《汽車輕量化設(shè)計(jì)》PPT課件.ppt

1、汽車輕量化設(shè)計(jì),1123,拆解】日產(chǎn)March：採用輕量化低成本設(shè)計(jì)，徹底減少加工程序及部件數(shù)量,地板省去減振材料 新款March為了提高燃效，徹底實(shí)現(xiàn)了車身的輕量化。為此，大量使用了通過在車架上設(shè)置凹型壓邊筋 （凹痕）來確保剛性的方法。另一方面則減少了原來採用的可有效減輕重量的方法使用高張力鋼板。其原因是，考慮到要在新興市場國家生產(chǎn)，採用了只使用可在當(dāng)?shù)貟褓彽降?40MPa級高張力鋼板的設(shè)計(jì)方針。並在此限制條件下推進(jìn)了構(gòu)造的合理化，使車身重量比老款March減輕了7。 因考慮到在新興市場國家生產(chǎn)，還盡量減少了部件的加工程序（圖A）。March的另一大特點(diǎn)是，通過改進(jìn)地板形狀，省去Meltin

2、g Sheet等減振材料，實(shí)現(xiàn)了輕量化。由此為車身減重1520kg左右作出了貢獻(xiàn)。為了使地板更加平坦，鋪設(shè)了發(fā)泡樹脂材料，但沒有使用減振材料，為了防止樹脂材料直接與地板面接觸而發(fā)出吱吱的摩擦聲，作出了在發(fā)泡材料表面貼上聚氯乙烯膠帶等極為細(xì)緻的改進(jìn)（圖B,圖A：前端車架的引擎支架部分採用了可在3道沖壓程序以內(nèi)完成的簡單形狀,圖B：地板鋪設(shè)的發(fā)泡樹脂材料的背面黏貼了聚氯乙烯膠帶用來防止發(fā)泡樹脂材料與地板面直接接觸而發(fā)出摩擦聲,http:/,拆解】日產(chǎn)March：採用輕量化低成本設(shè)計(jì)，徹底減少加工程序及部件數(shù)量,http:/,內(nèi)飾部件構(gòu)造方面引人關(guān)注的是，改變了儀錶板橫樑（CCB）的構(gòu)造。CCB原來

3、採用彎曲形狀，新款March則將其改成了筆直的形狀。這是因?yàn)槿债a(chǎn)認(rèn)為，彎曲的形狀很難獲得穩(wěn)定的尺寸精度，不適合在新興市場國家生產(chǎn)。 以往的CCB之所以彎曲，是為了避免與空調(diào)單元相互干擾，而此次通過縮小空調(diào)單元的尺寸，實(shí)現(xiàn)了CCB的筆直形狀。該模組的組裝由康奈可負(fù)責(zé)。而且，原來的CCB使用支架來安裝部件，而新款March是直接在橫樑上打螺絲孔來安裝空調(diào)的，從而減少了部件數(shù)量（圖C,圖C：在儀錶板橫樑上安裝空調(diào)單元的方法在橫樑上直接打螺絲孔來安裝空調(diào),拆解】日產(chǎn)March：採用輕量化低成本設(shè)計(jì)，徹底減少加工程序及部件數(shù)量,http:/,門飾板方面，一般通過焊接、黏合或螺絲等方式安裝的側(cè)面碰撞用衝擊

4、吸收材料與地圖袋（Pocket Cover）僅靠樹脂扣的嵌合來安裝，既削減了組裝加工費(fèi)，又提高了回收性。衝擊吸收材料大多使用發(fā)泡樹脂塊，而新款March通過採用聚丙烯射出成形品降低了成本（圖D）。（記者：林達(dá)彥,圖D：門飾板的新組裝方法側(cè)面碰撞用衝擊吸收材料與地圖袋的安裝只靠樹脂扣的嵌合,新車報(bào)導(dǎo)】奧迪A6：採用鋁鋼混合車身，4輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)煥然一新,圖2：鋁合金與鋼板相混合的車身除了前引擎蓋及車門等蓋狀部件，前部的支柱塔部分等也採用了鋁材料。車柱使用了通過熱成形來提高強(qiáng)度的鋼板,http:/,新車報(bào)導(dǎo)】奧迪A6：採用鋁鋼混合車身，4輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)煥然一新,http:/,對提高燃效作出貢獻(xiàn)的技術(shù)首先是

5、輕量化技術(shù)。新款A(yù)6的車身採用鋁（Al）合金與高張力鋼板的混合構(gòu)造，車身的20以上由鋁合金構(gòu)成。由此將車身重量減輕了30kg,採用鋁材料的部分是，引擎艙內(nèi)的支柱塔部分、前後保險(xiǎn)桿加固材料、車門、前引擎蓋及後行李廂蓋等（圖2）。支柱塔部分採用了鑄件，保險(xiǎn)桿加固材料及懸吊橫向連接桿使用了擠壓材料。儘管原車型也採用了鋁製車身，但只限于車門及引擎蓋等蓋狀部分。 新款車還改進(jìn)了加工技術(shù)。焊接車門及後行李廂蓋的外板與內(nèi)板時(shí)採用了二極體雷射焊接技術(shù)。與原來的固體雷射YAG（釔鋁石榴石）雷射相比，二極體雷射的波長較短，焊接鋁材料時(shí)的吸收率是固體雷射的近3倍，因此可減少能耗。而且提高了處理速度。製造車門時(shí)，使用

6、12臺這種新型雷射焊接機(jī)，只需75秒即可完成50處接縫焊接。 鋼板也實(shí)現(xiàn)了輕量化。尤其引人注目的是增加了熱成形技術(shù)的採用，通過將鋼板加熱至1000以上，採用水冷式模具進(jìn)行沖壓成形，來提高鋼板強(qiáng)度。新款A(yù)6在引擎艙間隔牆的加固材料、前柱、中柱、側(cè)欄及中央通道等多種部件中均使用了熱成形件,向個(gè)性化發(fā)展的新型黏合劑（一）：汽車及電氣電子設(shè)備領(lǐng)域?qū)︷ず蟿┑年P(guān)注度提高,http:/,向個(gè)性化發(fā)展的新型黏合劑（一）：汽車及電氣電子設(shè)備領(lǐng)域?qū)︷ず蟿┑年P(guān)注度提高,http:/,將車身及骨架的材料換成比重輕於鋼的材料，在保持車身及骨架的剛性的情況下將構(gòu)成材料減薄。這些是很多汽車廠商為汽車輕量化而做的典型探索。而

7、在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，黏合劑發(fā)揮了重要作用。 比如，2009年3月上市的寶馬新款轎車7系，為實(shí)現(xiàn)輕量化在車頂使用了鋁合金。在背後起到支撐作用的是美國陶氏化學(xué)公司（The Daw Chemical）製造的雙組份聚氨酯黏合劑BETAMATE。由於7系採用的是鋼製骨架，因此將車頂改為鋁合金時(shí)，就必須將鋼與鋁合金接合起來。而接合使用的就是BETAMATE。 實(shí)際上，據(jù)稱該BETAMATE是訂製的新型標(biāo)準(zhǔn)品。據(jù)陶氏化學(xué)日本公司介紹，新型BETAMATE抗剪強(qiáng)度的溫度依賴性比以往產(chǎn)品有所減弱（見圖）。估計(jì)寶馬是為了防止骨架和車頂?shù)慕Y(jié)合剛性隨季節(jié)發(fā)生極端變化而採用新型BETAMATE的。 此外，從車身輕量化的觀點(diǎn)出

