汽车轻量化车身先进连接技术的应用与发展

摘要:高强铝合金和热成形材料是汽车车身现在及未来轻量化的发展方向,通过对大众集团车身铝合金和热成形钢的应用分析,重点介绍了钢/铝车身的主要焊接技术、焊接特点及其未来的发展方向,给出了不同材料组合的最优焊接技术方案。这对于汽车轻量化车身的结构设计,提供了重要的制造技术基础,促进了车身轻量化的发展要求。同时,对于焊接装备未来的发展方向,提供了重要的理论指导。

汽车用高强钢的发展与展望

摘要:对一系列汽车用高强钢(高强度低合金( high strength low alloy,HSLA) 钢、双相(dual-phase,DP)钢、复相(complex phase,CP)钢、相变诱发塑性(transformation inducedplasticity,TRIP)钢、孪晶诱发塑性( twinning induced plasticity,TWIP)钢、淬火- 碳分配(quenching & partitioning,Q & P) 钢、中锰钢)在生产和应用中出现的问题作了回顾,所采用的处理方法也作了介绍。对应用广泛的DP钢和CP钢的特点及其在应用时可能的互为补充作了叙述。列举了提高超高强度TRIP钢塑性的方法; 高锰TWIP钢因价高而受市场冷落,但可推荐为价格高且塑性很低的热冲压(hot stamping,HS)钢的替代品; 相比之下,中锰钢既有优良的强塑性,又有较低的价格易被汽车商接受。Q&P钢作为低合金钢有很好的强塑性,但钢厂需配备复杂生产线。建议对低碳低合金钢如自回火钢作更多关注和探讨。

3D打印在新能源汽车制造领域的应用与发展趋势

摘要:通过分析3D打印技术的数字化特征、技术成熟度,以及汽车制造商大众、宝马、福特的先进3D打印技术应用案例,呈现了3D打印与新能源汽车制造的应用结合点;阐明了目前很多3D打印应用虽处于初始阶段,但制造企业仍有从创新思维入手,对3D打印应用做准备的必要性。此外,还阐述了3D打印技术在下一代电动机以及电池生产领域的潜力。最后,总结了3D打印技术在新能源汽车制造领域的应用潜力,现阶段的局限性及未来发展趋势。

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。

基于级进延展冷镦工艺的大长径比薄壁管件成形优化

摘要: 针对常见的大长径比薄壁管件热锻工艺存在的温度难以控制、尺寸精度低的问题,以长径比为5.3 的气弹簧用油气缸为例,提出一种先镦粗后级进延展式冷镦成形方法。在搭建三维模型的基础上,利用Deform-3D软件对拟定工艺的金属流动规律、成形载荷和断裂趋势等进行分析,验证了工艺的可行性。结合仿真结果,以薄壁延伸最大成形载荷为优化目标,利用正交试验与极差分析,得出各因素对最大成形载荷的影响程度依次为: 首次缩径值a>入模角λ>冲头下压速度v,并选取了最优工艺参数组合: 冲头下压速度v = 15 mm·s-1、首次缩径值a= 0.70 mm、入模角λ= 7°。优化后的工艺参数使最大成形载荷降低了18.15%,提高了薄壁成形质量。研究结果为同类大长径比薄壁管件的研究提供了理论参考。

基于材料替换的轿车副车架设计方法

摘要:本文中基于原有副车架结构,通过材料替换和结构改进,并充分考虑镁合金的加工工艺,改进设计出新型镁合金副车架。首先,对原有结构进行镁合金材料替换,进行了正常载荷、疲劳载荷和过载工况下的强度分析,计算得到副车架各阶频率与振型;接着结合副车架动刚度特性,对镁合金副车架结构进行了改进设计,在确保满足使用要求的前提下,副车架质量减轻50%。本文中采用的综合强度、模态与动刚度分析的设计方法,可为汽车其它承载结构件的设计提供参考。

纯电动汽车电池包壳体轻量化材料应用及研究进展

摘要:电池包能量密度的提升是增加电动车续航的关键,降低电池包壳体重量能有效提升电池包能量密度。电池包壳体分为下壳体和上盖,对高强钢、铝合金、SMC、碳纤维复合材料等轻量化材料在电池包壳体上的应用情况进行了综述,浅析了不同材料和工艺在应用中的优缺点,并对电池包壳体轻量化材料的最新研究进展和未来发展的技术路线进行了简介。

新能源汽车驱动电机用无取向硅钢开发及应用研究现状

摘要:驱动电机是新能源汽车的核心动力总成,决定了整车的动力性、经济性和可靠性。在当前及可预见的未来,汽车驱动电机仍将普遍采用高性能冷轧无取向硅钢作为核心导磁材料。概括性总结了新能源汽车驱动电机对导磁材料的要求,简要介绍了国际主要钢铁公司的无取向硅钢产品系列,并对未来无取向硅钢材料如何更好地满足驱动电机小型化、高效化、高速化需求进行了技术发展方向探讨。

柴油机气缸内壁热喷涂陶瓷基涂层的研究进展

摘要:热喷涂工艺制备的功能与结构涂层具有减摩耐磨、防腐隔热及致密性好、结合强度高等优点,因此被广泛应用于工业化生产。以柴油机气缸套为对象,分析了缸套运行过程的几种失效形式,在内壁热喷涂陶瓷涂层可大幅提升性能并延长服役时间。介绍了3 种适用于气缸狭窄环境的内孔喷涂技术,综述了内孔等离子喷涂、内孔超音速火焰喷涂与内孔电弧喷涂制备耐磨陶瓷涂层的原理及发展前沿。通过对比3 种内孔喷涂技术的工艺特点和制备陶瓷基涂层的性能与微观结构,总结不同内孔喷涂技术与不同陶瓷材料的适配性。展望了碳达峰背景下柴油机缸套内壁热喷涂陶瓷基涂层的发展方向。