浅谈汽车车身材料及应用

邢台职业技术学院

毕业论文

题目：常用汽车车身材料种类及材料

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常用汽车车身材料种类及材料

摘要：随着汽车保有量的不断增长，汽车已成为我们身边不可缺少的交通工具，那么面对越来越高的油价，我们无法把有限的石油再次利用，有资料表明，在2010年前，汽车数量突破10亿大关。在1990-2020年期间，估计汽车数量将从7亿增加到14亿辆,到2013年石油的储备总量的1/2将被耗尽,如何减少石油的损耗?那么车身材料的轻量化无疑是一个重大的突破口。本文详细地论述了车身材料，车身材料应用现状以及车身材料应用的发展趋势。

关键词：钢板,铝合金,镁合金，工程塑料，高强纤维度复合材料

1.汽车车身材料的种类

1.1钢板

车身结构中有两种类型的钢板：热轧钢板和冷轧钢板。热轧钢板是在 800℃以上的高温下轧制的，它的厚度一般在 1.6～8 mm之间，用于制造汽车上比较厚的零部件，例如车身和横梁；车架、车辆车身内部钢板、底盘零件、底盘大梁等。冷轧钢板是由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄，并经过退火处理得到的（因为滚轧的关系，内部结构变硬，故而实施退火处理使它软化）。他的厚度精度高，厚度为0.4～1.4mm。表面质量好，并且具有良好的可压缩性。

当今的汽车主要使用高强度钢板，从前的高强度钢板，延伸强度虽高于低碳钢板，但延伸率只是后者的50％，所以只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/mm2，是普通低碳钢板的2～3倍，延伸性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车公司与宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg，占车身钢板用量的46%，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。其品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢和超低碳高强度冷轧钢板等。

①含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于车门、顶盖和行李箱盖，也可以用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较高强度，比普通冷轧钢板高15%～25%。良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，延伸率和应变硬化指数下降甚微,具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20%；具有良好的焊点性能。

②烘烤硬化冷轧钢板：经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度的以提高。这种简称BH钢板的烘烤硬化钢板，即薄又有足够的强度，是车身外板轻量化的首选材料之一。

③冷轧双相钢板：具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点，如经烤漆后其强度可进一步提高。适用于形状复杂且要求强度高的

车身零件。主要用于拉伸性能好的成立零部件，如车门加强版，保险杠等。

④超低碳高强度冷轧钢板：在超低碳钢（c≤0.005%）中加入适量的钛或铌，以保证钢板的深冲性能，再添加适量的磷来提高钢板的强度。实现了深冲性与高强度的结合，特别适用于一些复杂而强度要求高的冲压零件。

⑤高强度低合金钢板：又称回磷钢板，是通过在低碳钢中加入磷来提高钢的强度。它具有和低碳钢相类似的加工特性，为汽车的外部面板和车身提供了更高的抗拉强度。它的强度主要取决于添加的化学元素。可用来制造前后梁、车门槛板、保险杠面杆、保险杠加强筋、车门立柱等。

⑥高抗拉强度钢板：又称Si－Mn固溶体淬火钢板，这种钢增加了硅、锰和碳的含量，使抗拉强度得到提高。日本生产的汽车上装有高抗拉强度钢制成的车身构件，常规的加热和焊接方法不会降低这种钢的强度，它的屈服强度可达 350 MPa，抗拉强度可超过 450 MPa。在汽车受到碰撞而产生变形时，它的应力将增加，超过屈服强度。如果对受到碰撞的部位加热，促它恢复原来的变形，可减小因碰撞而产生的应力，因此强度又恢复到了原来的水平。如果碰撞所产生的应力超过了材料的抗拉强度，钢材将会破裂。

1.2铝合金

铝合金在车身上的应用主要分三个阶段：“四门两盖”阶段，这是比较昂贵的权宜之计，对车身承载没有太大的影响；“壳式支撑结构”车身阶段，这是第一阶段中的一个提升，带有了加强筋结构从而可以替代高强度钢板；“空间框架结构”车身阶段，这才是真正意义上实现了全铝车身设计的制造。与汽车钢板相比，铝合金具有密度小、强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点，技术成熟。如表1是铝合金在车身上的应用。根据车身结构设计的需要，采用激光束压合成型工艺，将不同厚度的铝板或者用铝板与钢板复合成型，再在表面涂覆防腐蚀材料使其结构轻量化且具有良好的耐腐蚀性。

表1 铝合金在车身上的应用

1.3镁合金

镁的密度为1.8g/cm3，仅为钢材密度的35％，铝材密度的66％。此外它的强度、钢度高，导热性好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定性好，因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富，镁可从石棉、白云石、滑石中提取，特别是海水的盐分中含 3.7%的镁。近年来镁合金在世界范围内的增长率高达20％。

铸造镁合金的车门是由成型铝材制成的门框和耐碰撞的镁合金骨架、内板组成。另一种镁合金制成的车门，它由内外车门板和中间蜂窝状加强筋构成，每扇门的净质量比传统的钢制车门轻10kg，且钢度极高。随着压铸技术的进步，已可以制造出形状复杂的薄壁镁合金车身零件，如前、后挡板、仪表盘、方向盘等。

1.4泡沫合金板

泡沫合金板由粉末合金制成，其特点是密度小，仅为0.4～0.7g／cm3，弹性好，当受力压缩变形后，可凭自身的弹性恢复原料形状。泡沫合金板种类繁多，除了泡沫铝合金板外，还有泡沫锌合金、泡沫锡合金、泡沫钢等，可根据不同的需要进行选择。由于泡沫合金板的特殊性能，特别是出众的低密度、良好的隔热吸振性能，深受汽车制造商的青睐。目前，用泡沫铝合金制成的零部件有发动机罩、行李箱盖等。

1.5蜂窝夹芯复合板

蜂窝夹芯复合板是两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝组成。根据夹芯材料的不同，可分为纸蜂窝、玻璃布蜂窝、玻璃纤维增强树脂蜂窝、铝蜂窝等；面板可以采用玻璃钢、塑料、铝板和钢板等材料。由于蜂窝夹芯复合板具有轻质、强度高、钢度高、抗振、隔热、隔音和阻燃等特点，故在汽车车身上获得较多应用，如车身外板、车门、车架、保险杠、座椅框架等。英国发明了一种以聚丙烯作芯，钢板为面板的薄夹层板用以替代钢制车身外板，使零件质量减轻了50%～60%，且易于冲压成型。

1.6工程塑料

与通用塑料相比，工程塑料具有优良的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等特点，且比要取代的金属材料轻、成型时能耗少。二十世纪七十年代起，以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类、缓冲材料等塑料在汽车工业中被广泛采用。福特公司开发的LTD试验车，塑料化后的车身取得了轻量化方面的明显成果。

中国工程塑料工业普遍存在工艺落后、设备陈旧、规模小、品种少、质量不稳定的状况，而且价格高，缺乏市场竞争力。工程塑料在汽车上的应用仅相当于国外上世纪八十年代的水平。如上海桑塔纳轿车塑料用量仅为2.86kg/辆，红旗CA7228型轿车为2.4kg/辆，而日本轿车平均为14kg/辆，宝马则更高，为35.64kg/

辆。但这种局面将很快被打破，由上海普利特复合材料有限公司投资新建、国内最大的汽车用高性能ABS工程塑料生产基地日前在上海建成投产。此项目引进了世界先进的工程塑料生成线和试验检测仪器等设备，形成了年产15,000吨高性能ABS 工程塑料的能力。

