汽车轻量化研究 ppt课件
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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。
汽车用钢轻量化现状与发展趋势讲座
实验钢的化学成分（wt.%)
实验钢的相变临界点
不同工艺处理后的拉伸试验结果
冷轧C-Si-Al-Mn TRIP 钢
DP钢与TRIP钢的对比
DP钢和TRIP钢的静态拉伸性能
DP及TRIP处理工艺示意图比较
DP
TRIP
DP钢组织
F+M的OM显微组织
马氏体岛及铁素体基体中高密度的位错
屈服强度：500MPa，抗拉强度：860MPa， 延伸率：21%
TRIP钢组织
下贝 氏体
残余 奥氏体
屈服强度：500MPa，抗拉强度：780MPa， 延伸率：25%
国际上提出第三代汽车用钢的概念
A(%)
10020G(Paa)%40GPa% 60GPa%
80 60 40 20 0
0
Fcc Bcc+Fcc
Bcc
Hot Forming HSLA Maraging DPSS Mart. IF steel Mart-Bain. TRIP DP Nano-Bain ASS TWIP
降低汽车质量就可有效降低油耗
研究表明，约75%的油耗与整车质量有关， 降低汽车质量就可有效降低油耗以及排放。 目前，大量研究表明，汽车质量每下降 10%，油耗下降8%，排放下降4%。
轻量化是实现节能减排的有效手段
•除了改善发动机效率、 •传动系统效率与汽车风阻等提高燃油 经济性的措施之外， •轻量化是必不可少的手段。
屈服强度在210～550MPa和 抗拉强度在270～700MPa的钢为高强钢（HSS），
而屈服强度大于550MPa和 抗拉强度大于700MPa的钢为超高强钢（UHSS）.
国外高强度大梁钢板性能指标
SSAB
厂家或标准
实验钢的相变临界点
不同工艺处理后的拉伸试验结果
冷轧C-Si-Al-Mn TRIP 钢
DP钢与TRIP钢的对比
DP钢和TRIP钢的静态拉伸性能
DP及TRIP处理工艺示意图比较
DP
TRIP
DP钢组织
F+M的OM显微组织
马氏体岛及铁素体基体中高密度的位错
屈服强度：500MPa，抗拉强度：860MPa， 延伸率：21%
TRIP钢组织
下贝 氏体
残余 奥氏体
屈服强度：500MPa，抗拉强度：780MPa， 延伸率：25%
国际上提出第三代汽车用钢的概念
A(%)
10020G(Paa)%40GPa% 60GPa%
80 60 40 20 0
0
Fcc Bcc+Fcc
Bcc
Hot Forming HSLA Maraging DPSS Mart. IF steel Mart-Bain. TRIP DP Nano-Bain ASS TWIP
降低汽车质量就可有效降低油耗
研究表明，约75%的油耗与整车质量有关， 降低汽车质量就可有效降低油耗以及排放。 目前，大量研究表明，汽车质量每下降 10%，油耗下降8%，排放下降4%。
轻量化是实现节能减排的有效手段
•除了改善发动机效率、 •传动系统效率与汽车风阻等提高燃油 经济性的措施之外， •轻量化是必不可少的手段。
屈服强度在210～550MPa和 抗拉强度在270～700MPa的钢为高强钢（HSS），
而屈服强度大于550MPa和 抗拉强度大于700MPa的钢为超高强钢（UHSS）.
