质地均匀，强度较高， 能得到良好表面，适合车身外装饰件，如保险杠、翼子板等。
固 性
玻璃钢
玻 纤 增
玻璃钢就是由环氧树脂与固化剂、促进剂按一定 比例混合后将如玻璃布粘结起来的一种复合材料。一 般采用手糊、喷射或缠绕成型工艺，可以用模具制作 成各种形状，但树脂不流动。
强
工装设备简单，投资低，生产效率低，生产技术
材 容易掌握，产品不受尺寸形状的限制，用于小批量大
料 型不规则零件生产。如特种专业车的高顶、小型机动
奥迪A8采用ASF全铝合金车身，创纪录的使用了546kg的铝合金 材料，重量要比同等车型的钢制车身轻50%。 1990年9月开始销售的日本本田NSX车采用了全铝承载式车身， 比用冷轧钢板制造的同样车身轻200kg。
奥迪ASF全铝车身框架
7
2011汽车车身内外饰产品及新材料应用国际研讨会暨展览会
2011 International Conference & Exhibition On interior and exterior products for auto bodies and new material application
钛的密度为4.5g/cm3，具有比强度高、高温强度高和耐腐蚀等优 点。但价格昂贵，在赛车和个别豪华车上少量应用。
马自达钛合金护板
10
2011汽车车身内外饰产品及新材料应用国际研讨会暨展览会
2011 International Conference & Exhibition On interior and exterior products for auto bodies and new material application
SMC 是Sheet molding compound的缩写，称为片状模塑料，是把低粘度 的树脂化合物浸到玻璃纤维中而形成的连续片状预成型模塑复合材料，采用模 压成型，能够制造带有筋、凸起的大型覆盖件。
SMC生产效率相对较高，产品性能稳定，强度高，质地均匀，强度较高， 能得到良好表面，适合车身外装饰件，如保险杠、翼子板等。
固 性
玻璃钢
玻 纤 增
玻璃钢就是由环氧树脂与固化剂、促进剂按一定 比例混合后将如玻璃布粘结起来的一种复合材料。一 般采用手糊、喷射或缠绕成型工艺，可以用模具制作 成各种形状，但树脂不流动。
强
工装设备简单，投资低，生产效率低，生产技术
材 容易掌握，产品不受尺寸形状的限制，用于小批量大
料 型不规则零件生产。如特种专业车的高顶、小型机动
奥迪A8采用ASF全铝合金车身，创纪录的使用了546kg的铝合金 材料，重量要比同等车型的钢制车身轻50%。 1990年9月开始销售的日本本田NSX车采用了全铝承载式车身， 比用冷轧钢板制造的同样车身轻200kg。
奥迪ASF全铝车身框架
7
2011汽车车身内外饰产品及新材料应用国际研讨会暨展览会
2011 International Conference & Exhibition On interior and exterior products for auto bodies and new material application
汽车轻量化技术(PPT课件
优点
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。
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。
新能源汽车的车身轻量化最全PPT
车等领域。 （1）结构优化设计：使零部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以及对车身零部件进行结构和工艺改进等。
铁板在900摄氏度加热成型之后迅速冷却可以加工成超高强度钢板，可以在保证强度的情况下减少钢材料的使用，达到轻量化目的。 消费者对新能源汽车续航里程的要求 钢的强度越高，减重效果越好。
• ②国内碳纤维行业集中度低，产能低 （3）轻量化工艺：利用轻量化材料成型制造工艺，达到减轻零部件重量的目的。
• 从减重效果来看，高强度钢＜铝合金＜镁 合金＜碳纤维，从成本来看，高强度钢＜ 铝合金＜镁合金＜碳纤维。
