⑴ 汽車都有哪些材質
車身材質復有鋼板、碳纖維、鋁、強化制塑料等,不同用途的汽車外殼、不同部位的材料不同。一般是鋼板、碳纖維、強化塑料的。
汽車車身的作用主要是保護駕駛員以及構成良好的空氣力學環境。好的車身不僅能帶來更佳的性能,也能體現出車主的個性。汽車車身結構從形式上說, 主要分為非承載式和承載式兩種。
非承載式車身的汽車有剛性車架,車架的振動通過彈性元件傳到車身上,大部分振動被減弱或消除,發生碰撞時車架能吸收大部分沖擊力,在壞路行駛時對車身起到保護作用,因此車廂變形小,平穩性和安全性好,而且廂內噪音低。望採納,謝謝!
⑵ 沃爾沃車門用的是什麼材質
【太平洋汽車網】沃爾沃車門用的是鐵材質,採用該材質的車門是因為該材質的車門質量輕,具有足夠的強度與剛度,良好的防撞性能,良好的密封性能及開合便利性,在汽車行駛時穩定可靠,安全性好。
沃爾沃s90的車門是鐵材質,採用該材質的車門是因為該材質的車門質量輕,具有足夠的強度與剛度,良好的防撞性能,良好的密封性能及開合便利性,在汽車行駛時穩定耐帶可靠,安全性好。
沃爾沃s90車身材質有鋁也有鋼,汽車車身用材料大致可分為二大類:
(1)金屬材料:鋼板、鑄鐵等重金屬材料;鋁、鎂、鈦等輕金屬及其合金材料、泡沫金屬等材料;
(2)非金屬材料:工程塑料、纖維、樹脂、玻璃、橡膠、非金屬泡沫材料、非金屬復合材料等。
轎車車身用鋼板:鋼板的主要性質有:可塑性、彈性、加工硬化等。熱軋軟鋼板:含碳喊此量一般在0.15%以下,硬度低、抗拉強度不高。主要用於擋泥板、地板、行李箱鉸鏈、保險杠等。冷軋軟鋼板:相比熱軋軟鋼板加工性能好,且表面美觀。如Q21
5、鄭畝迅碳鋼和低合金結構鋼冷軋鋼板、10F、08F、優質碳素結構鋼冷軋薄鋼板等,用於車身外板、零件的外殼、車頂板、行李箱蓋、發動機罩、車門內外板、保險杠、擋泥板等。高強度鋼板:抗拉強度相當高,具有很強的抗破壞能力。用於車身外板、翼子板等。表面處理鋼:鍍鋅鋼板、鋅粉漆塗裝鋼板等,防腐蝕性能好。用於車門、車頂、內襯板、下護板、車身底部等。
汽車用的鋁材主要為鋁板材、擠壓材、鑄鋁及鍛鋁。鋁板開始用於車身發動機罩外板、前翼子板、頂蓋,後來又用於車門、行李箱蓋板。其他應用有車身結構、空間框架、外覆蓋件和車輪等構件,如車身、冷氣設備、發動機缸體、氣缸蓋、懸架支架、座椅等。此外,鋁合金還廣泛用於汽車電器和導線上,鋁基復合材料也可用於制動剎車片和一些高性能結構件上。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)
⑶ 很多汽車車身都會生銹,那為何不採用不銹鋼車身呢
一直以來車身生銹就困擾了不少的車主,畢竟車子在生銹之後不僅會變得不怎麼美觀,更是在整體的強度上會有所下降,這便存在了一定的安全隱患,而在這時問題就來了,既然說車身生銹這一問題這么難以攻克,為什麼車企不直接用不銹鋼來造車呢?而這也是很多車主想不通的一件事情。
之所以很多車主會遇到車身生銹的問題也是因為很多車企為了減少製造成本而忽視了防銹處理,或者是沒有把防銹處理給做好,這就導致了那些價格偏高的車子往往不會出現生銹,反倒是平價入門的車子容易出現生銹的問題,而這部分車子的車主也占據了絕大多數消費者。目前保時捷打造的這台不銹鋼911S也停放在了保時捷的博物館里,如果您有著機會也可以去欣賞品鑒一下。不知道大家又是怎樣看待這件事情的呢?