国外高强度大梁钢板性能指标
SSAB
厂家或标准
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。
汽车轻量化材料ppt课件
工程塑料（？？？）
ppt精选版
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。
ppt精选版
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、
ppt精选版
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。
ppt精选版
11
ppt精选版
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％。
电动汽车的轻量化技术研究
电动汽车的轻量化技术研究
目录页
Contents Page
1. 电动汽车轻量化技术概述 2. 材料选择与优化 3. 结构设计与优化 4. 制造工艺与技术 5. 轻量化对性能的影响 6. 轻量化对成本的影响 7. 国内外研究进展 8. 未来发展趋势
电动汽车的轻量化技术研究
电动汽车轻量化技术概述
电动汽车轻量化技术概述
▪ 模块化设计
1.模块化设计是电动汽车轻量化技术的重要手段，通过模块化设计可以将车辆的各个部分拆分 成独立的模块，便于生产和维护。 2.模块化设计可以提高车辆的生产效率和质量，同时也可以降低车辆的重量和成本。 3.模块化设计需要考虑模块的连接方式、接口设计等因素，以保证模块的稳定性和可靠性。
结构设计与优化
轻量化材料的优化
1.材料的组合：通过将不同的材料组合在一起，可以实现轻量化和性能的优化。例如，将铝合金和 碳纤维复合材料组合在一起，可以实现轻量化和强度的优化。 2.材料的加工：通过优化材料的加工工艺，可以提高材料的性能和降低制造成本。例如，通过热处 理和表面处理，可以提高铝合金和镁合金的性能。 3.材料的回收：通过优化材料的回收工艺，可以实现材料的循环利用，降低环境污染。例如，通过 化学回收和物理回收，可以回收和再利用铝合金和镁合金。
电动汽车的轻量化技术研究
国内外研究进展
国内外研究进展
▪ 国内研究进展
1.国内电动汽车轻量化技术研究起步较晚，但近年来发展迅速 ，已取得一些重要成果。 2.国内研究主要集中在材料、结构和工艺等方面，如高强度钢 、铝合金、镁合金等轻质材料的应用，以及车身结构优化、制 造工艺改进等。 3.国内企业如比亚迪、特斯拉等在电动汽车轻量化技术方面投 入大量研发资源，取得了一定的市场优势。
目录页
Contents Page
1. 电动汽车轻量化技术概述 2. 材料选择与优化 3. 结构设计与优化 4. 制造工艺与技术 5. 轻量化对性能的影响 6. 轻量化对成本的影响 7. 国内外研究进展 8. 未来发展趋势
电动汽车的轻量化技术研究
电动汽车轻量化技术概述
电动汽车轻量化技术概述
▪ 模块化设计
1.模块化设计是电动汽车轻量化技术的重要手段，通过模块化设计可以将车辆的各个部分拆分 成独立的模块，便于生产和维护。 2.模块化设计可以提高车辆的生产效率和质量，同时也可以降低车辆的重量和成本。 3.模块化设计需要考虑模块的连接方式、接口设计等因素，以保证模块的稳定性和可靠性。
结构设计与优化
轻量化材料的优化
1.材料的组合：通过将不同的材料组合在一起，可以实现轻量化和性能的优化。例如，将铝合金和 碳纤维复合材料组合在一起，可以实现轻量化和强度的优化。 2.材料的加工：通过优化材料的加工工艺，可以提高材料的性能和降低制造成本。例如，通过热处 理和表面处理，可以提高铝合金和镁合金的性能。 3.材料的回收：通过优化材料的回收工艺，可以实现材料的循环利用，降低环境污染。例如，通过 化学回收和物理回收，可以回收和再利用铝合金和镁合金。
电动汽车的轻量化技术研究
国内外研究进展
国内外研究进展
▪ 国内研究进展
1.国内电动汽车轻量化技术研究起步较晚，但近年来发展迅速 ，已取得一些重要成果。 2.国内研究主要集中在材料、结构和工艺等方面，如高强度钢 、铝合金、镁合金等轻质材料的应用，以及车身结构优化、制 造工艺改进等。 3.国内企业如比亚迪、特斯拉等在电动汽车轻量化技术方面投 入大量研发资源，取得了一定的市场优势。
《汽车行业APQP》课件
力支持。
05
APQP的未来发展与 挑战
APQP在新兴技术领域的应用
人工智能
APQP可应用于人工智能驱动的汽车开发，包括自动驾驶、智能 网联等方面，提高产品的智能化水平。
新能源技术
APQP在新一代动力系统（如纯电动、混合动力等）的应用，有助 于提升新能源汽车的性能和可靠性。
轻量化技术
APQP在材料科学和制造工艺的应用，推动汽车轻量化发展，提高 燃油经济性和减排效果。
案例二：某汽车制造企业的APQP实践
总结词
该企业运用APQP成功地缩短了产品开发周 期，降低了开发成本，提高了市场竞争力。
详细描述
某汽车制造企业通过运用APQP，对产品开 发流程进行了系统性的规划和优化。在确保 产品质量的前提下，该企业优化了开发流程 ，缩短了产品上市时间。同时，通过有效的 项目管理，该企业降低了开发成本，提高了 整体运营效率，进一步提升了市场竞争力。
平的重要工具。
02
APQP各阶段详解
阶段0：产品策划与确定
பைடு நூலகம்
明确产品目标和要求