1.7高强度纤维复合材料

高强度纤维复合材料，特别是碳纤维复合材料（CFRP），因其质量小，而且具有高强度、高钢性，有良好的耐蠕变与耐腐蚀性，因而是很有前途的汽车用轻量化材料。碳纤维复合材料在汽车上的应用，美国开展的最好。

二十世纪八十年代后期，复合材料车身外覆件得到大量的应用和推广，如发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。据统计，在欧美等国汽车复合材料的用量约占本国复合材料总产量的33％左右，并继续呈增长态势，复合材料作为汽车车身的外覆件来说，无论从设计还是生产制造、应用都已成熟，并已从车身外覆件的使用向汽车的内饰件和结构件方向发展。

2.车身新材料应用的现状

2.1环保塑胶材质的应用

福特近日宣布以植物纤维（小麦秸秆）为基础支制成的环保塑胶材质，将率先导入使用为2010年福特flex的置物箱。位于加拿大安大略省的滑铁卢大学，成功开发含有20%小麦秸秆制成的环保塑胶材质，福特率先采用此环保技术，用以新车款的内装制造，将有助于减少由石油中提炼塑胶原料。据估计，福特每年将可以减少2万磅石油消耗，同时减少二氧化碳排放约3万磅，而且环保塑料材质不仅环保，其耐用度更佳，重量也更轻。

福特未来也不排除将此环保塑料材质导入中控台，车身托盘，饰板等组件的制造。更值得一提的是，小麦秸秆其实是种植小麦的副产品，光是加拿大安大略省就有超过2.8万位农民在种植小麦，每年约有30万吨小麦秸秆可以使用，不会减少人类的粮食，却可以减少自然资源消耗，并且减缓地球暖化。

2.2天然纤维复合材料的应用

随着汽车制造商和供应商开始寻找更多样的生物复合材料并扩大其使用范围，天然纤维复合材料正在成为汽车业的主流材料。

自最初用于车门内衬等少数隐藏零部件以来，天然纤维已开始出现与车主接触和互动的车辆部位中，甚至还能看到天然材质的加强板。据了解，内饰专家已推出了采用高光泽的天然复合料来生产可见新概念的饰件，这与木屑的传统利用方式颇为相似，不过天然纤维复合材料能兼顾装饰和结构要素。同时，大豆基聚氨酯正在被用做汽车座椅垫的的填充材料，而混合蓖麻植物油的新型尼龙正在引擎罩下部件中崭露头角。

3.新材料应用的发展趋势

3.1新材料回收再用性的研究

研究汽车新材料的最终处置问题至关重要，从某种程度上讲，关系到它的生存与发展。目前，汽车上约占自重25％的材料无法回收再用，其中三分之一为各种塑料，三分之一为橡胶，还有三分之一为玻璃、纤维。鉴于这种情况，世界各国都花费大量的人力、物力进行材料的回收再生问题的研究。现在可以通过三种途径进行回收：颗粒回收，重新碾磨；化学回收，高温分解；能源回收，将废弃物作为燃料。

德国在回收塑料等材料的法规是世界上最为完善的，其管理方式非常明确，即首先是避免产生，然后才是“循环使用”和“最终处理”。1991年规定回收塑料中的60％必须是机械性回收，另有40％可以机械回收，也可以采用填埋或能量回收的方式。通过十年的努力，现在的回收率已高达87％。日本是循环经济立法最全面的国家，其目的是建立一个资源“循环型社会”。为此，日本对废旧塑料的回收利用一直保持积极态度。此外，日本还大力支持以废塑料为主的工业垃圾发电事业。计划到2010年在全国建立150个废塑料发电设备。

3.2减少材料的品种

未来汽车在工程塑料类型的选择上将会发生巨大的变化。目前汽车使用的塑料由几十种高分子材料组成，当前世界各大汽车公司致力于减少车用塑料种类，并尽量使其通用化。这将有利于材料的回收再生和生态环境的保护。

3.3降低成本

制约汽车车身新材料应用的重要因素是价格。作为主要新材料的高强度钢、玻璃纤维增强材料、铝和石墨增强，其成本分别为普通碳钢的1.1倍、3倍、4倍和20倍。所以只有大幅度降低这些新材料的制造成本，才可能使诸多新材料进入批量生产。如玻璃纤维增强材料将在成本上成为钢材的有力竞争者，虽然它的重量减轻有限，但价格却能为用户接受。石墨合成材料尽管性能良好，但因其成本居高不下，目前它在汽车工业上很难有所作为。

3.4先进的制造工艺的研发

采用新材料与先进的制造工艺是相辅相成的，汽车工业正在努力开发新的制造方法，对传统的工艺进行更新。例如：适用于轻量化设计的连接工艺今年来有所发展，如德国某汽车公司在大批生产的轿车上采用CO2激光束焊接，与传统的焊接工艺相比，焊接成的高强度钢板车身的强度提高了50％。又如，一些复合材料的SMC壳体的材料较厚，大约为2.5mm～3mm，限制了轻量化的幅度。法国雷诺公司采用新的A级表面精度的SMC模压技术和低密度填料，减薄了零件厚度，使轿车壳体重量比普通SMC工艺下降了30％。

3.5车身设计方法的革命

据欧洲汽车界人士预测，在今后十年中，轿车自身质量还将减轻20％，除了大量采用复合材料和轻质合金外，车身设计方法也将发生重大变化。

由于大量采用新型材料，传统的车身结构及其设计方法可能不再适用，取而代之的是一种基于生物学增长规律的形状优化设计法，这种设计方法即能减少零件质量，又延长了零件的使用寿命。此外，采用新的设计方法还能使车身零件数大幅度减少。如某车型的零件数已由400个减少到75个，质量减轻30％。美国克莱斯勒汽车公司尚未投放市场的概念车由于采用了创新的优化设计法，使整车自重降至544kg。这说明轻量化设计具有极大的潜力。

结论:毕业论文是一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次实习的机会，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计规范以及电脑操作等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业论文的所在。

提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次论文让我积累了无数实际经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。顺利如期的完成本次毕业论文给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心。

参考文献：

[1] 储凯等编《机械工程材料》重庆重庆大学出版社，1999

[2] 何世禹等编《机械工程材料》哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，1995

[3] 陈家瑞主编《汽车构造》北京机械工业出版社，2001

[4] 邓文英主编《金属工艺学》北京高等教育出版社 1998

[5] 吕莉雯，沈丽珍主编《轿车零部件新材料机器应用》北京北京理工大学出版社，1996

[6] 王宏雁，陈君毅主编《汽车车身轻量化结构与轻质材料》北京北京大学出版社，2009

汽车车身涂装的常用的材料

常用涂装材料 涂料的基本知识 涂料可分为两大类；有机涂料和无机涂料。有机涂料，广泛用于金属、木材、塑料等材料表面的保护和装饰；无机涂料主要用于在土建领域。汽车涂装用涂料为有机涂料。 一、涂料的组成与作用 1、涂料的组成 油料（桐油亚麻油等植物油类） 树脂（天然树脂、虫胶等） 涂料由五大类组成颜料（钛白、氧化锌、氧化铁红、黄黑等） 溶剂（稀释剂） 辅助、材料（添料、固化剂流平剂催干剂等）油料树脂是涂料组成中的基础，是主要成膜物质常称为固着剂或粘接剂。 能够把颜料等其它成膜物质粘接起来形成涂料起到保护表面和装饰的作用。涂料中没有这两大部分，就不能形成牢固的涂膜，而涂料的许多特性，主要取决于这两大性能，颜料使涂料有一定的着色能力，呈现一定的颜色，增加涂层厚度和遮盖力，起到调色装饰和标志作用是涂料中的次要成膜物质。 溶剂包括助溶剂、稀释剂两种，溶剂能溶解并稀释涂料中的成膜物质，改善涂层厚度性能。稀释剂的主要作用是用来调整涂料的粘度，以利于形成均匀光滑的涂层。