⑷ 汽車鋼板什麼材料
汽車用鋼板從生產工藝特點劃分為熱軋鋼板、冷軋鋼板和塗鍍層鋼板;從強度角度可劃分為:普通鋼板(軟鋼板)、低合金高強度鋼板(HSLA)、普通高強度鋼板(高強度IF鋼、BH鋼、含磷鋼和IS鋼等)和先進高強度鋼板(AHSS)等。在以強度劃分的鋼板中,前兩類鋼種目前國內外應用均已趨於成熟;第三類鋼種在國際上已批量商業化應用,國內也處於研製、試用(IS鋼)和推廣應用階段;第四類鋼種在國際上處於研製趨於成熟和推廣應用階段,國內處於研製起步階段。由於高強度鋼板是汽車鋼板材料發展的主題之一,因此在高強度鋼板中重點介紹第三和第四類鋼種,同時對塗鍍層鋼板進行簡要介紹。
高強度鋼板
普通高強度鋼板
高強度IF鋼板:使鋼材在保證良好塑性和沖壓性能的同時,擁有較高的強度,滿足復雜形狀轎車沖壓件性能要求。
烘烤硬化鋼板(BH鋼):鋼板沖壓成形前具有較低的屈服強度,通過沖壓成形後的塗漆烘烤工藝使鋼板的屈服強度增加。
含磷鋼板:利用磷在鋼中的固溶強化作用進行強化,可以用來沖制一些形狀比較復雜的汽車沖壓件。
超低碳含磷鋼板:該鋼具有良好的深沖性、塑性和韌性。
各向同性鋼板(IS鋼):主要用於汽車外板。
先進高強度鋼板(AHSS)
雙相(Dual-Phase簡稱DP)鋼:一般用於需高強度、高的抗碰撞吸收能且成形要求也較嚴格的汽車零件,如車輪、保險杠、懸掛系統及其加強件等,隨著鋼種性能和成型技術的進步,DP鋼也被用在汽車的內外板等零件上。
貝氏體鋼板:適合沖壓汽車支撐類部件,這類部件較厚且要求翻邊性能良好。
相變誘導塑性(TransformationIncedPlastic簡稱TRIP)鋼:特別適合要求具有高的脹型情況。
復相(ComplexPhase簡稱CP)鋼:具有高的吸收能和好的擴孔性能,特別適合於車門防撞桿、保險杠和B立柱等安全零件。
馬氏體鋼:是目前商業化高強度鋼板中強度級別最高的鋼種。主要用於成型要求不高的車門防撞桿等零件代替管狀零件,減少製造成本。
塗鍍層鋼板
汽車工業對塗鍍層鋼板的性能要求
在汽車製造過程中,塗鍍層鋼板要經過沖壓成型、焊接、表面處理、塗漆、烘烤工序,因此汽車工業對塗鍍層鋼板有如下性能要求:
1)、成型性:基板適合成型的要求,鍍層附著力強、抗剝落、抗粉化;
2)、耐蝕性:抗冬季道路撒鹽的腐蝕,抗海洋性氣候大氣腐蝕;
3)、塗漆性:磷化和電泳塗漆性能好;
4)、焊接性:對電極損傷小、焊接參數范圍寬;
5)、表面質量:表面平整、鍍層厚度均勻;
6)、公差尺寸:板形平整,公差小。
汽車用塗鍍層鋼板的主要品種
汽車車體使用的各類鍍層板,主要包括熱鍍鋅(熱鍍純鋅GI,合金化熱鍍鋅GA等)鋼板、電鍍鋅(電鍍純鋅、電鍍鋅鎳合金以及合金化電鍍鋅等)鋼板和有機、無機塗鍍層鋼板等。
⑸ 汽車車身一般採用的鋼板類型
(1)車身的所有材料並不是都強度越高越好,要看用在什麼地方。如果乘客室的框架,為了使乘客室的空間盡量不變形(保證乘客安全),就必須採用高強度的材料。如車前和尾部的材料,為了能夠吸收撞擊力,可以使用強度相對較低的材料。
(2)金屬材料在使用過程中,會受到各種外力作用,工程上將這種外力稱之為載荷。外力的具體形式有拉伸、壓縮、彎曲等。金屬拆料在外力作用下表現出來的性能稱為力學性能。評定金屬材料力學性能的主要指標有抗拉強度、塑型、彈性、屈服強度和硬度等。
(3)