1、高强度钢
• 高强度钢是指冷轧340MPa、热轧490MPa以 上的钢。钢的强度越高，减重效果越好。 相对于传统的340MPa的材料,600MPa级的 钢种在理论上的减重潜能大约为20%， 800MPa的材料减重潜能会提高至30%以上。
性、韧性等方面的 性能的塑料制品。
模块化平台
Thank you！
• 铁板在900摄氏度加热成型之后迅速冷却可 以加工成超高强度钢板，可以在保证强度的 情况下减少钢材料的使用，达到轻量化目的。
• 未来，高强度钢的市场需求量将不断扩大
2、铝合金
• 铝的重量只有铁的1/3 • 回收利用率高 • 铝不能够焊接 • 不容易钣金 • 喷漆麻烦
发展趋势
• 未来，我国汽车用铝量预计将持续增长，其中SUV 和新能源汽车将是汽车用铝成长最快的领域。
中国目前的碳纤维供应商主要是中复神鹰、江苏恒神、威海拓展等。 （1）结构优化设计：使零部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以及对车身零部件进行结构和工艺改进等。
方法，提高了阻燃 铁板在900摄氏度加热成型之后迅速冷却可以加工成超高强度钢板，可以在保证强度的情况下减少钢材料的使用，达到轻量化目的。
铁板在900摄氏度加热成型之后迅速冷却可以加工成超高强度钢板，可以在保证强度的情况下减少钢材料的使用，达到轻量化目的。 消费者对新能源汽车续航里程的要求 钢的强度越高，减重效果越好。
• ②国内碳纤维行业集中度低，产能低 （3）轻量化工艺：利用轻量化材料成型制造工艺，达到减轻零部件重量的目的。
• 从减重效果来看，高强度钢＜铝合金＜镁 合金＜碳纤维，从成本来看，高强度钢＜ 铝合金＜镁合金＜碳纤维。
1、高强度钢
• 高强度钢是指冷轧340MPa、热轧490MPa以 上的钢。钢的强度越高，减重效果越好。 相对于传统的340MPa的材料,600MPa级的 钢种在理论上的减重潜能大约为20%， 800MPa的材料减重潜能会提高至30%以上。
性、韧性等方面的 性能的塑料制品。
模块化平台
Thank you！
• 铁板在900摄氏度加热成型之后迅速冷却可 以加工成超高强度钢板，可以在保证强度的 情况下减少钢材料的使用，达到轻量化目的。
• 未来，高强度钢的市场需求量将不断扩大
2、铝合金
• 铝的重量只有铁的1/3 • 回收利用率高 • 铝不能够焊接 • 不容易钣金 • 喷漆麻烦
发展趋势
• 未来，我国汽车用铝量预计将持续增长，其中SUV 和新能源汽车将是汽车用铝成长最快的领域。
中国目前的碳纤维供应商主要是中复神鹰、江苏恒神、威海拓展等。 （1）结构优化设计：使零部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以及对车身零部件进行结构和工艺改进等。
方法，提高了阻燃 铁板在900摄氏度加热成型之后迅速冷却可以加工成超高强度钢板，可以在保证强度的情况下减少钢材料的使用，达到轻量化目的。
汽车制造轻量化PPT学习教案
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二、从选用材料方面考虑 1．使用密度小、强度高的有色金属及其合 金材料； 2．使用同密度、工艺性能好的有利于减小 厚度的高强度钢铁材料； 3．使用新型轻量化非金属结构材料，如工 程塑料、陶瓷材料、碳纤维、复合材料等； 4．从材料加工技术和加工工艺方面考虑。
第7页/共82页
10.1.3 汽车轻量化材料
第29页/共82页
三、聚氯乙烯（PVC）塑料在汽车工业中的应 用
1．聚氯乙烯的分类、特性及其改性 聚氯乙烯是一种多组塑料，根据加入增塑剂的不 同，可将其分为硬质聚氯乙烯、软质聚氯乙烯和聚 氯乙烯热塑性弹性体3种。 1）聚氯乙烯的结构与性能。 2）聚氯乙烯的改性。 3）聚氯乙烯的工艺性能与成型加工。
一、铝、镁合金材料
铝、镁合金在汽车上应用量的快速增长是汽车材 料发展的大趋势。
铝及其合金具有良好力学性能的轻质材料；铝合 金具有优异的延展性, 密度小（只有钢的1/3）;良 好的耐腐蚀性，成为汽车轻量化结构的首选材料。
