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一体式激光拼焊热成形门环的开发及应用

一体式激光拼焊热成形门环的开发及应用

摘要: 采用1000、1500和2000 MPa这3种强度的热成形钢板，设计开发了由5种厚度板料和2个补丁板经激光拼焊后一体化热成形的门环，并统筹考虑碰撞变形和吸能。对传统冲压－焊接的门环和一体式激光拼焊热成形门环分别进行了25%偏置碰撞和移动变形壁障碰撞的数值仿真，结果显示: 25%偏置碰撞时，传统门环侧面变形最大侵入量大于190mm，而一体式门环为166.313 mm，减少了14.4%，且一体式门环零件的变形侵入量小于传统门环; 移动变形壁障碰撞时，一体式门环的变形侵入量略小于传统门环。一体式门环激光拼焊热成形后各区域性能均达到了设计要求，其中B柱上板Patch板强度达到1878MPa，门槛加强板的强度达到1041MPa，且韧性好; 激光拼焊的5条焊缝强度均大于较弱侧基材的强度。相比于传统门环，一体式门环整车减重10.146kg，减重率为20.6%; 材料利用率由66.7%提升至71.19%; 单车成本增加80元/车，但轻量化成本仅增加7.88元，为业内水平的1/3～1/2。
汽车 2024年06月06日
新能源汽车空心电机轴复合成形工艺数值模拟及优化

新能源汽车空心电机轴复合成形工艺数值模拟及优化

摘要: 基于SimuFact 模拟分析软件，对新能源汽车空心电机轴复合成形工艺的多工序进行数值模拟分析与优化。研究结果表明:在热挤压成形过程中，等效塑性应变主要集中在靠近凸模前端的位置，材料沿轴向两端流动; 经过径向锻造后，电机轴空心段的等效塑性应变沿直径方向先减小后增大，台阶段的等效塑性应变沿直径方向逐渐增大。经正交实验优化后的冷径向锻造工艺参数为: 锤头相对转角为18°、锤头下压量为1. 0 mm、锤头入模角为22°、坯料进给量为1. 0 mm。在此基础上，成功地研制出一种通过热挤压结合冷径向锻造复合成形的新能源汽车空心电机轴，并分析了复合成形工艺对空心电机轴的微观组织及晶粒细化的影响。
汽车 2024年06月06日
乘用车座椅材料加工工艺与结构设计

乘用车座椅材料加工工艺与结构设计

摘要：随着城镇化率的提升，人均交通出行时间普遍延长。汽车内部空间已然成为用户除家庭和工作场景以外的“第三空间”。乘用车座椅是与人体接触时间最长、关联度最为紧密的部件，也是整车性能改进中必不可少的一部分。作为保障人身安全、给予良好乘坐感受的关键部件，研究乘用车座椅的结构和材料对改善安全与舒适性有着重大意义。随着新材料的运用以及加工工艺水平的发展，乘用车座椅的综合性能得到了较大幅度的改善。本工作首先对乘用车座椅的材料及加工工艺进行系统介绍，并列举了乘用车座椅的基本结构及材质演变，结合测量学、人体生理学、材料科学，对乘用车座椅的结构、材质、造型三者之间建立联系，将结构设计、材料选择与乘用车座椅安全性、舒适性的综合性能相互关联。最后通过仿真得出碳纤维材料具有较好的吸能性、抗冲击性和抗疲劳性等优点，能提高座椅的舒适性及安全性，该材料是未来乘用车座椅轻量化的重点研究材料。
汽车 2024年05月28日
精密铸铝件一体化设计及在车身轻量化中的应用

精密铸铝件一体化设计及在车身轻量化中的应用

摘要：铝合金一体化精密铸造技术是实现汽车轻量化的重要方式之一。本文首先采用轻质铝合金材料、熔模真空吸铸工艺以及拓扑优化对白车身前副车架及仪表板横梁进行“材料-工艺-结构”一体化设计；其次对比一体化铝合金结构件的质量、研发成本、研制周期，较原钢制件大幅度降低；最后对加装一体化精密铸铝件的白车身进行刚度与模态的有限元仿真分析及台架试验。结果表明，一体化设计后，前副车架及仪表板横梁分别轻量36.6%、30.8%，同时白车身性能均满足设计要求。
汽车 2024年05月27日
钢-铝混合驾驶室材料-结构轻量化设计

钢-铝混合驾驶室材料-结构轻量化设计

摘要：为了得到更为完善的商用车驾驶室轻量化设计，提出了钢-铝混合驾驶室材料-结构一体化轻量化方法。首先基于灵敏度分析、等刚度近似理论与等强度理论建立了性能驱动的材料选择方法，并针对钢制驾驶室初步设计了钢-铝混合材料方案。然后通过折衷规划法的拓扑优化识别了驾驶室关键传力路径，并加强了相关结构。其次考虑驾驶室零件厚度、截面尺寸设计参数，建立了驾驶室质量、刚度及模态性能的径向基函数的代理模型，并采用多目标粒子群优化方法对驾驶室进行多目标优化设计。优化结果表明，在满足驾驶室刚度、模态和碰撞性能的要求下，驾驶室质量减轻了12. 8%。该方法对钢-铝混合驾驶室轻量化有实际的工程指导价值。
汽车 2024年05月27日
先进高强度汽车用钢的多维度协同设计与调控

