超轻钢车身的设计和应用

本文阐述了超轻钢车身(ULSAB)的设计和应用,在减轻车身结构钢材重量的同时,还要保持其性能,利用先进的钢材和制造工艺,达到实际减轻质量和改善车身结构性能的目的。

新能源钢铝混合车身柔性生产线工艺规划

本文介绍了白车身生产工艺规划的主要内容,简述了工艺规划中的产品分析、节拍分析、工艺分配和Layout布局分析的方法;介绍了广泛应用于钢铝混合白车身的连接技术SPR和FDS,并通过实例介绍了钢铝混合的白车身柔性生产线工艺规划在实际生产中的应用。

车身钢-铝粘接接头湿热老化性能

为了给粘接技术在钢-铝车身中的实际应用提供参考依据和技术指导,研究了湿热环境对不同应力状态下钢-铝粘接接头性能的影响。针对所选取的单搭接、45°嵌接、对接钢-铝粘接接头,完成试件的加工及粘接固化,并根据所制定湿热循环谱,进行了20、40、60周期的湿热老化试验。试验结果表明:随着湿热循环周期的增加,3种接头失效载荷均呈下降趋势,在正、剪应力等比状态下,接头失效载荷下降幅度更显著。同时,在湿热循环作用下接头失效形式也发生了一定改变。通过计算接头胶层的正、剪应力值,并进行曲线拟合发现不同湿热循环周期后,接头失效准则均符合应力准则。在此基础上,进一步建立了钢-铝粘接接头在任意老化周期后的失效准则表达式及对应的三维曲面。

分段式钢-铝材料城市客车车身结构开发

针对钢材料城市客车车身质量较大、铝合金车身制造成本高昂的问题,提出了车身骨架中段采用铝合金材料的车身结构形式。设计了5种铝合金型材及连接件,初步确定型材厚度。使用梁单元和弹簧单元建立了悬架模型。基于Opti Struct软件对钢-铝材料城市客车车身弯扭组合工况下的模态特性、静态刚度及强度进行了计算。计算结果表明:与钢材料城市客车骨架相比,钢-铝材料城市客车骨架低阶固有频率无明显变化,固有振型差别较大。在车身结构件静态强度满足材料屈服强度要求的前提下,车身质量为971.2 kg,较钢材料车身质量降低146.8 kg。

钢结构车身的轻量化研究

汽车轻量化是汽车产业发展方向之一,也是汽车节能环保的现实需求。优化汽车的结构设计和新材料应用是目前实现汽车轻量化的有效途径之一。本文重点针对钢结构车身轻量化的结构优化技术进行研究,对于普通钢,通过形状优化和结构优化技术及零件整合达到减重目的;对于高强度钢,在满足安全法规的同时,通过合理配置汽车车身一些部件的板厚,达到在一定程度上减轻汽车质量的目的。

钢铝混合车身前处理磷化工艺应用

为找到适合处理钢铝不同混合比例下的磷化工艺及参数,对钢铝混合金属车身的磷化工艺及参数进行了实验研究,通过分析验证数据找到了不同铝合金材料用量条件下磷化工艺过程的关键点,当应用铝合金材料表面积不超过车身总表面20%时,可以使用钢铝同槽磷化工艺,但当超过车身总表面积20%时,需要使用磷化钝化二步法工艺。

钢铝混合车身连接工艺的应用与发展

在节能减排的背景下,汽车轻量化成为大势所趋。综合考虑成本、性能及轻量化效果,钢铝混合车身是未来重要的发展趋势,但钢铝异种材料的连接成为发展的难点。详细介绍3种现阶段钢铝异种材料的连接工艺,包括原理、应用、高强钢带来的挑战以及最新进展,为钢铝混合车身的设计与制造提供参考。

全铝及钢-铝混合车身轻量化连接技术

铝合金应用比例的提升使得传统钢制车身逐步向全铝及钢-铝混合车身转变。相应地,其材料匹配方式也由单一的钢-钢向钢-钢、铝-铝、钢-铝等多组合方式转变,涉及同种及异种材料的连接。铝合金自身的物理化学属性导致其焊接性非常差。传统电阻焊以及弧焊工艺已经无法满足铝合金的连接及应用需求,因而急需开发和掌握新的铝合金连接工艺。详述了国内、外四款主流车型全铝及钢-铝混合车身的轻量化材料及连接技术应用情况,将当前铝合金主流连接工艺归纳为焊接、机械连接及粘接三大类,并依次阐述了其工艺原理、技术优势及在汽车上的主要应用情况,旨在为轻量化车身的设计与制造提供借鉴和依据。

钢铝混合车身前处理关键技术研究

传统磷化工艺对钢铝混合处理的能力存在一定不足,比如工作液沉渣量大,成膜效果欠佳,为后续涂装带来漆膜颗粒、性能下降等不良影响。为解决上述问题,以不同的钢铝面积比分别进行沉渣量、膜重、微观形貌等试验,以及对前处理关键设备进行了对比研究。通过分析试验结果,得出钢铝面积比不同会导致沉渣量和成膜效果的差异,找出了适用于不同的铝合金面积比的前处理工艺,为钢铝混合车身的涂装线建设提供技术支持。

锌系磷化应对钢铝混合车身要求浅析

随着汽车轻量化材料的快速发展,铝板在汽车车身上的应用率逐年提高。文章通过研究磷化工艺处理钢铝混合车身存在的问题,提出钢铝混合车身在磷化工艺条件下,对脱脂液、表调液、磷化液、钝化液的要求。

