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[车身轻量化] 汽车车身轻量化管理要点分析

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发表于 2020-7-17 14:46:26 | 显示全部楼层 |阅读模式

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汽车轻量化在线】汽车车身轻量化管理要点分析

王中明

(福建新龙马汽车股份有限公司,福建 龙岩 364100)

摘 要:当下汽车车身轻量化研究备受关注,其不仅有助于强化汽车的质量与性能,还能在一定程度上节约成本,但这一目的的达成需要以合理的管理措施为保障。对比,笔者阐述了汽车车身轻量化管理的意义,并就其管理要点作了分析,以供参考。

关键词:汽车车身;轻量化;管理要点

在能源紧缺的严峻形势下,汽车车身逐步朝着轻量化方向发展,以期通过减轻自重节约能耗,不过汽车车身轻量化研究并非简单的减重,而是需要综合考量和系统管理,在实际开发过程中明确相应的管理要点,保证汽车车身轻量化设计有序进行,进而实现安全、性能、成本等之间的平衡。


1 汽车车身轻量化管理概述

受经济快速发展的影响,我国汽车数量越来越多,虽然便捷了人们出行,但同时也增大了交通耗油,使得石油资源更为短缺,在此形势下如何减轻汽车自重成为重中之重,并成为降低能耗、节约成本、减少污染的重要途径。其中占整车重量1/4 以上的车身部分,成本一般在10%左右,降低1kg 的车身所需成本远远低于其他部分;若整车减少10%的质量,则可降低8%左右的燃油消耗,还能改善车辆的动力性能,故车身轻量化研究日益深入,一度成为汽车企业提升核心竞争力的主要手段[1]。

值得注意的是,车身轻量化设计的前提是安全抗震、经济舒适,所以不能盲目减重而忽视性能、成本、工艺水平等相关因素。这就需要我们基于对车身重量、性能和成本的综合分析与评价加以统筹安排、合理分析,结合实践经验,把握管理要点,加强过程控制,以此完成车身减重,为节能降耗、造福社会贡献一份力量。


2 汽车车身轻量化管理要点分析

一般情况下,汽车车身轻量化的开发依次需要经过可行性分析、概念设计与工程设计三个环节,其中在研产品虽然具有最大的轻量化效果和效益,但也涉及了最多的管理内容,因此在该阶段的管理工作中一定要切实做到以下几点:


2.1 优化路径选择

汽车车身轻量化设计应以安全、可靠为重要基础,这一点不容置疑,目前其实现路径有设计、材料、技术等,设计轻量化可以是受力路径、环状结构、接头形式等框架优化,可以是形状、截面、件数等结构优化,也可以是车型尺寸、配置等边界优化;材料轻量化包括高强钢、铝合金镁合金复合材料等的对比选择;技术轻量化则涉及TWB、TRB、热成型、碾压成型、液压成型等成型工艺,点、线、面连接以及激光焊、结构胶等多种连接工艺的对比分析[2]。

分析近几年日韩、欧美等车系轻量化路径得知,在边界轻化量为0 的条件下,高强钢、铝合金的运用较多,占比高达50%,如QP 980不仅适用于复杂零件,而且强度高、成本低、减重效果好;铝板冲压质轻、环保、抗腐蚀,适用于车身覆盖件以及非荷载结构件等;工艺、框架、结构轻量化路径依次递减。对于我国而言,由于轻量化材料应用有限,当下还是以框架、结构轻量化途径为主,所以在车身轻量化管理工作中应从自身实际情况出发,综合分析成本、减重、性能后选择最佳的轻量化路径,当然同时我们还应加强技术创新,努力开发轻量化技术和材料来满足汽车车身轻量化需求。


2.2 注重过程监控

为获得理想的车身轻量化效果,需要加强过程监控,配以成熟的评价体系提升控制水平,具体可参考车身的轻量化系数、体积密度比、66%料厚曲线、精益化成本、质量回归线、共用化率等评价维度加以构建和完善。同时结合预估明细表、路径归类表、变化原因表、对比分析表等管理方式,以期进一步强化对轻量化方案的管理和控制。


2.3 分析曲线走势

由于不同阶段的汽车车身轻量化管理有不同的特点,因此还应该重视对其曲线的走势分析。如以两款车型为例获得图1 所示的轻量化曲线对比图,分析发现M0 后两款车重量均下降明显,车2 的最低点要比车1 提前2 个节点,CAE 轻量化工作结束于M1 之前,变化明显的位置与管理干预有关,且越早干预最低点越提前。故车型轻量化曲线的走势会受到管理的影响,这也提醒我们要有计划、有目的加以合理管理和干预[3]。同时分析M0-M2 的理想轻量化曲线得到整个曲线中M0 处于最低点,虽然允许曲线波动但在整体上看必须先升后稳,不过这一理想曲线会受到干预时间、管理方式、项目成熟度等多个因素的干扰,M0 点的存在既能保证车身轻量化设计最优,也能在一定程度上体现某企业轻量化技术以及管理质量的高低,这就要求我们认清现实,发现问题,解决问题,为汽车车身轻量化管理提供有力的参考。


图1 车型轻量化曲线对比


3 结束语

总之,汽车车身轻量化管理不是单纯的减重,应协调好其与成本、性能等因素的关系,在此基础上明确管理流程,优化轻量化路径,加强过程监控和曲线分析,进一步提升管理水平,进而顺利达到汽车车身轻量化设计目标,推动汽车产业可持续发展。


参考文献:

[1]汪涛.车身轻量化设计分析[J].时代汽车,2019(18):82-83.

[2]田力.汽车车身轻量化研究和创新应用[J].中国新技术新产品,2019(07):48-49.

[3]骆建丽,陈晓锋,李程,李建华,高增辉.汽车车身轻量化管理要点与思考[J].汽车实用技术,2017(19):209-210+216.


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