眾泰汽車(chē)輕量化技術(shù)取得新突破

2018-08-27 18:05:43·  來(lái)源:眾泰汽車(chē)研究院
 
隨著汽車(chē)消費(fèi)的日益普及和環(huán)保壓力的逐漸加大,輕量化已經(jīng)成為當(dāng)今新車(chē)研發(fā)的焦點(diǎn)和大勢(shì)所趨,而要達(dá)到預(yù)期的輕量化目標(biāo),輕量化材料以及工藝技術(shù)帶來(lái)的效果最為顯著。以碳纖維復(fù)合材料為代表的輕量化材料及工藝技術(shù),將大力推動(dòng)汽車(chē)輕量化進(jìn)程,成為汽車(chē)輕量化路上的得力助手。
隨著汽車(chē)消費(fèi)的日益普及和環(huán)保壓力的逐漸加大,輕量化已經(jīng)成為當(dāng)今新車(chē)研發(fā)的焦點(diǎn)和大勢(shì)所趨,而要達(dá)到預(yù)期的輕量化目標(biāo),輕量化材料以及工藝技術(shù)帶來(lái)的效果最為顯著。以碳纖維復(fù)合材料為代表的輕量化材料及工藝技術(shù),將大力推動(dòng)汽車(chē)輕量化進(jìn)程,成為汽車(chē)輕量化路上的得力助手。

技術(shù)研發(fā):布局輕量化時(shí)代

在業(yè)內(nèi),碳纖維復(fù)合材料一直有著汽車(chē)輕量化殺手锏之美譽(yù),但由于碳纖維復(fù)合材料設(shè)計(jì)和工程開(kāi)發(fā)難度大,我國(guó)在各種碳纖維復(fù)合材料鋪層設(shè)計(jì)、連接點(diǎn)CAE設(shè)計(jì)及驗(yàn)證等方面的數(shù)據(jù)積累較少,導(dǎo)致碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用成為業(yè)內(nèi)普遍公認(rèn)的難點(diǎn)。

眾泰汽車(chē)自成立以來(lái),便非常重視碳纖維復(fù)合材料等輕量化材料及零部件研發(fā),并相繼開(kāi)展了以 “碳纖維復(fù)合材料混合車(chē)身”為主,包括全鋁底盤(pán)、輕量化座椅等在內(nèi)的SUV輕量化平臺(tái)研發(fā)項(xiàng)目。截止目前為止,在碳纖維復(fù)合材料車(chē)身件、大型鋁合金前后縱梁的材料、工藝及連接技術(shù)方面,眾泰汽車(chē)已擁有多項(xiàng)自主研發(fā)的核心技術(shù),并已申請(qǐng)了20余項(xiàng)專(zhuān)利,其中發(fā)明專(zhuān)利占70%,已獲得4項(xiàng)授權(quán),碩果累累。





技術(shù)突破:開(kāi)發(fā)碳纖維復(fù)合材料混合車(chē)身

碳纖維復(fù)合材料密度通常在1.7g每立方厘米左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制造業(yè)常用的鋼材,其斷裂韌性、抗疲勞性、抗蠕變性都高于汽車(chē)常用的金屬材料,眾泰汽車(chē)目前研發(fā)的SUV平臺(tái)碳纖維復(fù)合材料混合車(chē)身,便是一種擁有碳纖維復(fù)合材料、鋁合金、塑料及鋼等多材料混合技術(shù)以及先進(jìn)連接工藝的新型車(chē)身。

該車(chē)身包含有十余種碳纖維復(fù)合材料零部件(翼子板、四門(mén)等車(chē)身覆蓋件以及9種碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件),最大尺寸達(dá)1820*1180mm。其中,研發(fā)的B柱總成由超高強(qiáng)鋼及碳纖維復(fù)合材料混合而成,使B柱上部的強(qiáng)度提高,又使下部具有韌性。此外,諸如頂蓋前頂梁、中央通道加強(qiáng)板等碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件采用一體化成型設(shè)計(jì),減少了零件的數(shù)量,使安全性和NVH性能提升。相對(duì)于傳統(tǒng)鋼制件,碳纖維復(fù)合材料頂蓋前頂梁減重約50%,強(qiáng)度提升173%;碳纖維復(fù)合材料門(mén)檻邊梁外板減重約40%,強(qiáng)度提升高達(dá)227%。