对汽车车身用钢的要求

无论从重量上还是从体积上看，汽车车身都是汽车最大的组成部分。目前主要还是使用钢材制造汽车车身。本文讨论了满足新下基层车身结构开关科研 轻车体重量要求的车身材料选择问题，介绍了对于车身制造来说重要的材料学参数、车身各件的设计标准以及在减轻车身重量方面材料领域的新发展。

高拓展性电动钢铝混合车身架构研究和应用

面对日益严格的环保和政策法规要求,各车企正大力推进电动车的研发与市场投放。目前市场上绝大多数电动车车身平台都是基于燃油车车身平台架构适应性改造匹配而来,受制于燃油车布置、性能等影响以及电动车的专有特点和专有系统要求,基于传统燃油车车身平台架构已不利于电动车的布置和性能提升。本文简述了广汽电动车车身平台架构的发展趋势,提出了新一代电动车钢铝混合车身跨平台架构,此车身架构覆盖从A级到B级车型的模块套件矩阵,其下车体零件数量相比钢制车身架构减少约46%,重量降低25%左右,在达到高性能、轻量化的同时,最大化提升了乘员空间和布置自由度。建立了广汽自主的电动钢铝混合结构车身体系架构并实现车型的投产和上市,正逐步取得良好的经济效益。

车身用铝钢的防蚀表面处理

在低氧分压的大气条件下，对含铝钢板进行≥700℃的热处理，使钢材表面形成耐蚀Al2O3表面层，第二步则对Al2O3表层涂覆烷基磷酸作为进一步涂覆聚合物的底涂层，经处理的钢材作为车身腐蚀保护效果良好。

小型电动汽车钢铝混合车身结构设计及优化

在“碳达峰”和“碳中和”背景下,汽车车身质量的减小可在一定程度上减少燃料消耗及废气污染。在当前的汽车车身研究中对材料进行筛选时,多以单一车身结构件为对象,或在主客观方面以常规单一的方法进行衡量,容易使设计方案精度不高。该文基于熵权法的多工况协同拓扑优化结果,以小型电动汽车钢铝混合车身结构设计为出发点,建立汽车车身性能-材料匹配判据,让车身设计材料得以实现分类。以钢铝混合车身模糊数学模型为基础,在设计的过程中对目标进行合理规划,利用综合权值的灰色关联分析法对其进行优化,得出轻量化的车身结构,以促进多材料车身结构设计开发在实际中的运用。

论全铝及钢-铝混合车身轻量化连接技术

全铝及钢-铝混合车身轻量化连接技术主要涉及焊接工艺与机械连接工艺。从点焊技术、激光技术以及CMT技术等角度来探讨钢铝混合车身轻量化的焊接工艺,从自冲式铆接技术、FDS与螺栓连接技术以及无铆钉式铆接技术等角度来探讨钢-铝混合车身轻量化的机械连接工艺。

汽车钢铝车身的快速试制及其质量控制

基于钢铝零部件产品的成型工艺与连接工艺特点,以及样车试制短周期低成本的要求,探索了钢铝车身快速试制的流程,很好地保障了新车型的开发验证,支持后续的优化设计。

超高强度钢DP1000液压成形A柱的关键技术

目的研究超高强度钢DP1000液压成形A柱仿真技术和试验效果,解决批量生产中DP100焊管技术和同步冲孔等关键技术。方法基于Autoform有限元模拟软件,仿真分析了DP1000液压成形A柱的可行性,试验了DP1000液压成形A柱零件。通过对比高频焊管和激光焊管的液压成形零件焊缝质量,解决量产零件开裂问题,开展了DP1000液压成形A柱的Cr12MoV、ASP30和SKH51不同材料的同步冲孔效果,解决DP1000材料冲头寿命和冲孔质量问题。结果采用DP1000材料可以获得液压成形A柱,具有制造可行性。与高频焊管相比,具有较小的热影响区和硬度变化较小的激光焊管,更适合DP1000液压成形A柱使用。结论 ASP30和SKH51比传统的Cr12MoV更适合于DP1000材料液压成形A柱同步冲孔,冲头寿命提高80多倍,冲孔质量良好。

镀锌钢光纤激光搭接焊添加铜粉的试验研究

采用4kW光纤激光器对2片1.2mm厚H220YD镀锌钢板间添加不同质量分数铜粉进行了激光搭接焊.对工艺参数优化后所得到的焊接接头进行了焊缝表面成形、力学性能、断口形貌、成分分布和主要物相等分析.结果表明:添加铜粉质量分数为2.82%时,焊接接头的平均抗拉强度和延伸率分别为382.5MPa和32.5%;添加铜粉质量分数不大于3.46%时,拉伸断裂于母材,属于韧性断裂,而添加铜粉质量分数大于3.46%时,拉伸断裂于焊缝区,属于韧性断裂为主脆性断裂为辅的混合断裂;夹层铜粉的加入,改变了镀锌钢界面的元素分布及物相组成,焊接接头焊缝区域C,Al,Mn,Fe,Zn,Cu元素的混合区宽度较大;当添加铜粉质量分数为2.82%时,Cu元素变化比较稳定,因铜能固溶于锌中形成锌铜固溶体,起到很好的固溶强化作用,故增强了焊缝的强度;当添加铜粉质量分数为8.06%时,Cu元素会向热影响区扩散,易形成Cu5Zn8脆性金属间化合物,使得拉伸易断裂于焊缝区.

轻量化客车车身结构强度分析

利用CAE分析技术建立了某钢铝混合客车车身骨架有限元模型,对该客车实际路试中的2种典型工况(水平弯曲工况和扭转工况)进行了分析,得到了车身骨架结构的应力和位移分布情况。仿真结果表明:该客车车身骨架结构强度满足设计需求,特别是五大片铝制结构的需求强度均小于对应铝合金型材的屈服强度,具有较高的安全系数。