目前已广泛应用于发动机气缸体、气缸盖、活 塞、进气歧管、摇臂、发动机悬置支架、变速器壳 体、离合器壳体、车轮、制动器零件、罩盖壳体类 等零件。
LCP 线圈、开关、插座、泵零件、阀零件、汽车燃料外围零件
MPPO 连接器、开关、仪表板、视镜外壳、后挡风板
第14页/共82页
10.2.1 聚氨酯泡沫塑料在汽车中的应用
一、聚氨酯及聚氨酯泡沫塑料
1．聚氨酯（PU） 是指分子结构中含有氨基甲酸酯团（-NHCOO-）的 一类聚合物，取决于组成的变化，其性能可从软质到硬 质较宽范围内变化，其产品以泡沫为主。 2．聚氨酯泡沫塑料 泡沫塑料是指把羟基的聚醚树脂与异氰酸酯反应构成 聚氨酯主体，并用异氰酸酯与水反应生成的二氧化碳发 泡或用低沸点氟碳化合物作发泡剂，制成泡沫塑料。
二、从选用材料方面考虑 1．使用密度小、强度高的有色金属及其合 金材料； 2．使用同密度、工艺性能好的有利于减小 厚度的高强度钢铁材料； 3．使用新型轻量化非金属结构材料，如工 程塑料、陶瓷材料、碳纤维、复合材料等； 4．从材料加工技术和加工工艺方面考虑。
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10.1.3 汽车轻量化材料
第29页/共82页
三、聚氯乙烯（PVC）塑料在汽车工业中的应 用
1．聚氯乙烯的分类、特性及其改性 聚氯乙烯是一种多组塑料，根据加入增塑剂的不 同，可将其分为硬质聚氯乙烯、软质聚氯乙烯和聚 氯乙烯热塑性弹性体3种。 1）聚氯乙烯的结构与性能。 2）聚氯乙烯的改性。 3）聚氯乙烯的工艺性能与成型加工。
一、铝、镁合金材料
铝、镁合金在汽车上应用量的快速增长是汽车材 料发展的大趋势。
铝及其合金具有良好力学性能的轻质材料；铝合 金具有优异的延展性, 密度小（只有钢的1/3）;良 好的耐腐蚀性，成为汽车轻量化结构的首选材料。
目前已广泛应用于发动机气缸体、气缸盖、活 塞、进气歧管、摇臂、发动机悬置支架、变速器壳 体、离合器壳体、车轮、制动器零件、罩盖壳体类 等零件。
LCP 线圈、开关、插座、泵零件、阀零件、汽车燃料外围零件
MPPO 连接器、开关、仪表板、视镜外壳、后挡风板
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10.2.1 聚氨酯泡沫塑料在汽车中的应用
一、聚氨酯及聚氨酯泡沫塑料
1．聚氨酯（PU） 是指分子结构中含有氨基甲酸酯团（-NHCOO-）的 一类聚合物，取决于组成的变化，其性能可从软质到硬 质较宽范围内变化，其产品以泡沫为主。 2．聚氨酯泡沫塑料 泡沫塑料是指把羟基的聚醚树脂与异氰酸酯反应构成 聚氨酯主体，并用异氰酸酯与水反应生成的二氧化碳发 泡或用低沸点氟碳化合物作发泡剂，制成泡沫塑料。
汽车轻量化研究 ppt课件
2.687
81
1310
1.518
2.614
80
1265
1.502
2.650
K值
31.06 25.76 20.19 19.62 22.13 32.28 26.26 25.38 21.60 23.44
10
汽车轻量化的途径
三、车身轻量化的途径
零部件数量集成及功能集成；
结构设计优化
高强钢、镁合金、铝合金、 工程塑料及其复合材料和 陶瓷材料等；
2.06
1.53
2015年ECB获奖车型前三名
BMW 7 Series
Audi Q7
1.53
2.19
2014年ECB获奖车型前三名
BMW i8
Mercedes-Benz C
1.2
2.87
2013年ECB获奖车型前三名
Mercedes-Benz S
BMW i3
2.87
1.26
2012年ECB获奖车型前三名
K值
10.30 15.83 12.75 13.89
9
二、汽车轻量化评价参考标准
车型
大众朗逸 别克英朗 日产轩逸 丰田卡罗拉 大众捷达 大众速腾 大众桑塔纳 福特福瑞斯 大众宝来 吉利帝豪EC7
销量前十轿车的K值表现
百公里油耗 （L/100km）
8 7 6.7 5.9 5.7 8 7 6.8 5.3 5.9
材料轻量化
制造工艺创新
热压成型、液压成型、 内高压成型、激光拼焊等；