辅助材料在涂料中的作用是辅助成膜物质改善涂料的性能和成膜后的质量；增塑剂用来提高涂层的韧性（增加涂料与塑料的粘合力）。（中间起了一个两面胶相似的意思）。防潮剂用来防止因施工环境温度太大时引起涂层泛白等问题。 2、涂料的结构组分 按涂料的组成和结构类型不同，可将涂料区分为溶剂型涂料，光固化涂料等。涂料的组成不同就构成了不同的涂料品种，常用的有各种性质的清漆，色漆、腻子等。 ①清漆：涂料组分中没有加入颜料和体质颜料而呈清澈透明的胶质液体涂料。 ②色漆：涂料组分中加有颜料的不透明涂料。 3、涂料的作用 涂料是一种成膜物质，涂料是国民经济中一种不可缺少的重要材料 ①保护作用 涂料作用②装饰作用 ③特殊作用 ①保护作用：物体表面被涂后，涂料可使物面（车身表面金属层）与空气、水分、日光、以及有害气体和微生物等隔离，因而可以保护物面防止腐饰和老化，延长使用寿命。 ②装饰作用：不同的民族和不同地区的人们，对颜色有着不同的喜好，涂料中的颜料，能够赋予物体表面各种不同的色彩，从而使物体与环境的色彩协调。给人以不同的质量感觉。

浅谈汽车车身材料及应用

邢台职业技术学院 毕业论文 题目：常用汽车车身材料种类及材料 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 日期： 常用汽车车身材料种类及材料 摘要：随着汽车保有量的不断增长，汽车已成为我们身边不可缺少的交通工具，那么面对越来越高的油价，我们无法把有限的石油再次利用，有资料表明，在2010年前，汽车数量突破10亿大关。在1990-2020年期间，估计汽车数量将从7亿增加到14亿辆,到2013年石油的储备总量的1/2将被耗尽,如何减少石油的损耗?那么车身材料的轻量化无疑是一个重大的突破口。本文详细地论述了车身材料，车身材料应用现状以及车身材料应用的发展趋势。 关键词：钢板,铝合金,镁合金，工程塑料，高强纤维度复合材料 1.汽车车身材料的种类 1.1钢板

车身结构中有两种类型的钢板：热轧钢板和冷轧钢板。热轧钢板是在800℃以上的高温下轧制的，它的厚度一般在 1.6～8 mm之间，用于制造汽车上比较厚的零部件，例如车身和横梁；车架、车辆车身内部钢板、底盘零件、底盘大梁等。冷轧钢板是由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄，并经过退火处理得到的（因为滚轧的关系，内部结构变硬，故而实施退火处理使它软化）。他的厚度精度高，厚度为0.4～1.4mm。表面质量好，并且具有良好的可压缩性。 当今的汽车主要使用高强度钢板，从前的高强度钢板，延伸强度虽高于低碳钢板，但延伸率只是后者的50％，所以只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/mm2，是普通低碳钢板的2～3倍，延伸性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车公司与宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为 262kg，占车身钢板用量的46%，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。其品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢和超低碳高强度冷轧钢板等。 ①含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于车门、顶盖和行李箱盖，也可以用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较高强度，比普通冷轧钢板高15%～25%。良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，延伸率和应变硬化指数下降甚微,具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20%；具有良好的焊点性能。 ②烘烤硬化冷轧钢板：经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度的以提高。这种简称BH钢板的烘烤硬化钢板，即薄又有足够的强度，是车身外板轻量化的首选材料之一。 ③冷轧双相钢板：具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点，如经烤漆后其强度可进一步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于拉伸性能好的成立零部件，如车门加强版，保险杠等。

汽车车身新材料及其发展新趋势

泡沫合金板 泡沫合金板由粉末合金制成，其特点是密度小，仅为0.4～0.7g／cm3，弹性好，当受力压 缩变形后，可凭自身的弹性恢复原料形状。泡沫合金板种类繁多，除了泡沫铝合金板外，还 有泡沫锌合金、泡沫锡合金、泡沫钢等，可根据不同的需要进行选择。由于泡沫合金板的特 殊性能，特别是出众的低密度、良好的隔热吸振性能，深受汽车制造商的青睐。目前，用泡 沫铝合金制成的零部件有发动机罩、行李箱盖等。 蜂窝夹芯复合板 蜂窝夹芯复合板是两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝组成。根据夹芯材料的不同，可分为纸蜂窝、玻璃布蜂窝、玻璃纤维增强树脂蜂窝、铝蜂窝等；面板可以采用玻璃钢、塑料、铝板和钢板等材料。由于蜂窝夹芯复合板具有轻质、比强度和比刚度高、抗振、隔热、隔音和阻燃等特点，故在汽车车身上获得较多应用，如车身外板、车门、车架、保险杠、座椅框架等。英国发明了一种以聚丙烯作芯，钢板为面板的薄夹层板用以替换钢制车身外板，使零件质量减轻了50%~60%，且易于冲压成型。 工程塑料 与通用塑料相比，工程塑料具有优良的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等特点，且比要取代的金属材料轻、成型时能耗少。二十世纪七十年代起，以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类、缓冲材料等塑料在汽车产业中被广泛采用。福特公司开发的LTD试验车，塑料化后的车身取得了轻量化方面的明显成果（见表2）。 中国工程塑料产业普遍存在工艺落后、设备陈旧、规模小、品种少、质量不稳定的状况，而且价格高，缺乏市场竞争力。工程塑料在汽车上的应用仅相当于国外上世纪八十年代的水平。如上海桑塔纳轿车塑料用量仅为2.86kg/辆，红旗CA7228型轿车为2.4kg/辆，而日本轿车均匀为14kg/辆，宝马则更高，为35.64kg/辆。但这种局面将很快被打破，由上海普利特复合材料有限公司投资新建、国内最大的汽车用高性能ABS工程塑料生产基地日前在上海建成投产。此项目引进了世界先进的工程塑料天生线和试验检测仪器等设备，形成了年产15,000吨高性能ABS工程塑料的能力。 高强度纤维复合材料 高强度纤维复合材料，特别是碳纤维复合材料（CFRP），因其质量小，而且具有高强度、高刚性，有良好的耐蠕变与耐腐蚀性，因而是很有前途的汽车用轻量化材料。碳纤维复合材料在汽车上的应用，美国开展的最好。 二十世纪八十年代后期，复合材料车身外覆件得到大量的应用和推广，如发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。据统计，在欧美等国汽车复合材料的用量约占本国复合材料总产量的33％左右，并继续呈增长态势，复合材料作为汽车车身的外覆件来说，无论从设计还是生产制造、应用都已成熟，并已从车身外覆件的使用向汽车的内饰件和结构件方向发展。图2为法国SORA公司为雷诺汽车公司开发的全复合材料轿车车身和重型卡车驾驶室。上海通用柳州汽车公司和东风公司计划推出全复合材料车身的家庭用小轿车。

