成大势所趋,揭秘汽车车身轻量化的实现_焦点新闻_行业资讯

▋优化车身结构
    车身的优化设计是很重要的轻量化方案，也在众多的车企中被设计师所青睐，它能在尽量少的增加成本的基础上做到比较理想的效果。
    车身结构优化是通过采用先进的优化设计方法和技术手段，在满足车身强度、模态、刚度和碰撞安全性等诸多方面的性能要求，以及相关的法律法规标准前提下，进而优化车身结构参数，提高材料的利用率，去处零部件冗余部分，同时又使部件薄壁化、小型化、中空化和复合化以减轻重量，最后实现轻量化。
    在当下的科技环境中，使用CAD与CAE等计算机工具，是一个不错的辅助。
    通过CAD对汽车结构布局进行设计，在软件上模拟实体车，然后对整车进行分析，得到零部件的安置情况以及选择合适的轻量化材料，在对整车设计完成以后，可以通过CAE进行进一步分析和运动干涉分析等，使轻量化材料能够达到车身设计的各项要求。
    还有一种是目标在不增加成本低额前提下，维持车身功能与抗击安全性的同时再减轻汽车的重量，就是我们前文所说的采用小型化的结构。
    比如3D打印带来了通过结构设计层面上达到轻量化的可行性。具体来说，3D打印通过结构设计层面实现轻量化的主要途径有四种：中空夹层/薄壁加筋结构、镂空点阵结构、一体化结构实现、异性拓扑优化结构。
    通过3D打印是实现机械轻量化的一个重要方向。
    ▋先进的制造工艺
    在材料与优化车身结构之外，往往需要革新制造工艺来满足材料和结构的变化，目前已经广泛应用的激光拼焊板、热冲压成形和液压成形等工艺。
    比如激光拼焊板可将不同材质、不同厚度、不同强度和不同表面镀层的板坯拼合起来，然后整体进行压型。激光拼焊板工艺已在汽车领域应用成熟，用于制造车门内板、加强板、立柱、底板和轮廓等部件。
    比如对于高强度钢的热冲压成形工艺，是因为在强度超过1000MPa以上时，一些几何形状比较复杂的零件，使用常规的冷冲压工艺几乎无法成形。
    再比如一种铝合金压铸新工艺。随着铝合金在车身上的应用日益广泛，工程师们开发了一系列铝合金压铸新工艺，如冲压压铸法、针孔压铸法和无孔性压铸法等，其中无孔性压铸法最受欢迎，压铸时注入型腔的金属液与氧气发生反应，型腔内随即形成真空状态，从而实现无气孔且可热处理的高质量压铸件。
    目前用无孔性压铸法生产的铝合金大量应用于车轮、进气歧管以及动力转向壳等部件上，由于应用铝材且壁厚减小，轻量化效果显著。
    总的来说，汽车车身的轻量化，主要便体现在以上关于材料轻量化、车身结构优化、先进的制造工艺等三个方面。
    在现在的汽车市场上，汽车品牌的竞争越发严苛，而汽车的轻量化无疑就是一个十足的卖点，无论是传统燃油车还是新能源汽车，汽车的轻量化都是一直在不断的突破与创新的。我们更应该知道，汽车上每一克的减重，都有着工程师们付出的不懈努力。