11
二、车身轻量化的途径
汽车轻量化的途径
汽车轻量化技术是设计、材料与制造技术的集成应用，实现车身结构轻量化的主要途径： ➢ 结构优化设计：使零部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以及对车身零部件进行结
汽车轻量化ppt
镁合金
• 镁的密度约为铝的2/3，在实际应用的金属中是最轻的。 • 镁铸件在汽车上使用最早的实例是车轮轮辋，镁车轮比铝车
轮轻20%以上。 • 车身上应用镁合金的实例有仪表板骨架、座椅、转向柱部件、
车门模块、中控台等。 • 德国HDO压力铸造和表面技术有限责任公司研发成功了一项
能够在镁合金表面进3.5kg，欧洲Audi每辆车使用镁合 金达到14kg，而国产汽车每辆用量平均仅1.5kg。
1kg，理论上铝制汽车可以比钢制汽车减重40%左右。 美国生产的汽车产品，1976年每车用铝合金仅39kg，1982年
达到62kg，而1998年则达到了100kg。
2011汽车车身内外饰产品及新材料应用国际研讨会暨展览会
2011 International Conference & Exhibition On interior and exterior products for auto bodies and new material application
汽车车身轻量化的研讨
2011汽车车身内外饰产品及新材料应用国际研讨会暨展览会
2011 International Conference & Exhibition On interior and exterior products for auto bodies and new material application
时间系统
过去
现在
未来
资源丰富， 能源日益紧张，环境遭到 开发无污染
超系统（环境） 人与自然和 破坏，人们对安全性、舒 新能源
谐相处
适性、环保等要求更高
系统（汽车）
结构简单， 自重大，只 有赛车轻量 化研究
钢铁
• 镁的密度约为铝的2/3，在实际应用的金属中是最轻的。 • 镁铸件在汽车上使用最早的实例是车轮轮辋，镁车轮比铝车
轮轻20%以上。 • 车身上应用镁合金的实例有仪表板骨架、座椅、转向柱部件、
车门模块、中控台等。 • 德国HDO压力铸造和表面技术有限责任公司研发成功了一项
能够在镁合金表面进3.5kg，欧洲Audi每辆车使用镁合 金达到14kg，而国产汽车每辆用量平均仅1.5kg。
1kg，理论上铝制汽车可以比钢制汽车减重40%左右。 美国生产的汽车产品，1976年每车用铝合金仅39kg，1982年
达到62kg，而1998年则达到了100kg。
2011汽车车身内外饰产品及新材料应用国际研讨会暨展览会
2011 International Conference & Exhibition On interior and exterior products for auto bodies and new material application
汽车车身轻量化的研讨
2011汽车车身内外饰产品及新材料应用国际研讨会暨展览会
2011 International Conference & Exhibition On interior and exterior products for auto bodies and new material application
时间系统
过去
现在
未来
资源丰富， 能源日益紧张，环境遭到 开发无污染
超系统（环境） 人与自然和 破坏，人们对安全性、舒 新能源
谐相处
适性、环保等要求更高
系统（汽车）
结构简单， 自重大，只 有赛车轻量 化研究
钢铁
汽车轻量化材料ppt课件
工程塑料（？？？）
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26
第二节 铝及铝合金
一、铝及铝合金性能特点
铝合金制造的机翼
纯铝具有银白色金属光泽, 密 度小(2.72 ), 熔点低(660.4℃), 导电、导热性能优良。
耐大气腐蚀，易于加工成形.