8、發(fā)，以歐美汽車廠商為中心正在推進(jìn)使用膠結(jié)點(diǎn)焊法(Spot Weld Bonding)。這種方法是車身及骨架的材料與以往一樣採用鋼板，而其接合則並用點(diǎn)焊和黏合手段。因黏合為面接合可提高剛性，所以可減薄鋼板從而實(shí)現(xiàn)輕量化。黏合劑通常使用環(huán)氧類黏合劑。據(jù)陶氏化學(xué)日本介紹，與僅用點(diǎn)焊手段時(shí)的4000個(gè)焊點(diǎn)相比，並用黏合手段時(shí)車身扭曲剛性提高了約40。據(jù)稱這時(shí)黏合劑以大約20mm的寬度沿接合部塗佈。而且，即使將點(diǎn)焊減至2000個(gè)焊點(diǎn)，並用黏合手段的話，扭曲剛性也可提高3637,新車報(bào)導(dǎo)】大發(fā)工業(yè)Mira e:S：實(shí)現(xiàn)30km/L和80萬日元售價(jià)，選擇最佳成本效益比,圖4：連接車身左右後端的梁筆直地穿過車

9、身骨架，通過盡量減少高張力鋼的使用減輕了重量,http:/,輕量化的詳情如下：調(diào)整車身骨架減輕了30kg，內(nèi)裝部件減輕了20kg，CVT等減輕了15kg，整車裝配變更減輕了10kg，共減輕了75kg。由於為提高燃效而追加的部件增加了15kg，兩相抵銷，車身重量共減輕60kg。車身骨架方面，將原來彎曲的構(gòu)成部件改成了直的（圖4）。同時(shí)將高張力鋼的使用率降低了15。從整車裝配來看，長度為微型汽車的上限3395mm，軸距為2455mm，比Mira的2490mm稍短,新車報(bào)導(dǎo)】大發(fā)工業(yè)Mira e:S：實(shí)現(xiàn)30km/L和80萬日元售價(jià)，選擇最佳成本效益比,http:/,圖5：利用輸出軸減速的3軸CVT

10、採用鋁合金行星齒輪架,CVT為大發(fā)很早就開始使用的輸入減速（Input Reduction）式（圖5）。通過在輸入端設(shè)置行星齒輪機(jī)構(gòu)降低了轉(zhuǎn)速，並通過使其反向旋轉(zhuǎn)減少了1個(gè)軸。因車身重量減輕，行駛阻力減小，在輸出扭矩要求降低的情況下，降低了減速比，並減小了施加給CVT滑輪的壓力。而且，還將行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架材料改成了鋁合金,東京車展】東麗將展出採用CFRP實(shí)現(xiàn)輕量化的EV概念車,東麗使用碳纖維強(qiáng)化樹脂（CFRP）大幅減重的電動汽車（EV）概念車TEEWAVE AR1的實(shí)車，在該公司內(nèi)部展會東麗尖端材料2011（2011年9月1415日，東京國際論壇）上公開。該公司曾在展會之前發(fā)佈了概念車

11、的概要TEEWAVE AR1將以熱硬化樹脂為母材的CFRTS（Carbon Fiber Reinforced Thermosets）和以熱可塑性樹脂為母材的CFRTP（Carbon Fiber Reinforced Thermoplastics）分別用於不同部位和用途。比如，乘員空間的單體構(gòu)造由CFRTS製造。由於可將複雜形狀一體成形，因此單體構(gòu)造的部件數(shù)量只需三個(gè)即可，為用鋼板製造時(shí)的1/20。部件間用黏合劑接合。部件的黏接，應(yīng)用了飛機(jī)部件等上使用的技術(shù)。而檢修口蓋板（Access Panel:覆蓋在前窗安裝根部的板狀外觀部件）及車頂則是用CFRTP沖壓成型。另外，東麗還在會場上展示了該單體

12、構(gòu)造及檢修孔蓋板的實(shí)物,單體構(gòu)造,檢修口蓋板,http:/,http:/,東麗開發(fā)出電動汽車概念車，通過CFRP單體構(gòu)造大幅減重,http:/,東麗開發(fā)出電動汽車概念車，通過CFRP單體構(gòu)造大幅減重,人與車科技展】東麗公佈汽車用CFRP戰(zhàn)略，使用熱可塑性樹脂是考慮大批量生產(chǎn)的結(jié)果,CFRTP沖壓品,CFRTP射出成形品,CFRP包括母材採用熱可塑性樹脂的產(chǎn)品（CFRTP），以及採用熱硬化性樹脂的產(chǎn)品（CFRTS）。目前，飛機(jī)及一般產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域使用的CFRP大部分是母材採用熱硬化性環(huán)氧樹脂的CFRTS。 CFRTS的缺點(diǎn)是生產(chǎn)週期較長。東麗以模型內(nèi)放置碳纖維基材並在樹脂浸漬後使其硬化的RTM法（R

13、esin Transfer Molding）為基礎(chǔ)，與日產(chǎn)汽車等共同開發(fā)出了CFRTS高速成形法高週期一體成形技術(shù)。將原來長達(dá)23小時(shí)的生產(chǎn)週期縮短至10分鐘，並實(shí)際試製出了車門內(nèi)板及底盤前地板成形品,http:/,圖2：TEEWAVE AR1的設(shè)計(jì)思想單體構(gòu)造和能量吸收部件採用強(qiáng)度和剛性較高的CFRTS。機(jī)械特性要求不高的部件採用在材料成本和成形時(shí)間上具有優(yōu)勢的CFRTP。單體構(gòu)造以可在多種車型上共用為前提,http:/,在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域掀起一場革命東麗設(shè)計(jì)出大量採用CFRP的EV概念車,大量採用CFRP實(shí)現(xiàn)輕量化 當(dāng)?shù)氐牡聡髽I(yè)也毫不示弱。德國寶馬首次公開了PHEV概念車i8概念車。計(jì)劃作為

14、2011年2月成立的新一代車輛子品牌BMW i系列，計(jì)劃2013年底投放市場（該公司）。 i8概念車前部配備馬達(dá)，後部配備引擎和馬達(dá)組成的混合動力系統(tǒng)。在收納馬達(dá)和鋰離子充電電池等的鋁底盤Drive Module上，組合了碳纖維強(qiáng)化樹脂（CFRP）材質(zhì)的駕駛艙Life Module。通過採用輕量CFRP，抵銷了採用馬達(dá)和鋰離子充電電池所增加的重量，有助於延長行駛距離和提高機(jī)動性能。 CFRP雖然擁有重量輕、強(qiáng)度高的特性，但製造成本極高。為解決該課題，寶馬與德國西格里集團(tuán)（SGL Group）設(shè)立了合資公司美國西格里汽車碳纖維有限公司（SGL Automotive Carbon Fibers）。