根據厚薄程度不同,鋼板可分為薄板、中板和厚板三種。板厚小於3.2mm的稱為薄板,板厚在3.2~5mm稱為中板,板厚在5mm以上的稱為厚板。
(4)金屬材料的類型:
車身所用的鋼板有熱軋鋼板、冷軋鋼板、鍍覆鋼板、不銹鋼板、高強度鋼板和復合鋼板等。汽車鈑金用鋼板大多是厚度為0.6~2.0mm的冷軋薄鋼板和熱軋薄鋼板。近年來,隨著耐腐蝕和車身輕量化要求的發展,鍍膜薄鋼板和高強度鋼板用量也顯著增加。
(5)「熱軋薄鋼板」
它是在高溫狀態下直接軋至所需尺寸而形成的板料。熱軋薄鋼板彈塑性和強度適中,但延伸性能較差,容易開裂,適用於製作外觀要求不高的一般構件。
(6)「冷軋薄鋼板」
這類鋼板是將熱軋鋼板經過酸洗後常溫下軋薄,並經退火處理形成的。薄鋼板一般都是冷軋鋼板。冷軋薄鋼板的尺寸精度高,表面質量好,比熱軋鋼板具有更好的壓縮加工功能。許多需要平滑美觀的部位,如整體式車身、車門等都用冷軋鋼板製成。
(7)「鍍膜薄鋼板」
將冷軋、熱軋薄鋼板再鍍一層金屬(鋅、錫、鉛)膜的鋼板。按鍍層不同可分為鍍鋅、鍍錫、鍍鉛薄鋼板。這類薄鋼板呈亮白色,具有表面美觀、耐腐蝕性好等特點,但焊接、磨損等會造成鍍層脫落,日久便會銹蝕。它可用於製造燃油箱、油底殼等。鍍鋅薄鋼板分為連續熱鍍鋅薄鋼板和單張熱鍍鋅薄鋼板。
(8)「高強度鋼板」
高強度鋼板的種類較多,主要有加Si、Mn、P等固溶強化型,加Nb、Ti、V等的析出硬化性,復合組織型,雙向型和回火、退火型等。高強度鋼板的抗拉強度一般在600MPa以上,為低碳鋼的2~3倍,故稱為高強度鋼板。這類鋼板強度高、重量輕,但受到碰撞或變形時難以修復到原來的形狀。近年來,隨著車身輕量化的發展,剛強度鋼板的用量將越來越大。
「復合鋼板」
又稱為雙金屬鋼板。它是以一種金屬材料為基體,再復合上另一種金屬材料,以便於達到既能降低成本又能滿足特殊需要的目的。
「不銹鋼板」
在碳鋼中添加鉻或是鉻和鎳,經熱軋和冷軋所製成的鈑金材料,該材料的耐腐蝕性極強、表面光亮。它是一種不容易生銹的合金鋼,但不是絕對不生銹。不銹鋼板是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質腐蝕的鋼板。
鋼板在車身材料中所佔的比例很大。就轎車而言,20世紀80年代以前生產的轎車中,鋼板占車身自重比例的60%~67%。近年來,隨著輕金屬材料和非金屬材料的普遍採用,鋼板占車身自重比例已下降到55%~60%。但高強度鋼板的使用卻由20世紀80年代占車身自重的3%~5%,上升到10%以上。
「車用輕金屬材料」
汽車車身使用的輕金屬材料主要有鋁、鋁合金、鈦合金等。20世紀90年代,鎂合金和鈦合金就已經在汽車上開始使用,但其用量所佔比例很小。鋁及鋁合金在車身上的應用越來越多,特別是轎車,其所佔比例也越來越高。20世紀80年代,鋁及鋁合金在轎車車身上的使用比例(占車身自重的比例)為3.6%~ 5%,90年代後使用比例上升到7.5%~10%,近年來鋁和鋁合金在汽車車身上的應用越來越多,有很多汽車使用鋁制車身。
汽車用的鋁材主要為鋁板材、擠壓材、鑄鋁及鍛鋁。鋁板開始用於車身發動機罩外板、前翼子板、頂蓋,後來又用於車門、行李箱蓋板。其他應用有車身結構、空間框架、外覆蓋件和車輪等構件,如車身、冷氣設備、發動機缸體、氣缸蓋、懸架支架、座椅等。此外,鋁合金還廣泛用於汽車電器和導線上,鋁基復合材料也可用於制動剎車片和一些高性能結構件上。