技術(shù)推進(jìn):攻克多項(xiàng)車(chē)身輕量化核心技術(shù)

在技術(shù)層面,眾泰汽車(chē)基于“材料-性能-工藝”一體化的多零件集成設(shè)計(jì)方法,研發(fā)出既能夠滿(mǎn)足零件結(jié)構(gòu)性能,還能發(fā)揮碳纖維復(fù)合材料優(yōu)勢(shì)的結(jié)構(gòu)和鋪層方案,并通過(guò)自主研發(fā)的新型連接技術(shù),解決了碳纖維復(fù)合材料混合車(chē)身中異種材料連接帶來(lái)的電化學(xué)腐蝕問(wèn)題,以及因熱膨脹系數(shù)不同在溫度變化時(shí)易失效等關(guān)鍵問(wèn)題。眾泰汽車(chē)在“碳纖維/鋼”、“碳纖維/鋁”等異種材料連接技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)突破。例如,專(zhuān)利技術(shù)“超差孔膠鉚結(jié)構(gòu)”,即在連接處的碳纖維復(fù)合材料零件上開(kāi)設(shè)超差孔用于補(bǔ)償由于熱膨脹系數(shù)不同引起的位置公差,該結(jié)構(gòu)有效解決了碳纖維復(fù)合材料混合車(chē)身在線電泳涂裝易開(kāi)裂的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了碳纖維復(fù)合材料混合車(chē)身混合車(chē)身在線電泳涂裝;采用專(zhuān)利連接技術(shù)新型襯套混合連接結(jié)構(gòu)防止異種材料間的電化學(xué)腐蝕,并在車(chē)身性能試驗(yàn)中經(jīng)過(guò)驗(yàn)證非常有效。

眾泰汽車(chē)設(shè)計(jì)研發(fā)了可以批量生產(chǎn)的模壓碳纖維復(fù)合材料混合車(chē)身零部件結(jié)構(gòu),基于復(fù)合材料的性能特征及成型特點(diǎn),結(jié)合零部件本身的工況要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),既能充分發(fā)揮碳纖維復(fù)合材料混合車(chē)身的性能優(yōu)勢(shì),又能充分滿(mǎn)足性能要求,實(shí)現(xiàn)減重的同時(shí)性能也得到提升。除此之外,眾泰汽車(chē)在混合車(chē)身上還自主開(kāi)發(fā)了具有梯度緩沖吸能結(jié)構(gòu)的鋁合金前后縱梁以及一體成型鋁合金減震塔等大型輕量化結(jié)構(gòu)件。

小結(jié)

未來(lái),眾泰汽車(chē)的車(chē)身覆蓋件制造將以鋁合金和碳纖維復(fù)合材料混合車(chē)身復(fù)合材料為重點(diǎn),逐步掌握輕量化材料制造技術(shù),實(shí)現(xiàn)2020年鋁合金整車(chē)質(zhì)量占比15%以上,車(chē)身減重20%,輕量化系數(shù)達(dá)到2.8以下;2025年碳纖維復(fù)合材料混合車(chē)身復(fù)合材料在車(chē)上使用量達(dá)到2%以上,車(chē)身重量降低30%的發(fā)展目標(biāo)。

作為自主品牌的中堅(jiān)力量,眾泰汽車(chē)一直致力于提升研發(fā)技術(shù)水平,通過(guò)新技術(shù)、新材料的運(yùn)用,打造高品質(zhì)、高質(zhì)量的“智美中國(guó)車(chē)”,在為消費(fèi)者提供更加節(jié)能環(huán)保和高性能的優(yōu)秀汽車(chē)產(chǎn)品的同時(shí),也為眾泰汽車(chē)突破自主品牌第一陣營(yíng)積蓄力量!