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

（汽车行业）汽车车身新材料的应用及发展方向

汽车车身新材料的应用及发展趋势 现代汽车车身除满足强度和使用寿命的要求外，仍应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要。在上世纪八十年代，轿车的整车质量中，钢铁占80％，铝占3％，树脂为4％。自1978年世界爆发石油危机以来，作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升，有色金属材料总体有所增加，其中，铝的增加明显；非金属材料也逐步增长，近年来开发的高性能工程塑料，不仅替代了普通塑料，而且品种繁多，在汽车上的应用范围广泛。本文着重介绍国内外在新型材料应用方面的情况及发展趋势。 高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。当下的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/mm2，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车X公司和宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg，占车身钢板用量的46%，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较高强度，比普通冷轧钢板高15％～25％；良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能；烘烤硬化冷轧钢板：经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度，是车身外板轻量化设计首选材料之壹；冷轧双向钢板：具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点，如经烤漆后其强度可进壹步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如车门加强板、保险杠等；超低碳高强度冷轧钢板：在超低碳钢（C≤0.005％）中加入适量的钛或铌，以保证钢板的深冲性能，再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性和高强度的结合，特别适用于壹些形状复杂而强度要求高的冲压零件。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在俩层超薄钢板之间压入塑料的复合材料，表层钢板厚度为0.2～0.3mm，塑料层的厚度占总厚度的25％～65％。和具有同样刚度的单层钢板相比，质量只有57％。隔热防振性能良好，主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。铝合金 和汽车钢板相比，铝合金具有密度小（2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点，技术成熟。德国大众X公司的新型奥迪A2型轿车，由于采用了全铝车身骨架和外板结构，使其总质量减少了135kg，比传统钢材料车身减轻了43％，使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件，车身零件数量从50个减至29个，车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%，仍比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都能够回收再生利用，深受环保人士的欢迎。根据车身结构设计的需要，采用激光束压合成型工艺，将不同厚度的铝板或者用铝板和钢板复合成型，再在表面涂覆防具有良好的耐腐蚀性。 镁合金 镁的密度为1.8g/cm3，仅为钢材密度的35％，铝材密度的66％。此外它的比强度、比刚度高，阻尼性、导热性好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定性好，因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富，镁可从石棉、白云石、滑石中提取，特别是海水的

白车身结构强度分析报告

目录 1.分析目的 (1) 2.使用软件说明 (1) 3.模型建立 (1) 4 边界条件 (3) 5.分析结果 (3) 6.结论 (21)

1.分析目的 白车身结构的静强度不足则会引起构件在使用过程中出现失效。本报告采用有限元方法对Q11白车身分别进行了满载、1g制动、0.8g转弯、右前轮抬高150mm、左后轮抬高150mm、右前轮左后轮同时抬高150mm,6种工况的强度分析，观察整车受力状况，找出高应力区，考察其零部件的强度是否满足要求，定性地评价Q11白车身的结构设计，并提出相应建议。 2.使用软件说明 本次分析采用HyperMesh作前处理，Altair optistruct求解。HyperMesh是世界领先的、功能强大的CAE应用软件包，也是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成了设计与分析所需的各种工具，具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面，与多种CAD和CAE软件有良好的接口并具有高效的网格划分功能；Altair Optistruct是一个综和隐式和显示求解器与一体的大规模有限元计算软件，几乎所有的线性和非线性问题都可以通过其进行求解。通过Altair Optistruct可以进行任何形状、尺寸、拓扑结构的优化，采用固定的内存分配技术，具有很高的计算精度和效率。 3.模型建立 对车身设计部门提供的Q11白车身CAD模型进行有限单元离散，CAD模型以及有限元模型如图3.1所示。白车身所有零部件均采用板壳单元进行离散，并尽量采用四边形板壳 图3.1 Q11白车身CAD以及有限元模型

强度分析模型质量按整车满载质量计算，其中的白车身附加质量（见表 3.2）用质量点单元CONM2单元模拟。发动机和变速箱、油箱、备胎、冷凝器、前门总成、滑移门总成、后背门总成、发动机罩总成、前排座椅及乘员等使用RBE刚性单元加载到相应总成的安装处。由于额定载货质心的不可确定性，无法给定具体质心位置，因此本次分析在经验基础上确定质心位置，并将额定载货分布于后地板多处主要受力点处进行模拟。具体质量点分布情况可参考图3.2。 表3.2 Q11白车身附加质量及质心 图3.2 Q11白车身附加质量分布

汽车配件管理2013 二 汽车常见易损件和常用材料

单元二汽车常见易损件和常用材料 学习目标 完成本单元学习后，你应能： 1.掌握汽车发动机、底盘、电气设备和车身的易损件。 2.了解车用燃料的种类与质量要求。 3.了解车用汽油、车用轻柴油、发动机润滑油的作用与质量要求。 4.了解车辆齿轮油和润滑脂的作用与质量要求。 5.了解汽车制动液的作用与质量要求。 6.了解发动机冷却液的作用与质量要求。 建议学时：6学时 一、汽车常见易损件 1.发动机易损件 1）汽缸体（图2-1） 汽缸体除汽缸正常磨损可进行镗磨加大尺寸予以修理外，在冬季因缸体未放尽积水被冻裂，运行中因气缸缺少冷切冷却水被过热膨胀裂缝漏水，以及在行车事故中被碰撞损坏和孔径数次镗削扩大至极限。有一定的消耗量，属于正常应备品种，数量应视地区销售情况而定。 图2-1 汽缸体 2）汽缸套 汽缸套常见故障有缸孔自然磨损、外径压配不当漏水（湿式缸套）、缸壁因敲缸损伤，或在突发

情况下如连杆螺栓松脱被连杆击穿等，必备品，耗量较大，应有一定的备量。 3）汽缸盖（图2-2） 除未发现的制造缺陷如隐藏裂纹、排气门座压配松弛等引起的漏水现象外，主要是使用不当和自然疲劳损坏。常备品，应有一定的备量。 图2-2 汽缸盖 4）汽缸盖衬垫（图2-3） 常见故障有缸盖紧固螺栓或螺栓拧紧力失准或松弛，制造上的缺陷，漏水造成热化学腐蚀等，结果封闭汽缸孔边缘部位烧蚀泄漏、水孔边缘部分热腐蚀缺损使封闭失效。一次性使用配件，消耗量很大，通常有作为随车主要维修备用品，应有较多库存备量。

图2-3 汽缸盖衬垫 5）活塞 活塞的常见故障有自然磨损，在发动机过热时会造成部分铝合金属熔蚀发生拉缸或咬死，磨损后配合间隙过大、积碳早燃时会击伤、裂缝等。主要易损件，消耗量大、规格多，是营销必备品种。 6）活塞环（图2-4） 常见故障有因活塞拉缸被折断，自然磨损，弹性衰减等。主要易损件，消耗量大、规格多，是营销必备品种。 图2-4 活塞环 7）活塞销 常见故障有外径自然磨损，在特殊工况下或制造上未检出的隐藏裂缝造成的折断。主要易损件，消耗量大、规格多，是营销必备品种。 8）活塞销衬套 常见故障有自然磨损，因缺油高热烧损及压配合间隙过大引起衬套走外圆等。主要易损件，消耗量大、规格多，是营销必备品种。 9）连杆（图2-5） 受力矩杆体扭曲、大头小头孔座因轴孔磨损或断油造成的过度磨损松旷、螺栓孔螺纹损坏等。虽属易耗件，但相对销量较少，应有一定备品以应需要。