⑹ 汽車車身材料有哪幾種
現在除了鐵,有的地方也用塑料。 汽車車身外殼絕大部分是金屬材料,主要用鋼板。早期的轎車車身沿用了馬車車身結構,整個車身以木材料為主。1912年由愛德華.巴特首次製成了全金屬的車身,1925年文森卓.蘭西亞發明了承載式車身,車身由鋼板沖壓成型的金屬結構件和大型復蓋件組成,這種金屬結構的車身一直沿用至今,得到不斷的完善和發展。 目前汽車上應用的材料有: 一 鍍鋅薄鋼板 從20世紀70年代開始轎車車身鋼板採用鍍鋅薄鋼板。鍍鋅薄鋼板廣泛應用在汽車上,這是因為它有良好的抗腐蝕能力。早年人們在試驗中發現,將鐵和鋅放人鹽水中,二者無任何導線聯結時,鐵和鋅都會生銹,鐵生紅銹,鋅生「白銹」;若在二者間用導線聯結起來,則鐵不會生銹而鋅生「白銹」,這樣鋅就保護了鐵,這種現象叫犧牲陽極保護。工程師正是將這種現象運用到實際生產中,生產了鍍鋅鋼板。 經研究,在鍍鋅量350克/平方米(單面)時,鍍鋅鋼板在屋外的壽命(生紅銹),田園地帶約為15一18年,工業地帶大約3一5年,這比普通鋼板長幾倍甚至十幾倍。 在近代,轎車已經廣泛使用鍍鋅鋼板,採用的鍍鋅鋼板厚度從0.5至3.0毫米,其中車身復蓋件多用0.6至0.8毫米的鍍鋅鋼板。德國奧迪轎車的車身部件絕大部分採用鍍鋅鋼板(部分用鋁合金板),美國別克轎車採用的鋼板80%以上是雙面熱鍍鋅鋼板,上海帕薩特車身的外復蓋件採用電鍍鋅工藝,內復蓋件內部採用熱鍍鋅工藝,可以使車身防銹蝕保質期長達11年。 二 普通低碳鋼版 在現代,汽車生產中,使用得最多的還是普通低碳鋼板。低碳鋼板具有很好的塑性加工性能,強度和剛度也能滿足汽車車身的要求,同時能滿足車身拼焊的要求,因此在汽車車身上應用很廣。為了滿足汽車製造業追求輕量化的要求,鋼鐵企業推出高強度汽車鋼材系列鋼板。這種高強度鋼板是在低碳鋼板的基礎上採用強化方法得到的,抗拉強度得到大幅增強。利用高強度特性,可以在厚度減薄的情況下依然保持汽車車身的機械性能要求,從而減輕了汽車重量。例如BH鋼板是在低強度的條件下,經過沖壓成形之後,進行烤漆加工熱處理,以提高其抗拉強度。對比之下,以往生產的強度在440MPa的鋼板,在採用這種加工技術以後強度可增加到500MPa。原來用厚度1毫米鋼板做側面板,用高強度鋼板只需厚度0.8毫米。採用高強度鋼板還可以有效地提高汽車車身的抗沖擊性能,防止在行駛中由於路面的砂石飛濺碰撞產生凹痕,延長了汽車
⑺ 汽車缸體是什麼材質的
這個一般就是鑄鐵和鋁合金的,也有陶瓷的。
⑻ 汽車常用的鋼及優缺點 我是做汽車設計的!但對鋼材不熟
《汽車車身常用材料》中有。。。。
現代汽車製造金屬材料的應用及發展方向
隨著科學技術的飛速發展,現代汽車製造材料的構成,發生了較大的變化,高密度材料的比例下降,低密度材料有較大幅度的增加,可以說,從90年代開始,汽車材料向輕量化、節省資源、高性能和高功能方向發展。 一、汽車製造的金屬材料 長期以來,鋼鐵一直是構成汽車的主要材料,在汽車用鋼中,合金鋼比例較高。國外不少汽車採用含Cr、Ni、Mo等元素的結構鋼和含Co量很高的永磁材料,而這些元素的資源都較稀缺,節約合金資源成為指導汽車材料開發和應用的方針之一。 構成汽車的零件約有兩萬多個,在這些零件中,使用了各種各樣的材料(見圖)。