15、在美國華盛頓州摩西萊克（Moses Lake）共計(jì)投資約1億美元，建設(shè)了碳纖維生產(chǎn)工廠，已于2011年9月2日舉行了開業(yè)慶典。該工廠擁有兩條每年可生產(chǎn)1500噸CFRP的生產(chǎn)線，建立了每年可供應(yīng)3000噸產(chǎn)品的體制,http:/,歐洲強(qiáng)化廢氣排放規(guī)定，電動汽車逐漸興起（中,豐田的PHEV將量產(chǎn)，售價(jià)降至400萬日元以下,雖然削減了鋰離子充電電池的配備量，但充電一次仍可作為電動汽車（EV）行駛23.4km，與限量銷售時(shí)相同。為維持EV的行駛距離，新車擴(kuò)大了可使用的充放電深度範(fàn)圍。據(jù)豐田介紹，限量銷售時(shí)的充電狀態(tài)為3080中的50，此次將該範(fàn)圍擴(kuò)大到了60左右。 並且，電池單元的重量由限量銷售時(shí)的

16、160kg減半至80kg。除了削減電池配備量之外，還徹底改進(jìn)了冷卻機(jī)構(gòu)、電池監(jiān)控系統(tǒng)和金屬外殼等週邊部件的設(shè)計(jì)（該公司）。豐田以試驗(yàn)車輛為首，使用了限量發(fā)售的數(shù)百臺車輛進(jìn)行了驗(yàn)證。作為其成果，改進(jìn)了過保護(hù)的電池模組，實(shí)現(xiàn)了低成本化和輕量化,http:/,馬自達(dá)在新款SUVCX-5上採用1800MPa級鋼板,http:/,馬自達(dá)與住友金屬工業(yè)、愛信高丘使用具有世界最高拉伸強(qiáng)度的1800MPa級高張力鋼板，共同開發(fā)出了汽車保險(xiǎn)桿梁構(gòu)件。拉伸強(qiáng)度比原來高出約20，重量減輕約4.8kg。馬自達(dá)將在2012年初開始銷售的新款交叉SUVCX-5上採用嵌裝該保險(xiǎn)桿梁的新一代輕量高剛性車身SKYACTIV-B

17、ODY。 保險(xiǎn)桿梁構(gòu)件設(shè)置在保險(xiǎn)桿內(nèi)側(cè)，可減輕衝撞時(shí)車身受到的損害。由於位於車身前後兩端，其重量對行駛時(shí)的振動及操縱性能有很大影響，因此輕量化對該構(gòu)件尤為重要。而另一方面，為了確保衝撞安全性，該構(gòu)件還要具備能夠承受巨大應(yīng)力的能力。通過使用高張力鋼板，便可滿足這對矛盾的要求。 強(qiáng)度增加後衝撞時(shí)吸收能量的靈活性就會降低。因此，馬自達(dá)驗(yàn)證了衝撞時(shí)構(gòu)件如何變形，開發(fā)出了更高效吸收能量的保險(xiǎn)桿梁形狀。另外，為了在安裝到CX-5上時(shí)最大限度地發(fā)揮構(gòu)件具有的強(qiáng)度，與雙葉工業(yè)共同優(yōu)化了焊接工藝條件，確立了穩(wěn)定的製造技術(shù),五十鈴採用JFE鋼鐵440MPa級高張力GA鋼板UNIHITEN製造汽車引擎蓋板,JFE鋼

18、鐵面向汽車外板用途開發(fā)的440MPa級高張力GA（合金化熔融鍍鋅）鋼板UNIHITEN被五十鈴採用于引擎蓋板。對象車型為五十鈴在泰國工廠生產(chǎn)的貨卡車D-MAX。UNIHITEN于2011年1月作為440MPa級冷軋鋼板首次在日本國內(nèi)用於汽車車門面板，而此次是首次作為440MPa級高張力GA鋼板被日本國內(nèi)廠商用於汽車引擎蓋板。 要想使汽車外板面板部件實(shí)現(xiàn)輕量化（薄壁化），一方面要確保能夠防止凹坑等永久變形的強(qiáng)度，一方面還要抑制沖壓成型時(shí)產(chǎn)生的局布變形（抗表面變形性）。UNIHITEN是一種複合組織型高張力鋼板，無論是冷軋鋼板還是GA鋼板，均在與普通鋼材之一的低碳鋼相同的組織（鐵氧體）中均勻分散微

19、細(xì)的硬質(zhì)組織（馬氏體），由此實(shí)現(xiàn)了440MPa級的拉伸強(qiáng)度。由於以往被廣泛用於汽車外板的鋼板為340MPa級，因此拉伸強(qiáng)度高達(dá)100MPa。通過在強(qiáng)化拉伸強(qiáng)度的同時(shí)抑制降服強(qiáng)度的上升，對面板部件進(jìn)行沖壓成型加工時(shí)，能夠大範(fàn)圍均勻變形。雖然鋼板在高張力化後成型面板部件的表面品質(zhì)可能會下降，但此次通過提高抗表面變形性解決了這一問題。另外，還使沖壓加工的加工硬化以及之後的烘烤硬化所導(dǎo)致的面板降服強(qiáng)度的上升量，比以往340MPa級BH（烘燒硬化型）鋼板提高50MPa以上，大幅改善了面板部件的抗凹性。這樣便可減薄外板面板，省去加強(qiáng)部件，從而減輕車身,http:/,邁凱輪在日本發(fā)佈雙座高性能跑車MP4-1

20、2C,該車最大限度追求輕量化，在CFRP（碳纖維強(qiáng)化樹脂）製成的MonoCell駕駛室上，配置了以鋁合金擠壓材料為主的前後車架，以及由鋁合金和低密度片狀模塑膠（SMC）製成的外板。MonoCell的重量不到80kg,標(biāo)準(zhǔn)剎車器由金屬製成，轉(zhuǎn)子採用鑄鐵材料，其他部分採用鋁合金材料，但重量比可選配的碳陶瓷製動器輕5kg，此外還採用鋰離子充電電池作為蓄電池，從而將重量減輕了10kg，並通過採用六角形截面的線束減輕了4kg。另外，通過在左右側(cè)面配備散熱器減少了配管數(shù)量，並採用了輕量型鎂合金轉(zhuǎn)向梁,http:/,大發(fā)工業(yè)推出兼顧燃效和價(jià)格的微型車Mira e:S,汽車重量由Mira的790kg減至730

21、kg，減輕了60kg。雖然不同級別的配置不同，但差距控制在了在公佈的誤差範(fàn)圍之內(nèi)，前輪驅(qū)動車全部為730kg。輕量化的詳情如下：調(diào)整車身骨架減輕了30kg，內(nèi)裝部件減輕了20kg，CVT等減輕了15kg，整車裝配變更減輕了10kg，共減輕了75kg。由於為提高燃效而追加的部件增加了15kg，兩相抵銷，汽車重量共減輕60kg。從整車裝配來看，長度為微型汽車的上限3395mm，軸距為2455mm，比Mira的2490mm稍短,http:/,電動化帶動材料改變 今後，世界的主題將成為可持續(xù)發(fā)展，汽車最重要的課題將轉(zhuǎn)變?yōu)樵鯓邮官Y源和能源實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。隨著社會環(huán)境和能源的改變，與汽車相關(guān)的所有材料恐怕