汽车车身新材料种类以及当前应用状况

车身新材料种类以及当前应用状况 随着汽车技术的发展，汽车的功能日益完善，汽车的结构越来越复杂，传统的汽车通常由几千个零件组成，现代高级轿车由几万个零部件组成。为满足汽车节能、环保、安全、舒适的要求，实现轻量化、高强度、高性能的目标，构成汽车的材料也发生了巨大的变化。 通常按照材料的成分，将汽车材料分为金属材料和非金属材料两大类。随着汽车技术的发展，未来汽车材料除金属材料、非金属材料外，复合材料和纳米材料也将获得广泛应用。 一．车身新材料的种类 ■ 新型结构材料 1.高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/mm2，是普通低碳钢板的2~3倍，深拉延性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车公司与宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg，占车身钢板用量的46%，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。 美国轿车材料构成 要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。 含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较高强度，比普通冷轧钢板高15％~25％；良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能； 烘烤硬化冷轧钢板：经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度，是车身外板轻量化设计首选材料之一； 冷轧双向钢板：具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点，经烤漆后强度可进一步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如车门加强板、保险杠等； 超低碳高强度冷轧钢板：在超低碳钢（C≤0.005％）中加入适量钛或铌，以保证钢板的深冲性

(汽车行业)汽车车身涂装的常用的材料

（汽车行业）汽车车身涂装的常用的材料

常用涂装材料 涂料的基本知识 涂料可分为俩大类；有机涂料和无机涂料。有机涂料，广泛用于金属、木材、塑料等材料表面的保护和装饰；无机涂料主要用于在土建领域。汽车涂装用涂料为有机涂料。 壹、涂料的组成和作用 1、涂料的组成 油料（桐油亚麻油等植物油类） 树脂（天然树脂、虫胶等） 涂料由五大类组成颜料（钛白、氧化锌、氧化铁红、黄黑等） 溶剂（稀释剂） 辅助、材料（添料、固化剂流平剂催干剂等） 油料树脂是涂料组成中的基础，是主要成膜物质常称为固着剂或粘接剂。 能够把颜料等其它成膜物质粘接起来形成涂料起到保护表面和装饰的作用。涂料中没有这俩大部分，就不能形成牢固的涂膜，而涂料的许多特性，主要取决于这俩大性能，颜料使涂料有壹定的着色能力，呈现壹定的颜色，增加涂层厚度和遮盖力，起到调色装饰和标志作用是涂料中的次要成膜物质。 溶剂包括助溶剂、稀释剂俩种，溶剂能溶解且稀释涂料中的成膜物质，改善涂层厚度性能。稀释剂的主要作用是用来调整涂料的粘度，以利于形成均匀光滑的涂层。 辅助材料在涂料中的作用是辅助成膜物质改善涂料的性能和成膜后的质量；增塑剂用来提高涂层的韧性（增加涂料和塑料的粘合力）。（中间起了壹个俩面胶相似的意思）。防潮剂用来防止因施工环境温度太大时引起涂层泛白等问题。 2、涂料的结构组分 按涂料的组成和结构类型不同，可将涂料区分为溶剂型涂料，光固化涂料等。涂料的组成不同就构成了不同的涂料品种，常用的有各种性质的清漆，色漆、腻子等。 ①清漆：涂料组分中没有加入颜料和体质颜料而呈清澈透明的胶质液体涂料。 ②色漆：涂料组分中加有颜料的不透明涂料。 3、涂料的作用 涂料是壹种成膜物质，涂料是国民经济中壹种不可缺少的重要材料 ①保护作用 涂料作用②装饰作用 ③特殊作用 ①保护作用：物体表面被涂后，涂料可使物面（车身表面金属层）和空气、水分、日光、以及有害气体和微生物等隔离，因而能够保护物面防止腐饰和老化，延长使用寿命。 ②装饰作用：不同的民族和不同地区的人们，对颜色有着不同的喜好，涂料中的颜料，能够赋予物体表面各种不同的色彩，从而使物体和环境的色彩协调。给人以不同的质量感觉。 ③特殊作用：各种不同颜色的涂料，给人们心里带来不同的感觉，能够用这些色代表不同的示意。如不同颜色的图案被用来示出各种交通标志。（举例说壹下红、绿灯方面的知识）。提醒驾驶员遵守有关交通规则。 涂料的分类 1、涂料分类 国外的涂料产品都是根据各国的具体情况进行分类的，没有统壹的国际标准，所以不同的国家使用不同品种的涂料，应首先理解其涂料产品的类别，否则会导致图装质量事故。（举例各种涂料的使用方法和性质问题） 2、涂料命名

汽车材料的应用现状与发展趋势探讨

汽车材料的应用现状与发展趋势探讨//https://www.sodocs.net/doc/5114349898.html, - 1 - 汽车材料的应用现状与发展趋势探讨 于向涛 1，孙智 1，董升 1，谷青霞 2 1中国矿业大学材料科学与工程学院，江苏徐州（221116） 2河北政法职业学院，河北石家庄（050061） 摘要：为了满足人们对汽车环保性、节能性、安全性、舒适性越来越高的要求，汽车用材 料正在发生变化。汽车轻量化成为汽车发展趋势之一。本文分析和介绍了汽车用钢铁材料、 轻合金材料、塑料、陶瓷材料、复合材料和其他材料的组织、成分、物理性能和加工成形等 特点，指出了它们在降低汽车质量、减少尾气排放、降低能耗、提高安全性和综合性能等方 面所起到的作用，并简要介绍了这些材料在汽车制造方面的应用现状。文章指出未来一段时 间汽车用材的发展趋势是：钢铁材料仍旧是汽车用材的主体，但性能会不段提高，在汽车用

材中的比例也会不断下降。轻合金材料、陶瓷材料、塑料、复合材料和其他材料在汽车上的 应用比例会逐渐提高。 关键词：材料；汽车；应用现状；发展趋势 中图分类号：U270.4 1. 引言 随着汽车工业的高速发展和社会的进步，汽车保有量迅速增加，消耗了大量的石化燃 料，加剧了环境污染，也增加了汽车的使用成本。如今，低能耗、轻量化、低污染排放和高 安全成为汽车工业发展的主流趋势[1]。为了适应地球环境要求，同时为了增强在汽车市场上 的竞争力，以满足人们对汽车性能越来越高的要求，世界各国努力改进和研发汽车材料，提 高材料的比强度、降低构件质量、降低制造成本和耗能、广泛采用新材料和新技术、大力发 展特殊材料和复合材料、降低汽车质量、提高汽车寿命[2]。本文将重点介绍和分析国内外汽 车用材料的应用现状和发展趋势。 2. 汽车用钢铁材料 汽车由几十万个零部件组成，大部分是由金属材料制成[3]。由于钢铁材料具有成本低

汽车车身涂装的常用材料(1)..