先进高强度汽车用钢的多维度协同设计与调控

摘要：阐述了先进高强度汽车用钢的概念，介绍了其发展及应用情况。提出了汽车用钢多维度设计理念，包括热处理过程中的多尺度设计和具有良好成形性的汽车用钢设计。指出汽车轻量化设计不应仅局限于获得理想的力学性能，要进行多维度的协同设计，并通过智能化微观组织调控来定制及满足差异化的要求。
汽车 2024年05月14日
新能源汽车对无取向硅钢的技术挑战

新能源汽车对无取向硅钢的技术挑战

摘要：环保与能源问题对汽车工业的可持续发展提出了严峻的挑战。在不可再生资源日益紧张的情况下，发展新能源汽车可以减少国家石油资源消耗，削减车辆运行阶段大气污染物的排放，对调整能源结构、改善城市空气质量，保障人群健康均有重要意义。新能源汽车是低碳经济的必然选择，代表汽车产业的发展趋势。无取向硅钢是汽车驱动电机的核心材料之一。新能源汽车驱动电机最大转速由每分钟几千转提高到几万转甚至高达20万转，工作频率由50Hz提高到数百数千赫兹，这就要求材料在高频下必须具有低铁损; 驱动电机启动、加速时要有高的扭矩，即材料必须具有高的磁感应强度; 还要满足驱动电机反复启动和刹车要求，即材料应具有高强度。因此，新能源汽车用无取向硅钢的硬核指标为“高磁感( High magnetic induction)、高频低铁损( High-frequency low-iron loss) 、高强度( High strength)”，简称H3技术。研究表明，普通无取向硅钢铁损值在400 Hz 下较工频下增加20 倍以上，因此普通无取向硅钢难以用于新能源汽车。本文针对新能源汽车驱动电机H3技术要求，探讨了微细夹杂物、晶粒尺寸、冷轧压下率等参数对无取向硅钢高频磁性能的影响机理及控制策略，阐述了新能源汽车驱动电机用无取向硅钢的最新研究进展与生产现状，提出了制造新能源汽车驱动电机用无取向硅钢的关键科学问题。
汽车 2024年05月14日
我国燃料电池汽车用质子交换膜产业发展分析

我国燃料电池汽车用质子交换膜产业发展分析

摘要：氢燃料电池汽车是未来新能源清洁动力汽车的主要发展方向之一，质子交换膜作为氢燃料电池的核心原材料，其性能的好坏直接决定着燃料电池的性能和使用寿命， 因而也成为近年来研究的热点。按照含氟量对质子交换膜进行分类，主要包括全氟磺酸质子交换膜、部分氟化聚合物质子交换膜、复合质子交换膜和新型非氟化聚合物质子交换膜，其中全氟磺酸质子交换膜由于其优异的性能成为当前最为商业化的电解质膜。未来几年，随着氢燃料电池汽车规模化应用，质子交换膜也必将迎来新的高峰，蕴藏着巨大的市场潜力。我国质子交换膜产业整体正处于加速发展阶段，市场开始活跃，企业正在加速布局，但目前产能利用率较低。国内质子交换膜整体供给仍然不足，大部分需求方仍使用进口膜。国内生产企业正在加速发展，部分代表性企业已经实现批量供货，并正在扩大产能，其他企业也在加快布局。全氟磺酸质子交换膜仍然是当前商业化应用的最优选择， 如何在提升性能的同时降低成本是重点研究方向。从长远看，在发展全氟磺酸质子交换膜的同时，仍需布局发展部分氟化、无氟型以及复合质子交换膜。
汽车 2024年05月06日
汽车用特殊钢棒材的质量控制方向

汽车用特殊钢棒材的质量控制方向

摘要: 汽车零部件用特殊钢棒材的质量控制方向，是保证钢材的高洁净度、高均匀性、高的表面质量和易切削性。采用LF-VD-全程控制技术，减少Al2O3和非金属夹杂物，连铸过程全程保护浇铸减少钢水二次污染，确保夹杂物充分上浮。在转炉冶炼、LF精炼、连铸过程中，使不同炉次钢水之间的成分波动减小，降低同一炉钢材的成分偏析; 避免钢材的表面缺陷，达到表面零缺陷交货，使钢材尺寸的精度达到±0.1mm; 控制钢中的硫含量在一定范围内，形成一定含量的MnS夹杂物，同时使钢材或零部件在切削加工前获得均匀的铁素体+珠光体组织。
汽车 2024年04月23日
汽车发动机轻量化解决方案研究

汽车发动机轻量化解决方案研究

摘要：汽车发动机作为整车的重要组成部分，使用工况恶劣，结构设计复杂，材料应用繁多，新材料新工艺应用，高集成度设计是发动机实现轻量化的重要途径。铝合金、镁合金等轻金属的使用，以塑代钢的应用，高强度材料和轴类零件空心化等设计都是具体的解决方案，发动机的轻量化研究对整车其它系统实现轻量化目标具有一定的指导意义。
汽车 2024年04月23日