22、都會有巨大的變化。 馬達(dá)不會像引擎那樣發(fā)生高熱，便於使用有機(jī)物作為汽車的材料。一般來說，聚合物等有機(jī)物比金屬輕，通過將其多樣化，可以改善燃效（耗電量）和續(xù)航距離。這些改善有助於縮小配備的充電電池的容量，除了減少部件成本外，還能夠帶來減輕車重的良性循環(huán)。 在很多有機(jī)物中，筆者關(guān)注的是CFRP（碳纖維複合材料）。CFRP的強(qiáng)度約是鐵的10倍，但重量僅為鐵的1/4左右。而且具有加工自由度遠(yuǎn)高於金屬的特點(diǎn)。還有無需依靠地下資源即可擴(kuò)大再生產(chǎn)的好處。發(fā)展CFRP的代表廠商有東麗、東邦特耐克絲（帝人集團(tuán)），三菱麗陽三家。日本公司在該領(lǐng)域一統(tǒng)天下，在全球市場擁有很高的佔(zhàn)有率。 除有機(jī)物之外，積極採用重量輕的

23、鋁作為結(jié)構(gòu)材料的動向也會趨於活躍。如果廢舊鋁的回收利用切實(shí)得以實(shí)行，就能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化和控制資源消費(fèi)量。而且，作為金屬和塑膠的替代物質(zhì)，還應(yīng)當(dāng)關(guān)注奈米碳。近年來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了化學(xué)性質(zhì)和導(dǎo)電性各異的很多種奈米碳,http:/,未來預(yù)測：汽車產(chǎn)業(yè)將這樣變化（中,法蘭克福車展】戴姆勒將展出與巴斯夫共同開發(fā)的概念車Smart Forvision,Smart Forvision是一款EV概念車，吸收了旨在大幅延長續(xù)航距離的要素技術(shù)。在隔熱、反射、輕量化設(shè)計(jì)以及能源管理方面均配備了新技術(shù),車輪採用樹脂製造，與採用金屬製造相比，每個(gè)輪子的重量減輕了3kg。據(jù)稱通過加長玻璃纖維增強(qiáng)PA（聚醯胺）的強(qiáng)化纖

24、維而增大了強(qiáng)度。強(qiáng)度和耐久性均達(dá)到了可應(yīng)用於量產(chǎn)車的水準(zhǔn)。 另外，駕駛室骨架由CFRP（碳纖維強(qiáng)化樹脂）製造，基體（Matrix）是環(huán)氧樹脂。重量比鋼製減輕了一半。而且，座椅骨架為樹脂一體成形，採用了可集中加熱中間部分和腰部的座椅加熱器等，從而減輕了座椅的重量,http:/,未來汽車使用鋼材也可減重35（下）：不使用液壓成型工藝,不使用液壓成型工藝 不僅是鋼種，F(xiàn)SV採用的工藝也多種多樣。上一代ULSAB-AVC除了普通沖壓產(chǎn)品之外，還使用了以雷射焊接方式焊接不同厚度坯料（Blank）的不等厚鋼板以及液壓成型工藝。FSV除此之外，還使用了熱沖壓及輥軋成型等工藝（圖13）。鋼種與工藝繁多而不易辨

25、別，但對HS鋼全部進(jìn)行熱沖壓加工,圖13：工藝分佈與使用比例左圖表示表面。多處為不等厚鋼板沖壓材料下隱藏著熱沖壓材料,http:/,未來汽車使用鋼材也可減重35（下）：不使用液壓成型工藝,http:/,圖15：側(cè)欄的各工藝重量與成本的關(guān)係R表示TRB，W表示不等厚鋼板、M表示3層構(gòu)造，E表示擠壓，S表示沖壓。無標(biāo)記的表示固定厚度鋼板,未來汽車使用鋼材也可減重35（下）：不使用液壓成型工藝,http:/,圖18：B柱的各工藝重量與成本的關(guān)係標(biāo)記與圖15相同,圖8：Shotgun部材因形狀酷似霰彈槍的把手而得名。不等厚鋼板以及淬火條件因位置而異的HS鋼沖壓品，單側(cè)為4.98kg，22.11美元,h

26、ttp:/,未來汽車使用鋼材也可減重35（中）：構(gòu)造材料通過HS鋼熱沖壓製造,人與車科技展亮點(diǎn)（一）：減重三法寶,改變材料和形狀減輕重量 把車頂從玻璃改為樹脂減重40，改變螺旋彈簧的形狀減重15，縮小Al（鋁）的厚度減重40。 隨著汽車廠商向車輛輕量化邁進(jìn)，在人與車科技展2011上，各汽車零件廠商都展示了能夠大幅減輕重量的部件和技術(shù)。各公司通過改變材料、形狀、加工方法這三個(gè)方面，減輕了部件重量。提出了改用樹脂和泡沫等材料，在維持剛性的同時(shí)削減多餘厚度，通過改進(jìn)模具和思考新接合法節(jié)省現(xiàn)有部件的技術(shù)。豐田自動織機(jī)利用變更材料，把車頂從玻璃改換為透明樹脂，大幅減輕了重量。該公司展示了豐田普銳斯配備的

27、PC（聚碳酸酯）全景天窗（圖2）。普銳斯也可以選配玻璃車頂，但PC車頂與玻璃車頂相比，重量僅為12kg，大約輕40。未來，該公司的目標(biāo)是把耐久性要求高於車頂?shù)膫?cè)車窗也改換成樹脂,圖2：豐田自動織機(jī)的樹脂車頂（a）面向豐田HEV普銳斯。比玻璃車頂輕大約40。（b）車頂由透明PC（聚碳酸酯）與摻入黑色顏料的PC兩層疊加而成,http:/,人與車科技展亮點(diǎn)（一）：減重三法寶,http:/,旨在把比樹脂更輕的泡沫應(yīng)用於車輛的材料也在開發(fā)之中。旭化成化學(xué)開發(fā)出了難燃的改性PPE（聚苯醚）發(fā)泡珠粒Sunforce（圖3）。利用發(fā)泡珠粒成形得到的泡沫比樹脂輕，在隔熱材料料和緩衝材料中使用廣泛。開發(fā)品在全球率

28、先達(dá)到了UL94標(biāo)準(zhǔn)V-0。UL94是樹脂材料燃燒性試驗(yàn)中表示阻燃程度的安全標(biāo)準(zhǔn)，V-0為最高等級。該標(biāo)準(zhǔn)由美國安全檢測實(shí)驗(yàn)室公司（Underwriters Laboratories）（Underwriters Laboratories）制定。適用於EV和HEV的電池用隔熱罩、儀錶板和門板的基材、車身底板的心材等,圖3：旭化成化學(xué)開發(fā)的阻燃發(fā)泡珠粒由發(fā)泡珠粒成形得到的泡沫比樹脂輕，具有隔熱性。有望作為EV和HEV的電池隔熱罩等部分的材料,人與車科技展亮點(diǎn)（一）：減重三法寶,http:/,作為中改變形狀減輕重量的嘗試，日本發(fā)條開發(fā)出了沿軸方向週期性改變簧絲直徑，使重量比現(xiàn)有產(chǎn)品減輕15的螺旋彈簧

