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    盤點車身-新材料種類.pdf 5頁

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    2019/6/17 盤點車身新材料種類 隨著汽車技術的發展,汽車的功能日益完善,汽車的結構越來越復雜,傳統的汽車通常由幾千個零件組成,現代高級矯車由幾萬個零部件組成。為滿 足汽車節能、環保、安全、舒適的要求,實現輕量化、高強度、高性能的目標,構成汽車的材料也發生了巨大的變化。 通常按照材料的成分,將汽車材料分為金屬材料和非金屬材料兩大類。隨著汽車技術的發展,未來汽車材料除金屬材料、非金屬材料外,復合材料和 納米材料也將獲得廣泛應用。 ■新型結構材料 1.高強度鋼板 從前的高強度鋼板,拉延強度雖高于低碳鋼板,但延伸率只有后者的50%,故只適用于形狀簡單、延伸深度不大的零件。現在的高強度鋼板是在低碳 鋼內加入適當的微量元素,經各種處理軋制而成,其抗拉強度高達420N/mm2,是普通低碳鋼板的2~3倍,深拉延性能極好,可軋制成很薄的鋼 板,是車身輕量化的重要材料。到2000年,其用量已上升到50%左右。中國奇瑞汽車公司與寶鋼合作,2001年在試制樣車上使用的高強度鋼用量為 262kg,占車身鋼板用量的46%,對減重和改進車身性能起到了良好的作用。 美國轎車材料構成 要有含磷冷軋鋼板、烘烤硬化冷軋鋼板、冷軋雙相鋼板和高強度1F冷軋鋼等,車身設計師可根據板制零件受力情況和形狀復雜程度來選擇鋼板品種。 含磷高強度冷軋鋼板:含磷高強度冷軋鋼板主要用于轎車外板、車門、頂蓋和行李箱蓋升板,也可用于載貨汽車駕駛室的沖壓件。主要特點為:具有 較高強度,比普通冷軋鋼板高15%~25%;良好的強度和塑性平衡,即隨著強度的增加,伸長率和應變硬化指數下降甚微;具有良好的耐腐蝕性,比 普通冷軋鋼板提高20%;具有良好的點焊性能; 烘烤硬化冷軋鋼板:經過沖壓、拉延變形及烤漆高溫時效處理,屈服強度得以提高。這種簡稱為BH鋼板的烘烤硬化鋼板既薄又有足夠的強度,是車身 外板輕量化設計首選材料之一; 冷軋雙向鋼板:具有連續屈服、屈強比低和加工硬化高、兼備高強度及高塑性的特點,經烤漆后強度可進一步提高。適用于形狀復雜且要求強度高的 車身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件,如車門加強板、保險杠等; 超低碳高強度冷軋鋼板:在超低碳鋼(C≤0.005%)中加入適量鈦或鈮,以保證鋼板的深沖性能,再添加適量的磷以提高鋼板的強度。實現了深沖性 與高強度的結合,特別適用于一些形狀復雜而強度要求高的沖壓零件。 2019/6/17 2.鋁合金 與汽車鋼板相比,鋁合金具有密度小(2.7g/cm3)、比強度高、耐銹蝕、熱穩定性好、易成形、可回收再生等優點,技術成熟。德國大眾公司的新 型奧迪A2型轎車,由于采用了全鋁車身骨架和外板結構,使其總質量減少了135kg,比傳統鋼材料車身減輕了43%,使平均油耗降至每百公里3升的 水平。全新奧迪A8通過使用性能更好的大型鋁鑄件和液壓成型部件,車身零件數量從50個減至29個,車身框架完全閉合。這種結構不僅使車身的扭 轉剛度提高了60%,還比同類車型的鋼制車身車重減少50%。由于所有的鋁合金都可以回收再生利用,深受環保人士的歡迎。 根據車身結構設計的需要,采用激光束壓合成型工藝,將不同厚度的鋁板或者用鋁板與鋼板復合成型,再在表面涂覆防腐蝕材料使其結構輕量化且具 有良好的耐腐蝕性。 鋁合金已成為僅次于鋼材的汽車用金屬材料,能夠為汽車提供各種鋁合金鑄件、沖壓結構件和拉制的鋁型材。鋁合金主要用于制造發動機缸體、活 塞、進氣支管、氣缸蓋、變速器殼體、矯車的骨架、車身、座椅支架、車輪等部件。 3.鎂合金和鈦合金 鎂的密度為1.8g/cm3,僅為鋼材密度的35%,鋁材密度的66%。此外它的比強度、比剛度高,阻尼性、導熱性好,電磁屏蔽能力強,尺寸穩定性 好,因此在航空工業和汽車工業中得到了廣泛的應用。鎂的儲藏量十分豐富,鎂可從石棉、白云石、滑石中提取,特別是海水的鹽分中含 3.7%的 鎂。近年來鎂合金在世界范圍內的增長率高達20%。 鑄造鎂合金的車門由成型鋁材制成的門框和耐碰撞的鎂合金骨架、內板組成。另一種鎂合金制成的車門,它由內外車門板和中間蜂窩狀加強筋構成, 每扇門的凈質量比傳統的鋼制車門輕10kg,且剛度極高。隨著壓鑄技術的進步,已可以制造出形狀復雜的薄壁鎂合金車身零件,如前、后擋板、儀表 盤、方向盤等。 鈦的比重為4.6g/cm3,僅是鐵的1/2,但強度和硬度超過了鋼,且不易生銹。用鈦合金鑄造的汽車發動機部件更輕、更堅固和更耐腐蝕,鈦合金車身 可以承受更大的作用力。 4.泡沫合金板 2019/6/17

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