具有面心立方晶格，无同素 异构转变，无磁性。
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27
铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性 。 铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、
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18
USLAB-AVC所选用的 高强度钢种类很多，应 用的零件范围也很广， 其中DP700/1000的用 量最大，达到了 59.32%，其次是 MART1250/1520和 DP300/500，用量分别 为47.71%和18.14%。
ULSAB-AVC车身结构所选用钢 种的强度级别、重量及重量比
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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11
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12
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p板pt精，选版Rm＝980～1400MPa。13
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％。
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第二节 铝及铝合金
一、铝及铝合金性能特点
铝合金制造的机翼
纯铝具有银白色金属光泽, 密 度小(2.72 ), 熔点低(660.4℃), 导电、导热性能优良。
耐大气腐蚀，易于加工成形.
具有面心立方晶格，无同素 异构转变，无磁性。
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铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性 。 铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、
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USLAB-AVC所选用的 高强度钢种类很多，应 用的零件范围也很广， 其中DP700/1000的用 量最大，达到了 59.32%，其次是 MART1250/1520和 DP300/500，用量分别 为47.71%和18.14%。
ULSAB-AVC车身结构所选用钢 种的强度级别、重量及重量比
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p板pt精，选版Rm＝980～1400MPa。13
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％。
汽车轻量化总结PPT课件
2021/6/28
第10页/共61页
(２)轻质材料在汽车上的应用。包括铝、镁、高强度钢、复合材料、塑料 等。并在前期与结构设计融为一体，以及相应的装配、制造、防腐、连接 等工艺的研究应用。 据统计汽车车身、底盘、发动机三大件占一辆轿车 总质量的６５％ 以上。 一般全钢结构白车身通过优化设计可以减重７％ 左右采用铝合金的车身可以带来３０％ ~５０％ 的轻量化效果而想减轻 更多的质量就只能求助于纤维复合材料。而先进的加工工艺是为了应对材 料和结构的变更，而提出新的工艺。
2021/6/28
第8页/共61页
汽车轻量化是环保的要求
按2005年美国环保局的数据。各个产业的温室气体排放情况如图10-2所示，交通 运输的温室气体排放量仅次于电力工业。这些数据表明:汽车工业节能减排对于一个国 家的能源供应和环境保护都具有重要的意义。
2021/6/28
第9页/共61页
实现汽车轻量化的主要途径
铸造镁合金多用于压铸工艺生产。其特点是生产效率高、精度高、铸件表面质 量好、铸态组织精良、可生产薄壁及复杂形状的构件。 根据不同汽车零部件对镁 合金性能的特定要求新型镁合金材料的开发一直致力于提高强度、改善塑形、增加 高温蠕变抗力。 (２)变形镁合金 变形镁合金指可用挤压、轧制、锻造和冲压等塑性成型方法加工的镁合金与铸造镁 合金相比，变形镁合金具有更好的强度、更好的塑性和更多的样式规格。
2021/6/28
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汽车轻量化是当代国内外汽车工业发展的一个重要课题: (１)在保证汽车质量和功能不受影响的前提下，最大限度地减轻各零部件的质量降 低燃耗减少排放污染。 (２)在使汽车减轻质量、降低油耗、减少排放的同时ꎬ努力谋求高输出功率、高响 应性、低噪声、低振动、良好操纵性、高可靠性和高舒适性等。 (３)在汽车轻量化的同时ꎬ汽车的价格应当下降或保持在合理水平。具有商业竞争 能力。即汽车的轻量化技术必须是兼顾质量、性能、价格的技术。 汽车轻量化对汽车技术的不断发展起到了重要作用。
轻量化技术PPT课件