29、（圖4）。螺旋彈簧只要端部紮實(shí)、圈數(shù)夠多，壓縮力可以近似認(rèn)為是施加在中心軸上。但在最近，由於端部、圈數(shù)都有所減少，因此，施加壓縮力的軸偏離了線圈的中心。軸偏離後，軸與簧絲的距離就會出現(xiàn)差異。近的地方施加的應(yīng)力大，遠(yuǎn)的地方施加的應(yīng)力小。假設(shè)簧絲的直徑固定，那麼在遠(yuǎn)的地方，施加的應(yīng)力不會達(dá)到材料的極限，厚度多餘。因此，日本發(fā)條對簧絲的直徑進(jìn)行了調(diào)整。直徑從原有產(chǎn)品的固定為15.8mm，調(diào)整到了最細(xì)位置12.0mm，最粗位置16.4mm。重量為3.07kg的彈簧減輕到了2.60kg,圖4：日本發(fā)條的螺旋彈簧簧絲直徑沿軸方向週期性改變。圖中左側(cè)粗、右側(cè)細(xì)。這樣可以比原有產(chǎn)品減輕15,人與車科技展亮點(diǎn)（

30、一）：減重三法寶,http:/,深井製作所開發(fā)出了把鋁合金薄板壓花加工成正六角形的蜂窩狀，在維持剛性的同時(shí)，使板厚減少30的技術(shù)（圖5）。得到了2010年9月上市的鈴木雨燕（四驅(qū)車）隔熱板的採用。該公司還通過展示對高強(qiáng)度鋼板和樹脂實(shí)施了壓花加工的薄板，對高技術(shù)能夠應(yīng)用於各種材料進(jìn)行了宣傳,圖5：深井製作所的壓花加工技術(shù)（a）對鋁合金薄板實(shí)施蜂窩狀的壓花加工，可以在維持剛性的同時(shí)，使板厚減少30。（b）也有樹脂製品,混合動力車進(jìn)入鋰離子時(shí)代(中,http:/,圖3：喜美混合動力車新舊電池組的比較新款喜美混合動力車的電池將輸出功率提高了33，體積削減了36,鋰電池提高了輸出功率，由於使用的單元數(shù)量

31、較少，與其他電池組相比，還大幅實(shí)現(xiàn)了小型輕量化。新款電池組的重量為22kg，體積為16L，與原來的31kg、25L相比，重量減輕29，體積縮小36（圖3,東麗將增加?xùn)|海工廠PPS樹脂Torelina的產(chǎn)能,日本東麗決定增加PPS（聚苯硫醚，Polyphenylene Sulfide）樹脂Torelina的產(chǎn)能。將在其位於愛知縣東海市的東海工廠增設(shè)年產(chǎn)量5000噸的生產(chǎn)設(shè)備，爭取2013年1月投產(chǎn)。由此，東海工廠的PPS年產(chǎn)能將提高至1萬9000噸。為了應(yīng)對日益擴(kuò)大的PPS需求，該公司將考慮繼續(xù)增設(shè)生產(chǎn)設(shè)備。 PPS是耐熱性、耐藥性、機(jī)械強(qiáng)度及阻燃性等均十分出色的超級工程塑膠（Super Eng

32、ineerig Plastic）。可用於汽車的電裝部件與電氣電子設(shè)備、辦公設(shè)備以及住宅設(shè)備相關(guān)部件等，應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。據(jù)推測，2010年P(guān)PS化合物的全球需求量約為7萬5000噸，預(yù)計(jì)今後將以7以上的年率快速增長。 為了擴(kuò)大PPS業(yè)務(wù)，東麗打算通過增產(chǎn)來建立穩(wěn)定的供應(yīng)體制，主要面向環(huán)保產(chǎn)品及節(jié)能產(chǎn)品開拓新用途。在汽車領(lǐng)域，伴隨著汽車的HEV（混合動力車）及EV（電動汽車）化，以變頻器及馬達(dá)用途為代表，PPS在輕量化及支援汽車電子化的電子零件方面的需求會不斷擴(kuò)大。在電氣電子設(shè)備及住宅設(shè)備領(lǐng)域，PPS的用途正在擴(kuò)大至個(gè)人電腦的機(jī)構(gòu)部件、機(jī)殼、電容器部件及熱水器閥門等。 此次的新工藝與原來相比，

33、聚合物內(nèi)的殘留氣體減少了60。製造聚合物的過程中，會產(chǎn)生分子量較低的氣體，昇華後會殘留在聚合物顆粒內(nèi)。成型時(shí)這些氣體會附著在模具上，從而對形狀精度帶來不良影響，因此需要去除。新工藝減少了這一工作量，從而可提高生產(chǎn)效率,http:/,圖1：使用GFRP（玻璃纖維強(qiáng)化樹脂）材質(zhì)的彈簧後部懸吊通過讓GFRP具有彈簧和懸吊臂功能，可使重量比支柱式輕12%、比扭桿式輕10,新車技術(shù)】德國ZF公司的底盤輕量技術(shù)改換材料、減少部件、開發(fā)FRP懸吊模組,http:/,圖2：避震器的輕量化技術(shù)中空避震器連桿、鋁合金彈簧座及鋁合金外筒等實(shí)現(xiàn)實(shí)用化,新車技術(shù)】德國ZF公司的底盤輕量技術(shù)改換材料、減少部件、開發(fā)FRP

34、懸吊模組,http:/,新車技術(shù)】德國ZF公司的底盤輕量技術(shù)改換材料、減少部件、開發(fā)FRP懸吊模組,http:/,圖3：FRP（纖維強(qiáng)化樹脂）懸吊模組將懸吊殼體和轉(zhuǎn)向節(jié)合為一體，彈簧也採用了FRP材質(zhì),先行開發(fā)的是FRP材質(zhì)的轉(zhuǎn)向節(jié)一體型懸吊模組。有可減輕30004000g的效果。雖然ZF公司僅介紹說材料中含有FRP，不過從圖3來看，估計(jì)強(qiáng)化纖維中使用了碳。如果真是如此，那麼成本就會偏高，實(shí)現(xiàn)實(shí)用化尚需時(shí)間。螺旋彈簧為FRP材質(zhì)的一體成型品，輕於金屬產(chǎn)品。 此外，ZF公司利用玻璃纖維強(qiáng)化的PA（聚醯胺）材質(zhì)製造的穩(wěn)定桿已實(shí)用化。據(jù)悉其重量可減輕20%，並且成本低於使用金屬材質(zhì),人與車科技展】日

35、本發(fā)條開發(fā)出新型線圈彈簧，線材直徑隨不同部位呈週期性變化,日本發(fā)條對線材的直徑採取了有粗有細(xì)的設(shè)計(jì)。在直徑上，原來的產(chǎn)品固定為15.8mm，而此次將細(xì)的地方設(shè)定為了12.0mm，將粗的地方設(shè)定為了16.4mm。由此重量從3.07kg減輕到了2.60kg,FSD線圈彈簧。在該照片中，線材左粗右細(xì),http:/,人與車科技展】日本發(fā)條展出利用鋼絲進(jìn)行強(qiáng)化並減重30的座椅骨架,圖1：日本發(fā)條的輕量座椅骨架,http:/,原來手動調(diào)整式六向座椅骨架的重量為15.3kg，而此次僅為10.7kg，減輕了30。將在2014年前後實(shí)現(xiàn)實(shí)用化,人與車科技展】日本發(fā)條展出利用鋼絲進(jìn)行強(qiáng)化並減重30的座椅骨架,ht