分析竞争对手和行业标杆 。
确定产品的市场需求和定 位。
制定产品的初步技术规格 和性能指标。
阶段1：产品设计与开发
设计产品结构，进 行初步的工艺分析 。
优化产品设计，确 保满足安全、法规 和环保要求。
完成产品设计，确 保满足要求
进行产品和过程的评定，识别改进机会 。
03
APQP的实施与监控
实施APQP的步骤
产品设计与开发
进行产品设计，确保满足功能 和性能要求。
样件制造与验证
制造样件，进行性能测试和验 证。
项目启动与产品说明
明确项目目标、范围和预期成 果，对产品进行初步说明。
05
APQP的未来发展与 挑战
APQP在新兴技术领域的应用
人工智能
APQP可应用于人工智能驱动的汽车开发，包括自动驾驶、智能 网联等方面，提高产品的智能化水平。
新能源技术
APQP在新一代动力系统（如纯电动、混合动力等）的应用，有助 于提升新能源汽车的性能和可靠性。
轻量化技术
APQP在材料科学和制造工艺的应用，推动汽车轻量化发展，提高 燃油经济性和减排效果。
案例二：某汽车制造企业的APQP实践
总结词
该企业运用APQP成功地缩短了产品开发周 期，降低了开发成本，提高了市场竞争力。
详细描述
某汽车制造企业通过运用APQP，对产品开 发流程进行了系统性的规划和优化。在确保 产品质量的前提下，该企业优化了开发流程 ，缩短了产品上市时间。同时，通过有效的 项目管理，该企业降低了开发成本，提高了 整体运营效率，进一步提升了市场竞争力。
平的重要工具。
02
APQP各阶段详解
阶段0：产品策划与确定
பைடு நூலகம்
明确产品目标和要求
分析竞争对手和行业标杆 。
确定产品的市场需求和定 位。
制定产品的初步技术规格 和性能指标。
阶段1：产品设计与开发
设计产品结构，进 行初步的工艺分析 。
优化产品设计，确 保满足安全、法规 和环保要求。
完成产品设计，确 保满足要求
进行产品和过程的评定，识别改进机会 。
03
APQP的实施与监控
实施APQP的步骤
产品设计与开发
进行产品设计，确保满足功能 和性能要求。
样件制造与验证
制造样件，进行性能测试和验 证。
项目启动与产品说明
明确项目目标、范围和预期成 果，对产品进行初步说明。
人教版《高分子材料》课件PPT2
汽车轻量化 涤纶
PET
吸湿性好，因其分子链上有羟基
汽车重量
效果
特性：在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化
下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是（ ） （天然橡胶与合成橡胶、老化与硫化）
10%
燃油效率可提高 6%~8%
CO2排放，降低5~8 g/km
任务三：汽车结构件中的高分子材料 合成线型脲醛树脂的化学反应方程式?
热固性塑料（酚醛塑料）
特性：在制造过程中受热时能变软塑成一定的形 状，但加工成型后就不会受热熔化
结 构 决 定 性 质
热塑性塑料
热固性塑料
具有长链状的线型或支链型结构。
链与链间会形成共价键，产生一 些交联，形成体型网状结构。
结构
性 溶解性
受热时的 质 变化
线型高分子
链状结构 缓慢溶解适当溶剂
加热软化熔解， 具有可塑性。
高 分 子 从来源角度 化 合 物
天然高分子化合物 合成高分子化合物
棉花 羊毛 天然橡胶
塑料（线型与体型、热塑性与热固性） 合成纤维（维纶与涤纶） 合成橡胶
（天然橡胶与合成橡胶、老化与硫化）
01
02
04
03
CONTENTS
【聚乙烯】1、下列有关聚乙烯的说法正确的是( )
A. 聚乙烯是通过缩聚反应生成的
B.聚乙烯能使溴水退色
C.高压聚乙烯可用于制作食品包装袋等薄膜制品D.聚乙烯是热固性塑料,性质稳定,故不易
造成污染
【热塑性和热固性】2、下列原料或制成的产品中,若出现破损不可以进行热修补的是（）
A.聚氯乙烯凉鞋 B.电木插座
C.自行车内胎
D.聚乙烯塑料膜
汽车轻量化总结PPT课件
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(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。
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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。
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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。
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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。
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
PPT文档演模板
汽车轻量化
典型的镁合金汽 车零件
PPT文档演模板
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