其中約86%是金屬材料,而在金屬材料中,鋼鐵材料佔了80%。在90年代日本的消費量中冷軋薄板佔37%,熱軋薄板33%,特殊鋼24%;另外鋁鑄材料的83%都是用於汽車製造上, 這對日本經濟界的發展產生了很大的影響。 鋼鐵材料的理論強度約為14000MPa,直徑為1~2μm的鐵單晶體試棒可接近這個理論強度,而實際使用材料的最大強度只有2000MPa。從宏觀上看是由於材料的缺陷,在微觀上看是由於結晶的缺陷,所以,為得到強度高而便宜的鋼鐵材料,應盡量減小這些缺陷,並進行各種各樣的研究。 汽車的車體鋼板,以前使用的是容易成型的軟質鋼材。為適應輕量化的需求,以後開發了高張力鋼板。這種鋼板具有成型性好、強度高,並可使板厚減薄的優點。高張力鋼板是在原有鋼板基礎上添加固溶強化型元素(硅、錳等)和析出強化型元素(鈮、鈦等),並在鋼鐵廠退火爐內連續退火而得到。它有著屈服點低的、復合成分多的特點。 車身外板用的鋼板使用最多的是加磷的抗拉強度為350~400MPa的鋼板,特別是轎車上使用的鋼板,20%~50%都是高張力鋼板。目前,正在進行研究將以前鑄造的一體成型的發動機氣缸體改用鋼板沖壓成型,可大幅度減輕重量而製成輕量化(約33%)的鋼板制氣缸體。另外,驅動系統齒輪由於高功率輸出、輕量化、降低雜訊等的需要,對驅動系統齒輪提出了嚴格的質量要求:強度好,熱處理變形小。為達到這一要求,在鋼鐵材料的製造過程中,採用了連續鑄造法。這種方法跟以前的鑄錠法相比,具有冷卻速度快、成分偏析少的優點,它與制鋼時的真空脫氣技術組合,可以滿足齒輪所要求的強度。進而,為縮小對熱處理變形影響大的鋼的淬透性的偏差,製造出高品質的連續鑄造鋼,現在鑄造的鋼可將日本工業標准規定的淬透性規格限制在1/3上。連續鑄造法具有提高制鋼時的材料利用率和降低製造所耗能源的優點,且由於製造工藝合理化也使成本有了降低。 降低成本是和提高質量同等重要的課題,降低成本主要有兩個手段:一是減少合金元素的添加量和降低替代材料的成本。可將價高而且價格不穩定的含Mo的Cr~Mo鋼改用鉬添加量只有其一半的半Mo鋼和硼鋼。二是降低零件製造成本。在這里為降低零件製造所消耗的能源而採用非調質鋼,為提高加工能力,也有採用易切削鋼。因非調質鋼添加了釩,控制了熱鍛後的冷卻速度,省去了淬火、回火的熱處理,故確保了強度。它可在汽車的曲軸、連接件、FF車的車輪等部分使用,其用途可望得到進一步擴大。另外,對於易切削且強度降低少而用於齒輪的低鉛、易切削鋼是一種新的易切削鋼材。它可用於小型車的變速器,並具有降低製造成本的效果。 新型彈簧鋼 新型彈簧鋼主要指汽車懸掛系統的彈簧用鋼,目前用的最廣的鋼板彈簧是Si鋼,其性能基本上能滿足使用要求,近年來,變截面少片彈簧在汽車上的應用越來越多,使用這種彈簧可以節約l/3左右的材料,並使汽車的平順性等性能得到改善,同時有顯著的技術經濟效益,但其生產工藝發生了相應的變化,含Si量較高的彈簧鋼具有較高的脫碳傾向,故應發展低Si或無Si的彈簧鋼,以滿足生產的需要。 微合金非調質鋼 在鋼中加入微量V、Ti、Nb等元索、經鍛造或軋製冷卻後在鐵索體、珠光體中析出碳化物或碳氮化物而達到強化,不需要調質,可以減少熱處理工序和設備,避免熱處理變形和淬火裂紋造成的廢品,降低能耗和生產成本。 