第一章汽车车身涂装的常用材料 第一节涂料的基本知识 涂料按其属性分为两大类：有机涂料和无机涂料。有机涂料广泛用于金属、木材、塑料等材料表面的保护和装饰；无机涂料主要用于在土建领域。汽车涂装用涂料为有机涂料。 一、涂料的组成与作用 1、涂料的组成 涂料主要由五大类材料组成，如表1-1所示。 油料、树脂是涂料组成中的基础，是主要成膜物质，常称为固着剂或粘接剂。能够把颜料等其它成膜物质粘接起来形成涂料，起到保护表面和装饰的作用。涂料中没有这两个部分，就不能形成牢的涂膜，而且涂料的许多特性，主要取决于这两个部分的性能。 颜料使涂料其有一定的着色能力，呈现一定颜色，增加涂层厚度和遮盖力，起到调色、装饰和标志作用，是涂料中的次要成膜物质。 溶剂包括助溶剂、稀释剂两种。溶剂能溶解并稀释涂料中的成膜物质，改善涂层厚度性能。稀释剂的主要作用是用来调整涂料的粘度，以利于形成均匀光滑的涂层。 辅助材料在涂料中的作用是辅助成膜物质改善涂料性能，如催干剂用来加快涂料的干燥速度，改善涂料性能和成膜后的质量；增塑剂用来提高涂层的韧性；防潮剂用来防止因施工环境湿度太大时引起涂层泛白等问题；此外还有因化剂、抗结皮剂、抗老化剂等。 2、涂料的结构组分 按涂料的组成和结构类型不同，可将涂料区分为溶剂型涂料、水溶性涂料、粉末涂料、光固化涂料等。涂料的组成不同就构成了不同的涂料品种，常用的有清漆、色漆、腻子等。 ①清漆：涂料组分中没有加入颜料和体质颜料，而呈清澈透明的胶质液体 涂料。 ②色漆：涂料组分中加有颜料的不透明的涂料。

③粉末涂料：涂料组分中不含有挥发性物质的无溶剂固态粉末状涂料。这 类涂料有热塑性和热固性两种。 ④腻子：涂料组分中加有大量体质颜料的稠厚浆状体。 3.涂料的作用 涂料是一种成膜物质，涂料是国民经济中一种不可缺少的重要材料。 ⑴保护作用物体表面被涂后，涂料便可使物面与空气、水分、日光以及有 害气体和微生物等隔离，因而可以保护物面、防止腐蚀和老化从而延长使用寿命。对于某些工业制品和机械设备，还可以根据其特殊的工作环境的需要涂以专门涂料，如耐酸、耐碱、耐油、耐高温等性能的涂料，起到保护作有用。 ⑵装饰作用不同民族和不同地区的人民，对颜色有着不同的喜好。涂料 中的颜料能够赋予物体表面各种不同的色彩，从而使其与所处环境的色彩相协调，给人以不同质感的装饰作用。 ⑶特殊作用各种不同颜色的涂料给人们心理带来的不同感觉，可以用其 表达各种示意，如不同颜色图案被用来示出各种交通标志,提醒驾驶员遵守有关交通规则。另外，涂在传递上的污漆，其中的妒忌缓慢渗出，可以杀死生在船底上的海洋生物，从而延长船舶的使用寿命，并保证其航速度。为使导弹、航天器等在飞行中不至于因与大气摩擦产生高热而烧毁。在其表面涂覆一中即耐高温又耐磨擦的涂料，还有用于绝缘、减震、消音、隔热等方面的涂料。 二、涂料的分类、命名和类型 1、涂料的分类 国外的涂料产品都是根据各国的具体情况进行分类的，没有统一的国 际标准，使用不同国家和不同品种的涂料，应首先理解其涂料产品的 类别，否则会导致图装质量事故。 化工部制定了以涂料基料中主要成分膜物质为基础的分类方法，若主要成膜物质为混合树脂时，则按在漆膜中起主要作用的一种树脂为基础作为分类依据。这样，便可根据其类别、名称了解其组成、性能及施工方法等。根据此分类方法，将涂料产品分为17大类，详见表8—2 表8-2 涂料分类表（GB/T2705—1992）

汽车车身构架开发研究

汽车车身构架开发研究 目前，汽车产品的市场竞争越来越激烈，不仅仅表现在产品投放市场的速度上，而且表现在产品价格上。前者反映了企业的产品研发方法和能力，后者则更多表示了企业控制产品开发和生产成本的水平。20年前一般全新产品(不包含构架)开发需要5~6年的时间，而目前轿车的开发周期只有2~3年左右，今后新产品的寿命周期还将进一步缩短为一年半~两年左右的时间。 驱动主机厂开发周期显著缩短的原因主要有三个，其一采用了严格的质量法对产品过程进行了严格的监控，其二是采用了大量的虚拟仿真手段代替物理试验，其三是采用了构架(平台)策略，新产品的改型工作较小，开发验证工作少。在此基础上，现在许多汽车厂每年都能推出新的产品(局部改型)，不断满足市场的需求，想采用一款产品长时间占据市场的时代已经一去不复返了。 构架策略的意义 为降低成本，很多汽车巨头均在减少汽车的平台数，大众由原来的32个减为目前的5个；雷诺由25个减为10个；丰田也由15个减为5个；通用计划由原来的16个减为7个。但是，各汽车巨头每年推出的车型并没有少。福特汽车公司早在1990年就已开发了V8、V6等系列的模块式发动机。通用汽车公司采用模块化技术将汽油发动机数量由27种减为13种，柴油发动机由7种减为4种，变速器从19种减为6种。 实际上，汽车构架在很大程度上已经决定了产品的性能，如操纵稳定性、加速性能、燃油经济性、碰撞安全性、结构耐久性和发动机的动力性和经济性等。因此构架的开发和设计工作占用了整个产品开发的大部分时间，如果能充分利用汽车已有的构架或者开发出满足多种车身型式的构架将大大降低开发风险和产品开发成本。 而对于国际化运作的汽车集团，汽车构架的策略和开发显得尤为重要。这些集团为了抢占全球不同汽车市场，不可能在某个细分产品为每个市场都开发一款全新的产品，而只需要选定某个构架，在此基础上开发一款主导车型，然后在此基础上进行造型差异化、性能差异化和品牌差异化就能达到构架最大化利用，多快好省地开发出系列产品。 此外，构架的共用，实际上在某种程度上是整车构架零件的共用，也就是说零件在不同程度上实现了共享。除构架件外，还有很多小到如内饰灯、转向灯、门拉手、门铰链、门锁、点烟器、加油小门，大到后视镜、天窗、蓄电池等。在多个车型，乃至多个构架之间实现零部件的共用也是降低开发成本的重要方法。如果能从广义的范围内实现产品部分共享或者设计概念的共享，也能减少因为产品验证方面所带来的费用，共享所降低的成本更为可观。 构架特点 构架是由一系列的零部件和总成构成的，代表了整车的关键性能。如果将这些零件按照系统进行分类，如表1所示。 如果将这些构架零件装配在一起，就得到图1所示的整车构架。 汽车构架(architecture)，也指我们经常所说的平台(platform)，它是汽车产品开发的基础，它在最大程度上体现了基于该构架开发的系列产品的主要性能。它具有以下特点：