1.3 减少制动能耗 轻量化对减轻制动的负担有很大的效果。
1.4 环境保护—减轻噪声和振动 日本300系列高速列车，在车速270km/h时，25m远处噪声为25dB。
1.5 降低了线路的维护保养费用 自身重量降低，给线路带来的压力就越小，从而降低了线路的维护保养费用。
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1.6 提高了车辆的运行平稳性 由于轻量化对运行稳定指标的轮重、横压有所减轻，使轴重变化范围小以及
横压减少，从而改善了高速时的运行稳定性。
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2.动车组轻量化的历史
早在1894年，美国在动车组中就采用过铝制座椅；1898年 法国北部铁道就在客车上安装了铝制窗框。这是在车辆上应用 铝的开端，对减轻自重是微不足道的。到1903年英国兰开夏和 纽克夏铁路电气化时，为满足利物浦市内高架区间的轴重限制， 电动车的外板及内装饰件采用了轻合金材料。1923年以来，美 国开始在市郊电车上采用了轻合金外板、顶板、车门、风道及 座椅配件客车上也采用了铝结构板材。这些也只不过是实现了 铝合金在车辆上的应用，还谈不上车辆的轻量化设计。
4.1 构架结构轻量化。采用焊接构架可比铸钢结 构减重50％左右。
4.2轮对轻量化。采用空心车轴和小直径车轮； 采用S形薄辐板车轮。
德国MBB公司研制了玻璃钢（FRP）轮心， 车轮由钢质车箍、FRP轮心和钢质轮毂三部分 组 成 ， 其 簧 下 质 量 至 少 降 低 了 20 ％ （ 100Kg 左右）；采用双排圆锥滚子轴承，同时承受径 向 和 轴 向 载 荷 ， 其 重 量 只 有 40Kg ， 约 为 日 本 新干线原用轴承重量的一半。
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• 209型系列客车转向架的一种，120km/h； • 用于23.6m和25.5m客车上； • 结构简单，性能可靠，检修方便。
1.4 环境保护—减轻噪声和振动 日本300系列高速列车，在车速270km/h时，25m远处噪声为25dB。
1.5 降低了线路的维护保养费用 自身重量降低，给线路带来的压力就越小，从而降低了线路的维护保养费用。
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1.6 提高了车辆的运行平稳性 由于轻量化对运行稳定指标的轮重、横压有所减轻，使轴重变化范围小以及
横压减少，从而改善了高速时的运行稳定性。
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2.动车组轻量化的历史
早在1894年，美国在动车组中就采用过铝制座椅；1898年 法国北部铁道就在客车上安装了铝制窗框。这是在车辆上应用 铝的开端，对减轻自重是微不足道的。到1903年英国兰开夏和 纽克夏铁路电气化时，为满足利物浦市内高架区间的轴重限制， 电动车的外板及内装饰件采用了轻合金材料。1923年以来，美 国开始在市郊电车上采用了轻合金外板、顶板、车门、风道及 座椅配件客车上也采用了铝结构板材。这些也只不过是实现了 铝合金在车辆上的应用，还谈不上车辆的轻量化设计。
4.1 构架结构轻量化。采用焊接构架可比铸钢结 构减重50％左右。
4.2轮对轻量化。采用空心车轴和小直径车轮； 采用S形薄辐板车轮。
德国MBB公司研制了玻璃钢（FRP）轮心， 车轮由钢质车箍、FRP轮心和钢质轮毂三部分 组 成 ， 其 簧 下 质 量 至 少 降 低 了 20 ％ （ 100Kg 左右）；采用双排圆锥滚子轴承，同时承受径 向 和 轴 向 载 荷 ， 其 重 量 只 有 40Kg ， 约 为 日 本 新干线原用轴承重量的一半。
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• 209型系列客车转向架的一种，120km/h； • 用于23.6m和25.5m客车上； • 结构简单，性能可靠，检修方便。
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
新能源汽车车身轻量化共24页文档共26页文档
新能源汽车车身轻量化共24页 文档
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢你的阅读
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢你的阅读
新能源汽车车身轻量化共24页文档共26页
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
新能源汽车车身轻量化共24页文档 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
新能源汽车车身轻量化共24页文档 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
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新能源汽车的车身轻量化
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特