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。

14.9级高强度汽车紧固件用钢42CrMoVNb球化退火工艺研究

摘要:通过对不同球化退火工艺结果进行金相、扫描和硬度分析,研究了14.9级高强度汽车紧固件用钢42CrMoVNb球化退火规律。结果表明:42CrMoVNb 球化退火工艺的第一阶段的保温时间长,可增加碳化物在钢中的溶解度,使钢中的碳及铁原子获得更多的扩散激活能,从而促进碳化物的球化;42CrMoVNb球化退火工艺的第一阶段加热温度高于Ac1,原始组织奥氏体化,经水冷后生成马氏体组织,会造成球化态硬度偏高,不利于冷镦成型;42CrMoVNb最佳的球化退火工艺为:750℃×3h炉冷至710℃×6h,以15℃/h炉冷到500℃后空冷。

镁合金座椅骨架设计及性能研究

摘要:为了满足汽车对座椅轻量化的要求,提出一种用镁合金靠背总成及坐盆总成替代原钢结构骨架的设计方案。该方案中镁合金靠背和坐盆均为一体式结构,可以减少焊接成本和装配时间。为了验证镁合金靠背和坐盆的结构强度,使用Ls-dyna软件对座椅骨架进行了FEA分析,结果表明靠背及坐盆应力未超出镁合金材料许用要求。在保证强度足够的情况下,新设计镁合金座椅靠背比原靠背总成质量减轻44.5%,新设计镁合金座椅坐盆比原坐盆总成质量减轻37.2%,减重效果明显,可以满足设计要求。

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。

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。

多股螺旋弹簧应用及研究现状

摘要:多股簧是由钢索(通常由3~14股、1~3层、0.4~3mm的碳素弹簧钢丝缠绕而成)卷制而成的圆柱螺旋弹簧。与单股弹簧相比,多股簧具有更好的强度及独特的吸振、减振效果,因而可广泛应用于振动设备、高精度台面和要求很平稳的运输车辆等,以取代传统的单股弹簧和橡胶弹簧。本文综述了多股簧特性、用途及研究现状,介绍了本课题组开发的多股簧数控加工机床,解决了多股簧加工过程中的张力精确控制、回弹等难题,为将多股簧应用在汽车及摩托车减振器上提供了性价比高的解决方案。

基于零件应用的第3代高强钢——QP钢的成形特性

摘要:目的:研究第3代高强钢——QP钢在实际零件上应用涉及的成形特性问题。方法:通过微观组织分析、单向拉伸、成形极限、V形弯曲回弹等试验,分析探讨了QP钢的力学性能、成形性能、成形极限和弯曲特性,并与广泛应用的DP钢对比。结果:QP钢HC600/980QP的成形性能好于相同强度级别的DP钢HC550/980DP,与HC420/780DP相当;QP钢弯曲回弹量比同等强度级别DP 钢大。通过2个试冲零件的分析,验证了QP的成形特性,并从零件应用角度提出了QP钢的零件适用范围和零件设计要点。结论 QP钢具有综合的强度和塑性性能,有助于解决局部特征复杂的难成形零件和具有等截面特征的零件,在汽车车身结构件上有较大的应用前景。