36、tp:/,圖2：原來的座椅骨架重15.3kg，而此次僅為10.7kg,人與車科技展】日本發(fā)條展出利用鋼絲進(jìn)行強(qiáng)化並減重30的座椅骨架,http:/,圖3：在座椅導(dǎo)軌中安裝了高度調(diào)整用鏈環(huán),豐田紡織開發(fā)新一代汽車座椅骨架，省去靠背及座墊中的彈簧,圖1：新一代座椅骨架。座椅靠背和座墊處的彈簧已去除。靠背處縱向設(shè)置了兩根、橫向設(shè)置了一根細(xì)金屬桿。座墊處設(shè)計(jì)有金屬板。左右座椅導(dǎo)軌（Seat Rail）上方的面板下?lián)u臂（Low Arm）原來嵌合了4塊板並以螺絲固定，而新一代框架只採用了1塊金屬板,http:/,豐田紡織公開iQ前座骨架，基本部分採用通用設(shè)計(jì),豐田紡織強(qiáng)調(diào)開發(fā)新型骨架時(shí)重視了以下幾點(diǎn)：（1

37、）靠背部分的薄型化；（2）骨架整體的輕量化和資源節(jié)約；（3）駕乘舒適性的提高；（4）（座椅的前後移動等）操作性的提高,http:/,歐洲汽車NVH材料年均增長9.15,追求高質(zhì)化與輕量化 輕量化已成為當(dāng)前汽車工業(yè)以及汽車NVH材料發(fā)展的趨勢。目前，歐洲平均每輛車所需的NVH材料約為22千克，汽車生產(chǎn)商預(yù)計(jì)，到2017年平均每輛車所需的NVH材料減重10%15%。聚氨酯是應(yīng)用量最大的汽車NVH材料，2010年擁有高達(dá)70%的市場份額，新材料僅占4%5%的市場份額，主要用於汽車減噪。目前歐洲汽車NVH材料市場已處於成熟階段，以高質(zhì)化、輕量化為導(dǎo)向。2010年，歐洲汽車NVH材料市場銷售收入達(dá)6.4

38、7億歐元，預(yù)計(jì)20102017年將以年均9.15%的速度增長，到2017年增至11.94億歐元,四因素推動市場發(fā)展 歐洲NVH材料發(fā)展受以下四個(gè)因素推動。其一是舒適度。豐田公司的相關(guān)調(diào)查顯示，在歐洲，消費(fèi)者最看重汽車的舒適感，他們期望自己的汽車能有更奢華的配置，而合適的NVH材料能夠帶來更佳的隔音效果和吸聲效果。其二，汽車產(chǎn)量的提升將刺激汽車NVH材料的需求。其三，為了改善行車安全，很多更堅(jiān)固、吸聲和減噪作用更強(qiáng)的材料將廣泛應(yīng)用於汽車內(nèi)部。其四，立法標(biāo)準(zhǔn)越來越高，根據(jù)歐盟噪音指令規(guī)定，汽車制造商必須用各種方法吸收汽車噪音，使用更高質(zhì)量的NVH材料成為必然選擇。與此同時(shí)，NVH材料也面臨一些發(fā)展

39、障礙，如大多數(shù)NVH材料（如PVC和PP等）屬於石化產(chǎn)品，原油價(jià)格上漲成為該行業(yè)發(fā)展最大阻礙；NVH材料主要使用原生材料生產(chǎn)，隨著人們愈來愈多地使用可回收的再生材料，原生材料市場將萎縮，這也是一個(gè)不利因素,http:/,http:/www.jpo.go.jp/shiryou/pdf/gidou-houkoku/16seizou_car_lightweight.pdf,http:/blogs.yahoo.co.jp/ygmjpjp/62185368.html,新日鉄特長（電池,http:/www.nsc.co.jp/product/infra/resources/battery/features

40、01.html,http:/,圖：德國奧迪排量3.2L的V型6缸FSI引擎用冷卻水管。由接受RP TOPLA技術(shù)提供的德國零件廠商向奧迪供貨,汽車輕量化技術(shù)展】日本RP TOPLA利用球體形成內(nèi)徑製造彎曲冷卻水管,http:/,日本RP TOPLA展出了用樹脂製造彎曲冷卻水管的成型技術(shù)。目前在日本國內(nèi)已向山葉引擎的摩托車YZF-R1供貨。材料由日本旭化成化學(xué)製造，用33的玻璃纖維來強(qiáng)化PA（聚醯胺）66材料。採用鋼材料將原來重400g的部件減輕至165g。並且價(jià)格降低了10。在日本以外，由RP TOPLA提供技術(shù)的德國零件廠商已向德國奧迪、寶馬、大眾等公司供貨,圖1：鋰離子充電電池的輕量化技術(shù)

41、,巴斯夫計(jì)劃2020年使亞太地區(qū)銷售額倍增,http:/,作為延長電動汽車（EV）續(xù)航距離的輕量化技術(shù)，巴斯夫列舉了鋰離子充電電池的外殼、電池座（Cell Holder）及連接器採用樹脂的技術(shù)。該公司準(zhǔn)備了難燃性較高的樹脂，這樣可將此前以鋼板及鋁合金為主要材料的以上部件重量減輕40左右,巴斯夫計(jì)劃2020年使亞太地區(qū)銷售額倍增,http:/,圖2：不吸收近紅外線的顏料,奧迪A8的備胎槽採用朗盛的杜力頓材料,德國朗盛（Lanxess）宣佈，奧迪（Audi）新款A(yù)8的備胎槽採用了該公司的聚醯胺（PA6）杜力頓DP BKV60H2.0 EF材料。由於這種材料的剛性和強(qiáng)度較高，因此可代替鋼板、鋁合金以

42、及玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性複合材料（GMT）。此前還沒有在備胎槽中採用PA6的先例。備胎槽由荷蘭Voestalpine Plastics Solutions公司採用具備150mm直徑螺桿（Screw）、合模力為2700tf的射出成型機(jī)成型。 產(chǎn)品為車體後部存放備胎的凹槽部分。通過焊接和螺栓固定方式安裝在鋁製白車體（White Body）上。除了備胎之外，還可容納空氣彈性懸吊用壓縮機(jī)、千斤頂（Jack）、工具、電池及控制裝置等，共計(jì)可存放約70kg的部件及附屬配件。尺寸為1008532cm，是尺寸較大的射出成型部件,http:/,新車技術(shù)】鋁製車身組裝80實(shí)現(xiàn)自動化，研發(fā)異質(zhì)材料接合技術(shù),圖4：接合技