高強度鋼板 採用高強度鋼板,既可以減少汽車由身的質量,又可以提高汽車的安全性和可靠性,含磷深沖壓高強度鋼板主要應用在車身、駕駛室上的深沖壓件,使用得當,可降低材料消耗10%,雙相鋼板其有較低的屈服強度和高的加工硬化能力,比較適宜於製造變形程度大的沖壓或拉延深件,根據成形特點,可使零件質量減輕30%一60%。 鍍覆鋼板 鍍層鋼板和鋼管的研製與應用,是為了改善耐腐蝕性等性能。國外在汽車上大量使用覆層鋼板。鍍鋁或滲鋁鋼管主要用來製造消聲器,排氣凈化裝置的接觸容器和反應器部件。鍍鋅鋼板用來製造車身、車架、駕駛室、油箱等零件。含鋅、鉻的高分子化合物塗層鋼板,主要用於防腐蝕要求高和不便於塗裝的車身、駕駛室零件。 傳動系材料 齒輪是汽車的重要基礎零件,應按其模數和工況選用不同級別的齒輪鋼。在我國目前變速器和後橋齒輪大都使用2OCrMnTi,需仿製國外成熟的先進鋼種,形成汽車齒輪用鋼系列化。 擴大應用有色輕金屬 有色輕金屬的應用范圍在不斷擴大,鋁的密度為鋼的l/3,用鋁代替鋼可以減少質量50%左右,但鋁的強度低,體積較大。鎂合金的強度比鋁合金高、而與高強使合金結構鋼相近,所以,沖壓鋁、鎂合金作汽車材料,是使汽車減輕質量和節能的一條有效途徑。用鋁合金板可製造發動機罩、行李箱蓋、保險杠、車身內外板件、散熱器,用鎂合金製造操縱桿托架、大粱、離合器殼和變速器殼等。 粉末冶金合金 燒結金屬,是以金屬粉末為原料,作金屬模具內壓縮成形,後燒結而成的,無需加工,材料的成分配製能自由控制,它已應用於軸承、排氣門座、凸輪、齒輪、支架上。這種材料也可以用來製造連桿、消聲器、離合器、轉向系及制動系部件。
隨著粉末冶金工藝和技術新發展,高強度、高耐磨性、耐熱、形狀復雜的燒結結構零件和高性能減摩材料將大量應用於汽車製造中。所以,高強度燒結合金鋼、燒結不銹鋼等結構材料、低雜訊軸承材料、高溫高真空減摩材料、半金屬減摩材料等將進一步得到發展和應用,這將對汽車製造產生巨大的影響。 鋁合金材料 鋁是輕量化首選材料。在高張力鋼板、鋁、塑料與一種稱為FRP的輕量化材料中,鋁起了特別重要的作用。由於鋁的比重只有鐵的1/3,由鐵向鋁轉換也比較容易,所以把活塞、進氣支管、氣缸蓋、盤輪等都採用了重量輕的鋁合金。 在美國和歐洲,保險杠、油箱也將鋼板改用為鋁合金。保險杠用的新鋁合金也多次被開發。但在日本,主要使用的是鋼板和塑料,這是因為歐美等國和日本的鋁價格差異較大。因此,未來汽車的材料構成比例中,歐美地區的鋁將成為主要比率。如在德國的試驗車中,鋁合金使用率已達到全體材料的30%。另外,由於不穩定的鋁價格和強力塑料的推出,每輛汽車中鋁使用量的增加勢頭比以前有所減弱,從精煉鋁在價格來看,鋁仍將是輕量化首選材料。 鎂合金材料 鎂比鋁更輕,且資源豐富。對於易氧化的鎂,由於已開發出效率高的鍛造工藝,使鎂的製造成本下降,但其精煉能源為電力,所以其成本比鋁高。鎂能否在汽車零部件上大量使用,鎂和鋁的價格差成為關鍵。鎂的比重只有鋁的0.64;因此價格差如能控制在1.7倍以下,才有可能使用鎂。據此,從目前輕量化材料的現狀出發,還不如把鋁改換成塑料。但也存在製造設備的供給能力和再循環問題。而在環境問題上,也將會帶來新的問題。 二、汽車金屬材料的應用和發展 汽車板料成形的發展趨勢 為滿足較高的安全標准及乘坐的舒適性,就必須增加轎車的質量,但轎車的質量又極大地影響著轎車的油耗及尾氣的排放量,因此,汽車工業正努力採用輕型結構來減輕汽車質量。