汽车车身钢板的规格及选用

汽车车身钢板的规格及选用 汽车车身外壳绝大部分是金属材料，主要用钢板。现代汽车的钢板用什么方式防锈？为什么有些轿车声称车身防锈蚀年限达10年以上？ 镀锌薄钢板广泛应用在汽车上，这是因为它有良好的抗腐蚀能力。早年人们在试验中发现，将铁和锌放人盐水中，二者无任何导线联结时，铁和锌都会生锈，铁生红锈，锌生“白锈”；若在二者间用导线联结起来，则铁不会生锈而锌生“白锈”，这样锌就保护了铁，这种现象叫牺牲阳极保护。工程师正是将这种现象运用到实际生产中，生产了镀锌钢板。经研究，在镀锌量350克／平方米（单面）时，镀锌钢板在屋外的寿命（生红锈），田园地带约为15一18年，工业地带大约3一5年，这比普通钢板长几倍甚至十几倍。 从20世纪70年代开始轿车车身钢板采用镀锌薄钢板，装配时镀锌面置于汽车内侧，提高车身耐蚀性能，非镀锌面置于汽车外侧，喷涂油漆。随着汽车对耐腐蚀性能的要求不断提高，镀锌钢板不断增加镀锌层重量，还出现了双层镀锌钢板。但由于增加镀锌重量也会使电镀锌的电能消耗大幅增加，导致材料成本的上升，因此20世纪70年代末又出现一种采用热浸镀锌工艺生产的镀锌钢板，称为热镀锌钢板。这种镀锌钢板用连续热镀锌工艺：冷轧板（注*）→加热→冷却至镀锌温度→镀锌→冷却→矫直。为了满足汽车对镀锌钢板的各种要求，一些生产厂家在镀锌生产线上对镀锌钢板进行扩散退火等特殊处理，以使钢板表面形成一种“锌－铁”合金镀层，其特点是涂漆后的焊接性和耐腐蚀性比纯锌镀层板要好。以后还出现了诸如“锌－铝－硅”、“锌－铝－铼”等合金化热镀锌钢板，使得热镀锌钢板的耐腐蚀性成倍提高，与油漆间的结合性能长期稳定。 目前轿车已经广泛使用镀锌钢板，采用的镀锌钢板厚度从0.5至3.0毫米，其中车身复盖件多用0.6至0.8毫米的镀锌钢板。德国奥迪轿车的车身部件绝大部分采用镀锌钢板（部分用铝合金板），美国别克轿车采用的钢板80%以上是双面热镀锌钢板，上海帕萨特车身的外复盖件采用电镀锌工艺，内复盖件内部采用热镀锌工艺，可以使车身防锈蚀保质期长达11年。 材料是影响汽车质量的重要因素。在现代汽车中，车身材料占全车材料的很大部分。为了提高汽车行驶的经济性，减轻汽车重量是世界各大车厂的目标，近年来汽车上越来越多使用了铝或塑料等非钢铁材料做车身部件，例如奥迪A2全铝制车身，日产SUV“奇骏”用塑料做前翼子板，更多的乘用车保险杠用塑料制成。在日益广泛使用非钢铁材料做车身部件的形势下，高度依赖汽车制造业的钢铁企业将面临直接的威胁。因此，研制和发展轻质、高强度的汽车钢板成为多年来钢铁企业的一个热点。 目前汽车生产中，使用得最多的是普通低碳钢板。低碳钢板具有很好的塑性加工性能，强度和刚度也能满足汽车车身的要求，同时能满足车身拼焊的要求，因此在汽车车身上应用很广。为了满足汽车制造业追求轻量化的要求，钢铁企业推出高强度汽车钢材系列钢板。这种高强度钢板是在低碳钢板的基础上采用强化方法得到的，抗拉强度得到大幅增强。利用高强度特性，可以在厚度减薄的情况下依然保持汽车车身的机械性能要求，从而减轻了汽车重量。例如BH钢板是在低强度的条件下，经过冲压成形之后，进行烤漆加工热处理，以提高其抗拉强度。对比之下，以往生产的强度在440MPa的钢板，在采用这种加工技术以后强度可增加到500MPa。原来用厚度1毫米钢板做侧面板，用高强度钢板只需厚度0.8毫米。采用高强度钢板还可以有效地提高汽车车身的抗冲击性能，防止在行驶中由于路面的砂石飞溅碰撞产生凹痕，延长了汽车的使用寿命。

汽车车身材料的现状及其发展趋势

汽车车身材料的现状及其发展趋势 摘要：汽车车身是汽车整体结构中重要的组成部分，材料一般以钢板、碳纤维、铝、强化塑料等为主。针对于不同用途的汽车车身而言构成材料也具有一定的差异性，同时也带来了不同的属性。本文对汽车车身材料的现状进行了分析并对其发展趋势进行了展望，提出了相关观点，供以参考。 关键词：汽车车身;材料;发展趋势 引言 一直以来汽车加工都处于制造业的前沿领域，这也使得汽车加工承载了很多新型技术。作为汽车最为主要的构件之一车身质量的把握对于汽车的整体质量而言无疑是重要的，在汽车技术不断发展的过程中汽车也朝着多功能化方向迈进，另外人们对汽车的安全性要求也越来越高，这也使得汽车车身材料也越来越受到关注。如今承载式车身已经是目前汽车行业的主流，其最显著特点便是底盘与车厢的一体化，这也让车身材料得到了更大的发展空间。 1.汽车车身材料现状分析 1.1金属材料 金属材料是汽车车身构成当中最常见的材料，最为普遍的即为黑色金属，也就是钢材料。在承载式车身前提下其主要加工工艺为冲压成型，在加工过程中采取挤压的方式让平整化钢板成型。在这个过程中若材料强度高则会对其可塑性带来较大的影响;而低强度材料尽管易于加工，但是易出现变形的情况，换句话说材料强度与可塑性两者间事实上存在着明显的矛盾，然而随着UISAB项目（UltraLightSteelAutoBody）的出现给钢材料带来了新的契机[1]，加速了新型高强度钢的研发。新型高强度钢主要包括以下类型： （1）烘烤硬化钢。这种钢既具有强度又具有较高的可成形性，通过加工过程中的加工硬化和烤漆过程中的时效现象，使得材料的屈服强度提升、抗凹性能提高。烘烤硬化钢广泛应用于汽车外板上，如车门外板、发动机盖外板和行李箱外板等。 （2）相变诱发塑性钢（TRIP钢）。相变诱发塑性钢是由钢组织中逐步进行的马氏体相变过程导致的塑性升高的超高强度钢，这种钢是已有的断裂韧性最好的超高强韧钢。主要用于车身框架，其高强度特性允许碰撞过程中能够吸收大量能量。 （3）马氏体相位钢。马氏体相位钢是通过高温奥氏体组织快速淬火转变为板条马氏体组织，可通过热轧、冷轧来实现，马氏体钢具有较高的抗拉强度，其最高强度可达1600MPa，需进行回火处理以改善其塑性，使其在如此高的强度

新能源汽车特拉斯车身结构材料分析报告

新能源汽车特斯产车身结构材料分析报告

目录 1.车身结构的组成构件 (5) 1.1汽车结构件 (5) 1.2汽车加强件 (5) 1.3汽车覆盖件 (6) 1.3.1发动机盖 (6) 1.3.2翼子板 (7) 1.3.3保险杠 (7) 1.3.4车顶盖 (7) 1.3.5车门 (8) 1.3.6行李箱盖 (8) 2.97%全铝车身，实现极致轻量化 (8) 2.1全铝车身简介 (8) 2.2特斯拉Model S的铝合金结构件 (9) 2.2.1悬挂系统采用镂空锻造铝合金 (10) 2.2.2罕见的铸铝横梁 (11) 2.2.3汽车覆盖件 (11) 2.2.4铝合金制轮毂 (11) 2.3全铝车身“鼻祖”——奥迪ASF车身主要参数 (11) 3.关键区域的高强度钢应用提高乘员安全 (12) 3.1高强度硼钢加固 (12) 3.2汽车防撞梁 (13) 4.特斯拉其他材料使用情况 (13) 5.投资建议 (13) 6.风险提示 (13)