43、術(shù)的開發(fā)（a）R8 Spider的A柱在鋁沖壓件內(nèi)側(cè)壓入了鋼材。（b）轉(zhuǎn)子為鑄鐵，其他部分為鋁合金的剎車盤（中央），以及碳陶瓷製剎車盤（右）。（c）對鋁合金和CFRP進(jìn)行鉚接後。（d）正在對鋁合金試片進(jìn)行MIG焊接,http:/,鋁材及輕量設(shè)計(jì)中心主要致力於：鋁合金的量產(chǎn)技術(shù)、鎂合金應(yīng)用的擴(kuò)大、不同強(qiáng)度鋼材的合理利用、CFRP及GFRP（玻璃纖維強(qiáng)化樹脂）等的應(yīng)用、不同輕量材質(zhì)間的接合,新車技術(shù)】鋁製車身組裝80實(shí)現(xiàn)自動化，研發(fā)異質(zhì)材料接合技術(shù),Q5的尾門僅重8.5kg，但形狀複雜，因此通過MIG（Metal Inert Gas，金屬惰性氣體）焊接對多個(gè)鋁製部件進(jìn)行了接合（圖5）。另外，為了將

44、部分尾門使用的鋼製部件與鋁材接合，還採用了稱為CMT（Cold MetalTransfer，冷金屬過渡）焊接的新技術(shù),CMT焊接可縝細(xì)控制金屬絲的供給，降低焊接電流值，防止母材過熱。與MIG焊接相比，可減少飛濺的發(fā)生，提高焊接品質(zhì)，此外還具有加工變形小，可接合薄壁材料及異質(zhì)材料的特點(diǎn)。 雖然奧迪只在R8的一部分上使用了CFRP，但該公司還在優(yōu)化碳纖維排列方向以提高強(qiáng)度，並努力降低成本，數(shù)年後，採用CFRP的車型及部件很可能會增加,http:/,TOPY工業(yè)開發(fā)出重量減輕約15的ISO方式車輪，2010年3月開始量產(chǎn),TOPY工業(yè)在採用ISO方式時(shí)，組合使用了基於特有的輕量化技術(shù)的波形輪輞（Co

45、rrugated Rim）材料和ECOD成形圓盤，從而開發(fā)出了重量比原來減輕約15的ISO方式車輪。 波形輪輞材料是一面平滑、另一面帶有輕微凹凸的鋼板。TOPY工業(yè)原來在汽車和卡車用車輪中一直採用型鋼輪輞材料製造車輪，而通過採用波形輪輞材料，可省去在結(jié)構(gòu)上不需要的一層厚度。 ECOD成形是一種通過冷鍛（Cold Forging）將圓筒狀鋼板鍛造成形為圓錐形圓盤形狀的方法。材料通過鍛造後金屬內(nèi)部組織變得緻密均質(zhì)，因此可改善拉伸強(qiáng)度和硬度等機(jī)械性能。這樣一來，雖然擁有相同的強(qiáng)度，但ECOD成形卻減輕了厚度和重量。另外，原來的制法由於採用圓形毛坯（Blank）材料，需要大量的切割寬度和輪轂孔沖壓，而

46、ECOD成形採用將長方形鋼板捲起來進(jìn)行焊接的圓筒，因此可大大減少投入材料的浪費(fèi),http:/,図機(jī)械部品軽量化,51/infoaic/200208/Default.asp?YM=200208&EDN=4&PAG=2,http:/,能稱的高科技 奧迪輕量化技術(shù),當(dāng)奧迪推出ASF技術(shù)時(shí)，他們的對手在懷疑這個(gè)技術(shù)能否量產(chǎn)化。如今，奧迪已經(jīng)在四個(gè)系列產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了鋁合金ASF量產(chǎn)，還在其他系列中采用了不同的輕量化技術(shù)，比如：新TT比前代車型重量降低了多達(dá)90kg。新A6減重多達(dá)80kg。R8 GT高性能跑車重量僅為1525kg，還包括quattro全時(shí)四輪驅(qū)動系統(tǒng)。A

47、1大量使用熱壓成型鋼和結(jié)構(gòu)黏合劑減輕車重。A4車架也是大量使用熱壓成型鋼，減輕9kg,新的鉚接方法讓A4的焊點(diǎn)從6500個(gè)減少到大約5500個(gè)。Q5有SUV最輕的車架。上部構(gòu)造中使用的高溫成形的鋼總重量僅為44kg，比傳統(tǒng)部件減輕了20%。Q5車身使用了鋁材料,前縱梁的減震器系統(tǒng)由鋁材料制成,總重量不足5kg，發(fā)動機(jī)罩和尾門同樣由鋁材料制成。 材料更新 質(zhì)量更輕 自汽車誕生以來，車身的材料歷經(jīng)了：木質(zhì)、木鐵混合、鋼鋁混合、鋁鎂合金等幾個(gè)階段，奧迪科技日還展示了未來的復(fù)合材料FRP鎂鋁合金與碳纖維復(fù)合材料 以新A6的B柱為例，就是一個(gè)上鋼下鋁的復(fù)合材料。僅這一項(xiàng)車重就輕了30kg。當(dāng)然，奧迪使用

48、的、含有13種元素的鎂鋁合金材料只有在奧迪才能買得到。不過這還不夠，奧迪正在尋求更輕的復(fù)合材料。 汽車輕量化主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：動力總成及車架和底盤。動力總成的出路是發(fā)動機(jī)小型化，于是，各國推出1.6T和1.4T鋁制發(fā)動機(jī)。相比來說，車身輕量化技術(shù)更為復(fù)雜一些。因?yàn)椴粌H要應(yīng)用新材料，還要考慮節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)苛。同時(shí)，輕量化的技術(shù)難點(diǎn)是連接不同材料的技術(shù)。在ALDC中心，我們參觀了一臺名叫SDS的機(jī)器集激光焊接和自攻螺釘鉚合機(jī)，可將不同金屬“粘”在一起。這臺設(shè)備也為第三代復(fù)合材料，即金屬與非金屬的結(jié)合提供了方案,能稱的高科技 奧迪輕量化技術(shù),http:/,渦輪增壓/輕量化 寶馬未來新技術(shù)簡介,輕

49、量化的發(fā)動機(jī)鋁制避震塔,寶馬柴油發(fā)動機(jī)的微粒過濾器,http:/,渦輪增壓/輕量化 寶馬未來新技術(shù)簡介,http:/,寶馬輕量化CFK發(fā)動機(jī)蓋,渦輪增壓/輕量化 寶馬未來新技術(shù)簡介,http:/,鋁合金鍛造輪轂已經(jīng)很輕了，但根據(jù)寶馬的輕量化要求，寶馬的未來輪轂將設(shè)計(jì)成中空型，在其中注入硅化物泡沫，在減輕重量的同時(shí)保持輪轂的堅(jiān)硬,渦輪增壓/輕量化 寶馬未來新技術(shù)簡介,http:/,寶馬輕量化鋁制門版,輕量化變速器橫梁,渦輪增壓/輕量化 寶馬未來新技術(shù)簡介,http:/,輕量化座椅和踏板,渦輪增壓/輕量化 寶馬未來新技術(shù)簡介,http:/,Slim Brake制動系統(tǒng),http:/,http:/,