這就涉及到對材料及生產工藝的戰略決定。而占整車質量20%~25%的白車身無疑具有很大的減輕質量潛力。 不同的車身結構對減輕車身質量的潛在能力起決定性的作用,這些方法一類為分開的生產方式(自支撐底盤及獨立車身和承載構架及獨立車身),另一類為集成式的加工方法。(金屬板材整體式車身和無車架車身)。如今金屬板材整體式車身在大批量生產中已廣泛使用。 減輕車身質量的方法 大最使用輕質材料是車身減輕質量的主要手段。如今,中型車質量經50%~60%由鋼組成,車身中鋁的結構比僅限於3%~7%(質量)、集中於發動機及底盤生產中。塑料約佔10%~15%(質量)。在當今大批量生產中,白車身的主要材料是鋼,但其他材料如鋁合金及塑料正顯得愈加重要,過去白車身材料採用常規低碳鋼,然而為了減輕質量及增加結構性能,高強度鋼(HSS)已變得愈加有前景了。 在可靠的生產工藝下,採用高強度鋼可減輕質量。在大多數情況下,結構板件要求更大的拉深深度以及更加復雜的負載。大批量生產中,屈服強使高達42OMPa的微合金鋼和含磷合金鋼,在結構部件中(防撞擊部件),如車體內側板、內側柱等,已廣泛的應用。 對大批量和小批量生產的影響 在金屬車身面板和結構面板的生產成形中,深沖壓為主要的生產工藝。然而在材料成形方面仍然可以進一步改進。生產工藝必須根據生產規模劃分。白車身內面板和外面板的大規模生產通常由沖壓線和多工位壓機生產,因為這些生產方式可以滿足批量的要求。而材料(尤其是超高強度鋼)對壓力機最大許可壓力和單位工件生產時間有很大影響。 泡沫金屬在未來汽車中的應用 製造從泡沫塑料在建築中廣泛使用中得到啟發,科學家們考慮在汽車業中使用「泡沫金屬」。目前汽車工業是消耗金屬最多的工業之一,金屬製造業雖然能生產2500多種性能各異的鋼材和千百種有色金屬,但仍然滿足不了汽車製造業的特殊需要。如果「泡沫金屬」能研製出來,它將成為未來汽車的最佳材料,這種泡沫金屬零件的結構是:外表用薄鋼製成,中心則用泡沫金屬填充。 報載歐洲目前已經研製出--種新型鋼質結構材料,它比普通鋼質材料輕10%。主要是靠粘結鋼質零件和採用減震材料新結構而製成。同時還研製出「精確鋼坯」組合新結構,能使所有部件相互巧妙配合。這樣,在汽車製造中,就可以機動而廣泛地選用應力強度恰好合適的組合部件,如在車門鉸鏈部位,其零件除外形合理、美觀外,還需具備結構穩定性。 目前德國科學家已經成功地研製出「泡沫鋁」--將鋁粉和鈦氧化合物粉末相混成,填放到鋼皮製成的模型中,然後再把這充滿混合物的模型加熱到鋁的熔點,這時,氫氣會從氫化合物中分解而逸出,從而使熔化的鋁產生泡沫,當鋼皮模型完全冷卻後,便形成了固體「泡沫鋁」。這種「泡沫鋁」具有整體結構,其質量輕而均勻,強度比鋁更高,其外覆的鋼皮模型更增強了部件的強度和剛度。 為了提高汽車的安全性和可靠性,需要從設計上、製造上,特別是材料方面考慮。例如,提高汽車結構材料的強度和韌性,使之更堅固可靠,一旦發生撞車、翻車等交通事故時,能最大限度地減輕損傷程度,保證人員的乘車安全。與此同時,大力發展各種汽車用的具有特殊功能的材料,以提高汽車的自控能力,進一步改善汽車的性能。 汽車所用的材料,由於節省能源、節省資源、輕量化的需要而有所變化,新材料相繼被推出、應用。在比較成熟的金屬材料中,鋼鐵材料和輕金屬材料也出現了新的發展趨勢。