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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；
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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
构和工艺改进等。 ➢ 新材料应用：主要采用轻量化材料和轻量化材料成型技术，以达到减轻零部件重量的
目的； ➢ 新工艺应用：主要采用轻量化材料和轻量化材料成型技术，以达到减轻零部件重量的
热门轻量化车型K值表现
车型
捷豹XFL 凯迪拉克CT6
奥迪A6L 奔驰E级
百公里油耗 （L/100km）
7 9 8 7
功率（kW） 整备质量（kg） 轮距（m） 轴距（m）
250
1830
1.605
3.100
203
1795
1.617
3.109
245
1970
1.627
3.012
200
1950
1.596
3.079
7
二、汽车轻量化评价参考标准
车型(冠亚季) 轻是化系数
车型(冠亚季) 轻是化系数
车型(冠亚季) 轻是化系数
车型(冠亚季) 轻是化系数
车型(冠亚季) 轻是化系数
车型(冠亚季) 轻是化系数
近6年ECB获奖车型以及其轻量化系数表现情况
2016年ECB获奖车型前三名
Alfa Romeo Giulia
Acura NSX
功率（kW） 整备质量（kg） 轮距（m） 轴距（m）
81
1245
1.517
2.610
84
1255
1.538
2.640
102
1270
1.530
2.700
103
1410
1.525
2.700
81
1170
1.429
2.604
81
1330
1.535
2.651
81
1155
1.460
2.603
83
1300
1.562
LexusIS 3.42
Range Rover 2.22
Mercedes-Benz B 2.79
8
二、汽车轻量化评价参考标准
➢ 2.乘用车轻量化K值:
2007年，由发改委牵头开展的节能与新能源汽车鼓励政策研究报告中是使用过一一种整车轻量化评价手法，报告 中称它为乘用车轻量化K值。该公式将油耗和汽车车重、动力表现联系起来，同样也是计算的单位面积（提高可比 性），不过由于诸多原因，该指标最终未能实施。虽然方法未能实施，但是仍然可以作为评价整车轻量化评价的一种 参考方法。
汽车轻量化研究
——未来发展的方向
1
目录
汽车轻量化的意义 汽车轻量化评价参考标准
汽车轻量化的途径
2
什么是轻量化？
一、汽车轻量化的意义
轻量化是一个跨学科的集成：包括材料、计算机、设计、制造工艺以及丰富经验等。
● 在最小的构造质量下（最轻的重量）达到最大限度的使用范围； ● 增加载荷或者提高速度； ● 降低滚动阻力、加速阻力和爬坡阻力； ● 总体能耗降低。
2
12
0.30
10
300
5
二、汽车轻量化评价参考标准
➢ 1.车身轻量化系数：
车身轻量化系数是目前被行业普遍接受的一个评价车身轻量化水 平的指标，上述公式中L为车身轻量化系数，m为白车身骨架质量 （kg），C为车身的静态扭转刚度（N▪m/°），A为车身脚印面积m2。
由车身轻量化系数计算公式可知，减小车身轻量化系数可以通过 提高刚度或减轻白车身的质量实现，若车身质量不减轻或者减少很小， 仅努力提高车身的扭转刚度，也可以实现车身轻量化系数减小。显然 这不是轻量化目的，不能真正实现整车轻量化。
3
为什么要轻量化？
整车重量减少100kg 油耗：-0.4L/100km CO2 : -10g/100km
环保和节能的需要… 轻量化已经成为世界汽车发展的潮流和趋势!
一、汽车轻量化的意义
燃油经 济提升
动力性 能提升
整车减重
制动距 离缩短
加速操 控提升
尾气排 放减少
4
一、汽车轻量化的意义
研究表明，轿车减重减重100kg与节油效果关系如下所示：
同时，车身轻量化系数仅可以作为一个参考指标，并不是评判一 个车身轻量化水平的绝对指标，车身轻量化应朝着减轻车身质量和提 高车身刚度两个方面努力，同时兼顾安全性。
C
M A
6
二、汽车轻量化评价参考标准
由上图可知从2002-2011年，车身轻量化系数平均值由3.84减小到2.87. ECB会议资料显示，车身轻量化 系数最大为6.06，最小为1.68。由于各年度参展车型的品牌与产品定位存在差异，所以车身轻量化系数变化 趋势并非逐年递减，但总体趋势是下降的。
Mercedes-Benz SL
Audi A3
2.01
2.41
20111年ECB获奖车型前三名
Hyundai 140
Audi A6
3.26
2.56
Volvo V90 on SPA platform 2.68
Cadillac CT6 1.66
Chevrolet Corvette Stingray 4.99
车辆类型使用条件
重量 平均油耗
减重节油
全寿命
减重
周期里程 全寿命节油
t L/100km L/100km 10000km
L
小型轿车 长途为主
1
6
0.36
20
720
小型轿车 市区为主
1
8.5
0.55
15
829
中型轿车 长途为主 1.6
9
0.28
30
844
中型轿车 出租
1.6
11
0.52
50
2578
豪华轿车 长途为主