图目录 图1汽车结构件示意图 (5) 图2汽车加强件示意图 (6) 图3汽车覆盖件示意图 (6) 图4发动机盖结构示意图 (7) 图5发动机盖与前翼子板结构示意图 (7) 图6汽车前后保险杠示意图 (7) 图7汽车车门结构示意图 (8) 图8奥迪A8全铝车身 (9) 图9汽车“白车身”——结构件示意图 (9) 图10特斯拉全铝车身 (10) 图11特斯拉Model S悬挂系统 (11) 图12奥迪A8（D5）车身结构材料示意图 (12)

表目录 表1奥迪A8系列白车身重量 (12) 表2特斯拉MODEL S前后防撞梁强度表(MPa) (13) 表3特斯拉MODEL S其他关键构件所用材料 (13)

-未来汽车的发展趋势

未来汽车的发展趋势 作者:温福聪 (重庆工贸职业技术学院汽车与电子工程系２017届汽车检测与维修3班) 摘要:本文从以下三方面简要介绍与未来汽车发展趋势有关的内容：一、车身造型的未来发展趋势：气动最优化、个性化、人性化、虚拟化、全球化。二、全球节能环保汽车技术的发展趋势．三、安全技术发展趋势:防抱死制动系统（AＢS)、电子制动力分配、牵引力控制系统、电子稳定程序、预紧式安全带、智能安全气囊、乘员头颈保护系统、智能行人保护系统等。 关键词:汽车文化;未来汽车；发展趋势 第1章、车身造型的未来发展趋势 自１886年第一辆汽车诞生以来,汽车造型开始了其漫长的进化之路。依次经过了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼型汽车、楔形汽车、子弹头型汽车；进入2１世纪后,从世界各大汽车博览会推出的多款新概念车看,造型更是千奇百怪、更具个性化和特色。车身造型的未来发展趋势综合起来主要有以下： 1、气动最优化 一部汽车车身造型发展史,从某种意义上说就是一部不断追求具有最佳气动造型的历史人们一直在努力研究能够减小气动阻力且气动稳定性好的车身造型，今后这将仍是未来车造型追求的目标之一，但更主要的工作是在研究气动行驶稳定性上。未来的气动造型最优应满足以下几点: (１)最佳气动性能的车身外形只能通过计算机辅助设计和部分实验得出； (2)车身所受的气动纵倾力矩和气动横摆力矩理论上为零； （3）车身所受的气动升力理论上为略小于零; (４）减少气功阻力虽然不再是主要目标，但气动刚力系数不应大于0。2. 2、个性化 车身气动最优化是否会导致未来汽车外形的雷同,从而失去个性化，其实汽车车身造型的发展过程己经揭示了这个问题的答案。在车身造型的历史发展时期,可能会由于追求气动造型的优化而使得某一种车型成为一个时期内的主导车型,但决不是唯一、就是同一主导车型，也由于气动特性非唯一评定指标而形成不同风格，随着社会发展,社会意识和美学观念,造型过程中会起到越来越大的作用,现代人对汽车式样个性化要求也会越来越高。不同层次不同行业、不同种群的审美意识也会大不相同．随着人类物质文化水平的提高和生活环境的变化以及生活方式的多样化，作为大众化商品的轿车无疑将出现各式各样更新颖更奇特的新车型。 3、人性化 汽车是人的代行工具,与人在日常生活中息息相关，己形成独特的汽车文化。“一堆冰冷的钢铁”是无法满足现代人精神和文明需要的。车身造型设计必须以人为本,体现人机协调,使用操作方便、舒适，使汽车适应人的各种生理和心理要求，从而提高工作效率、保障安全、维护健康.未来的车身

汽车用新材料的研究发展状况概要

汽车用新材料的研究发展状况 1国内外汽车用新材料发展状况 1.1 国外汽车用新材料的发展现状与趋势 当前世界汽车材料技术发展的主要特征如下: (1轻量化与环保是当今汽车材料发展的主要方向; (2尽管近阶段钢铁材料仍保持主导地位, 但各种材料在汽车上的应用比例正在发生变化。主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料的用量将有较大的增长, 铸铁和中、低强度钢的比例将会逐步下降,但载重车的用材变化不如轿车明显; (3轻量化材料技术与汽车产品设计、制造工艺的结合将更为密切, 汽车车身结构材料将趋向多材料设计方向; (4更重视汽车材料的回收技术; (5电动汽车、代用燃料汽车专用材料以及汽车功能材料的开发和应用工作不断加强。 减轻汽车自身质量是降低汽车排放、提高燃油经济性的最有效措施之一。世界铝业协会的报告指出, 汽车的自身质量每减少10%, 燃油的消耗可降低6~ 8%, 根据最新资料,国外汽车自身质量同过去相比减轻了20~ 26%。预计在未来的10 年内, 轿车自身质量还将继续减轻20%。铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料和高强度钢、超高强度钢等轻量化材料的开发与应用在汽车的轻量化中将发挥重大作用。可以看出, 尽管钢铁材料在当前仍然占主导地位, 但其份额却在逐年减少, 而铝合金、镁合金、塑料等轻量化材料的用量则呈持续上升的趋势。在最近投产的某些新车型中, 钢铁材料的比例更低, 例如在奥迪A2中, 钢材的比例仅

为34%, 轻质材料则高达52%。国外开发的全铝车身已经在AUDI A8、BMW Z8、FERRARI360等很多车型上使用, 甚至全铝发动机、轮毂都已经开始实际应用。 虽然联邦政府和欧共体有多种与材料有关的研究项目, 但整体上主要还是 体现在墓础研究方而。从汽车行业的应用性研究来讲, 主要依靠企业的自身力量, 这与美国汽车行业的情况很不相同, 后者可从国家得到各种资助。不仅如此, 德国政府在支持、促进和推广新材料在汽车行业的应用以及采用新材料的汽车的生产、销信等方而也没有任何鼓励的政策与措施。虽然从长远战略上说, 汽车采用新材料具有多种重要意义, 但就口前的实际而言, 首要目的是减轻重量、提高效率、降低能耗、减少环境污染。从根木上来讲, 汽车减轻屯量很有好处,既可增加使用面积, 又可节省燃料消耗, 减少环境污染。汽车能耗的70%与汽车重量有关, 如中型轿车 的自重每减少100公斤, 每百公里的燃料消耗就可减少0.4公升。此外, 自重减轻对加速和弹性等行驶效率也有积极影响, 同时可使转动和振动 部件的噪音明显降低。试验证明,假如负荷是单轴的或者在结构上可以沿纤维方向伸展的话, 纤维强化的材料明显比金属优越。 近年来, 虽然日本汽车工业由于各种原因而陷于持续的不景气状况之中, 但各汽车厂商从长远利益出发, 仍继续着各种汽车用新材料及其相关伎术的研 究开发, 并取得品些进展。总的来看, 这一领域研究开发的重点主要集中在三个方面。一是大力开发各类“低公害车”所需材料;二是继续发展汽车以铝、塑等代钢技术;三是提高汽车用材料再生利用率。 一、“低公害车”所需材料的发展状况 随着全球环保呼声日益高涨, 电动汽车、甲醇汽车、天然气汽车等不以汽油为动力源的所谓“低公害车”展现出诱人的发展前景。但是, 目前这类汽车离实用化都还相距甚远。其有待解决的主要问题之一就是所需的各种材料技术尚未过关。在被