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激光技术和新材料成汽车轻量化技术关键

2016-02-23 10:55
蓝林笑生
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目前,我国汽车轻量化技术无论在理论研究方面还是在实际应用方面与国外均有较大差距,轻量化技术的发展主要面临如下问题:

(1)轻量化技术涉及众多学科的研究领域,需要运用多学科交叉融合所形成的综合性、系统性知识体系,而在目前的研发体系下,各研发机构往往只注重单个技术的研发很少开展各技术间的交叉与融合;

(2)汽车轻量化技术涉及众多的共性技术和前沿技术其关键、核心技术的突破不可能由单个企业或科研机构独立完成.必须要由国家级的研究机构对其关键、重大问题进行战略性和前瞻性的超前部署而目前此类机构尚未建立:

(3)产、学、研结合不够紧密,没有明确定位、合理分工,基础研究和技术开发研究的有机衔接不够.企业规模小而分散,轻量化技术开发能力薄弱,研发人才短缺,工艺水平落后。

我国汽车轻量化技术研发重点

要提高我国汽车轻量化技术水平,当务之急是集成全国轻量化技术优势,开展产、学、研大联合,建立资源共享的汽车轻量化技术科技创新平台。该平台应积极推进产、学、研的合作与交流:促进汽车轻量化技术研究成果向产业化方向转化:制定汽车轻量化技术重要产品和检测方法等规范及标准;建立高水平的相关产业技术人才培养基地和提供技术咨询的服务机构。汽车轻量化技术科技创新平台,应重点开展以下五个方面的研发工作。

1.汽车轻量化技术发展战略研究

研究国内外汽车轻量化技术的现状、发展趋势及发展环境随时掌握国内外汽车轻量化技术发展动态,探求突破前瞻性技术瓶颈问题的方法与措施。采用定性与定量相结合的方法,分析不同汽车轻量化材料的不同设计理念和不同制造工艺对汽车节能、环保、安全和可靠性的影响。并在此研究基础上探索适合我国国情的全新的轻量化节能型汽车的设计制造发展方向,包括材料设计理念、制造工艺和制造装备研制的发展方向等.在汽车轻量化节能方面为汽车行业、汽车企业和相关研究机构提供有价值的咨询服务和决策参考。

2.汽车轻量化先进 材料开发研究

针对汽车关键零部件对材料的使用要求,开发研究轻质、高性能、易成形、可回收的新型先进轻量化材料,为节能型汽车的设计制造提供材料基础和技术支撑;对汽车轻量化技术及新型材料的应用技术进行入深入研究以充分发挥各种轻量化材料的优势并进行各种材料优势的集成突破有关汽车轻量化材料开发与制造方面的难点和关键瓶颈技术。

3.汽车轻量化结构优化设计研究

开发汽车车身、底盘、动力传动系统等大型零部件整体加工技术和相关的模块化设计和制造技术使节能型汽车从制造到使用的各个环节都真正实现节能、环保。研究常用汽车零部件模块化设计数据库及模块化方案,常用和典型模块的参化设计等,建立模块化设计知识库和专家系统。

以计算机辅助工程(CAE)方法作为获取知识的手段,建立轻量化汽车零部件性能数据库及成型工艺咨询库:建立常用车型材料在成型前、后以及不同使用时间的参数库:建立吸能部件优化设计专家系统,开发新一代汽车CAE软件系统。通过这些数据库和专家库的建立,大幅度提高我国汽车结构设计水平,为快速进行汽车结构轻量化设计提供有力的手段和有效的工具。结合参数反演技术,多目标全局优化等现代车身设计方法,研究汽车轻量化结构优化设计技术,包括多种轻量化材料的匹配、零部件的优化分块等。从结构上减少零部件数量,确保在汽车整车性能不变的前提下达到减轻自重的目的。

4.汽车轻量化材料冲压理论与工艺技术研究

加强高强度、轻量化先进材料在汽车制造领域的应用基础研究。通过开展基于CAE的冲压工艺设计和优化方法研究,提出轻量化材料冲压回弹预测与补偿、起皱和拉裂预测与消除、毛坯反求与优化的新工艺、新理论与方法。从机理上研究复杂零件冲压中不同材料流动不均匀的产生原因和影响因素,开展多种形式的材料流动阻力控制方法及相应工艺理论和设计技术的研究。研发具有原创性和实用性的高强度钢冲压技术、汽车结构件的超高强度钢成型技术、应用于复杂汽车零件的液压成型技术和激光拼焊技术等。以CAE技术作为获取知识的手段建立先进材料成型工艺专家库和零件性能数据库为新材料的推广应用打下坚实的基础,缩短我国与发达国家在基础数据方面的差距。

5.汽车轻量化激光加工技术与装备研究

激光加工技术是实现汽车轻量化的重要途径之一。系统进行激光与材料相互作用机理、激光加工过程无损检测和控制等基础理论研究,建立激光加工工艺方法和工艺参数的优化数据库;研究不同材料的激光切割方式,开展激光切割、焊接、精细烧蚀、直接快速成型、激光涂敷、激光辅助切削加工等理论的研究,开发激光三维切割工艺技术,建立工艺参数数据库及专家系统;研究激光深熔焊接理论,开发激光三维焊接技术与装备;研究不同板厚、不同汽车材料,尤其是轻量化材料的激光加工拼焊技术与装备。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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