50、人與車科技展亮點(diǎn)（二）：利用新的接合方法減少浪費(fèi),圖6：KOIWAI的鋁製摩托車車架（a）把過去由鑄件和沖壓件接合而成的車架整合成了一個(gè)鑄件。（b）外形使用模具製造，中空部分使用砂芯製造,http:/,人與車科技展亮點(diǎn)（二）：利用新的接合方法減少浪費(fèi),http:/,KOIWAI借助改變加工方法，在鑄造中縮小鋁的厚度，使摩托車車架減輕了40（圖6）。標(biāo)準(zhǔn)車型的車架由兩個(gè)鋁沖壓件、四個(gè)鑄件接合而成，重量為11.4kg。該公司將其合併為同一鑄件，使厚度縮小到2.5mm，重量減少到了6.9kg。實(shí)現(xiàn)的方式是把模具溫度從原來的350降低到100150。在過去，為了加大熔液的流動性，模具需要塗抹具有隔熱材

51、料作用的塗料。開發(fā)品使用粉狀的脫模材料代替了塗料。即使脫模材料在低溫下，熔液也具有良好的流動性，隔熱性優(yōu)於塗料，因此，熔液冷卻速度快，能夠提高鑄件品質(zhì),人與車科技展亮點(diǎn)（二）：利用新的接合方法減少浪費(fèi),http:/,圖7：不使用螺絲接合壓鑄鋁材與鋼材由京濱精密工業(yè)開發(fā)。加壓鋁材，澆築到鋼材的細(xì)槽中，使其機(jī)械嚙合。試製品的結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到了14kN,京濱精密工業(yè)提出新接合法，開發(fā)出了無需汽車轉(zhuǎn)動部件等螺旋夾，從而減輕重量的技術(shù)。該公司展示了利用塑性流動現(xiàn)象使圓筒狀壓鑄鋁材與鋼材接合的試製品（圖7）。塑性流動是塑性變形的一種形態(tài)，一旦應(yīng)力超過屈服點(diǎn)，材料就會流動。其方式是對鋁材加壓，澆築到鋼材的細(xì)槽中

52、，獲得機(jī)械式嚙合,人與車科技展亮點(diǎn)（二）：利用新的接合方法減少浪費(fèi),http:/,圖8：利用沖壓和雷射焊接接合鋼板（a）通快日本開發(fā)出了通過沖壓在水準(zhǔn)鋼板上形成突起，然後對層疊的上板端面進(jìn)行雷射焊接的技術(shù)K-Joint。（b）傳統(tǒng)的點(diǎn)焊。新加工方法縮小了法蘭寬度，可以減輕重量,德國通快（Trumpf）的日本法人通快日本提出了組合使用沖壓和雷射焊接，以替代點(diǎn)焊的方法（圖8）。層疊接合2塊鋼板時(shí)，事先通過沖壓，在位於下方的水準(zhǔn)鋼板上形成突起，然後對層疊的上板端面進(jìn)行雷射焊接。因?yàn)辄c(diǎn)焊可以使相當(dāng)於搭接寬度的法蘭（Flange）降至最小，所以有助於減輕重量,人與車科技展亮點(diǎn)（二）：利用新的接合方法減少

53、浪費(fèi),http:/,圖9：點(diǎn)焊與黏合劑並用由愛信化工開發(fā)。叫做Welded Bond加工法,愛信化工展示了點(diǎn)焊與構(gòu)造黏合劑合併使用的技術(shù)（圖9）。與單純利用點(diǎn)焊接合相比，這種技術(shù)更能夠提高車身的剛性。適用於車體中車柱、車鎖和地板等部位的接合,技術(shù)講座】最新汽車瘦身術(shù)（下）：中空鑄造、傘狀壓花與Al線束,圖6：減輕了重量的摩托車油箱框架中空一體成型的Al合金大型鑄造件。由KOIWAI加工而成（a）。利用3D砂型層疊工法製造複雜形狀的砂芯，通過結(jié)合低壓鑄造和真空鑄造成型。壁厚只有2.5mm（b,http:/,技術(shù)講座】最新汽車瘦身術(shù)（下）：中空鑄造、傘狀壓花與Al線束,http:/,圖7：原來的油

54、箱框架單獨(dú)加工鑄件和金屬板沖壓件，然後通過焊接進(jìn)行組裝。需要將壁厚增至3.54mm以提高剛性,技術(shù)講座】最新汽車瘦身術(shù)（下）：中空鑄造、傘狀壓花與Al線束,http:/,圖8：汽車的前懸吊中空一體成型的Al合金大型鑄造件。與焊接銅板沖壓件的現(xiàn)行方法相比，重量減輕了45,技術(shù)講座】最新汽車瘦身術(shù)（下）：中空鑄造、傘狀壓花與Al線束,http:/,圖9：利用壓花金屬板加工成的隔熱板由深井製作所展出。通過在Al合金板上形成傘狀壓花來提高剛性。已用於鈴木新款雨燕汽車,技術(shù)講座】最新汽車瘦身術(shù)（下）：中空鑄造、傘狀壓花與Al線束,http:/,圖10：汽車用輕量線束由住友電裝展出。通過採用Al作為導(dǎo)體，

55、能將重量減輕4成。已被豐田的Ractis採用,帝人試製成功用樹脂一體成形車窗與窗框的大面積全景車頂,http:/,人與車科技展】德國WF公司實(shí)現(xiàn)鋼製整軋車輪,http:/,德國WF MASCHINENBAU UND BLECHFORMTECHNIK公司日前開發(fā)出了利用鋼板製造整軋車輪的生產(chǎn)方法（圖1）。主流車輪都是先製造出輪盤和輪緣2個(gè)配件，再將它們焊接起來的雙塊軋製車輪。能像鋁合金一樣進(jìn)行鑄造的車輪曾有整軋式的，但利用鋼板製造整軋車輪這還是第一次。比雙塊軋製車輪能夠更輕、更便宜,http:/,東京車展】日本發(fā)條推出使用空心材料的螺旋彈簧,摩托車用,汽車用,/

56、mags/sve/VEHIC/6379,Aluminum wheel,The light-metal RB rim by Dezent supports the design of sporty compact and midsize vehicles. Whether its the SEAT Ibiza, Volkswagen Golf, Renault Twingo GT, Fiat 500, or Peugeot 207, Dezents rim highlights the character of these vehicles. With its silver color and

57、five double struts, the Dezent RB rims outer areas are covered by atriangle design. There is light outer curvature of the struts right through to the middle of the rim, providing a stocky, powerful effect. The cast one-piece wheel appears simple and sporty, yet elegant. Available in dimensions of 6.

58、5 x 15, 7 x 1 6, and 7 x 17 in, the Dezent RB is tested and certified by the German TV,人與車科技展】恩梯恩開發(fā)出全球最輕的後輪驅(qū)動車專用傳動軸,為了提高燃效，對像FR用驅(qū)動機(jī)構(gòu)這樣高檔車用部件的輕量及高效率化的要求也十分強(qiáng)烈。並且，為使高檔車順暢起動，也強(qiáng)烈要求減小傳動軸旋轉(zhuǎn)方向的背隙。 此次開發(fā)的傳動軸採用了在中空軸兩端連接2個(gè)新開發(fā)的滑動式十字槽型等速萬向節(jié)的構(gòu)造。 與原來的十字槽型等速萬向節(jié)相比，開發(fā)品通過縮小滾珠的直徑減小外輪外徑，並通過採用薄壁的中空軸，使重量減輕了16。通過將滾珠的數(shù)量從原來的6個(gè)增加到10個(gè)，確保了與原產(chǎn)品相同的耐久性。 另外，與原產(chǎn)品相比，開發(fā)品減小了