第一篇：汽車車身輕量化技術(shù)(精)（寫寫幫推薦）

汽車車身輕量化技術(shù)

[摘要]介紹了車身輕量化的重要意義和相關(guān)車身性能。從輕質(zhì)材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝3個方面闡述輕量化技術(shù)的主要途徑，并通過實例重點分析采用熱成型工藝的輕量化效果，最后對比3種輕量化技術(shù)的特點和應(yīng)用范圍。

[主題詞]輕量化，車身，汽車

0 引言

安全、節(jié)能和環(huán)保已成為消費者最關(guān)心的汽車性能指標。如何開發(fā)出更安全、節(jié)能、環(huán)保的汽車也是當今汽車廠商的重點技術(shù)發(fā)展方向。汽車安全的重要性不言而喻，涉及到人身安全；節(jié)能和環(huán)保，不僅影響到用戶的用車成本，也關(guān)系到可持續(xù)發(fā)展。目前，各國已有諸多安全和排放法規(guī)來強制規(guī)范汽車產(chǎn)品的安全和環(huán)保性能。

研究資料表明，汽車的燃油消耗與汽車的自身質(zhì)量成正比，汽車質(zhì)量每減輕1%，燃油消耗降低0.6%-1.0%，燃油消耗下降，排放也隨之減少。因此減少汽車自身質(zhì)量成為提高節(jié)能環(huán)保性能的有效途徑。而白車身作為車身骨架一般占整車質(zhì)量的22%—25%，其輕量化對降低整車質(zhì)量意義重大。因此，汽車車身輕量化技術(shù)成為現(xiàn)代汽車開發(fā)技術(shù)一個重點課題。車身輕量化的基礎(chǔ)

車身輕量化必須在保證汽車安全性的前提下，同時達到車身剛度、疲勞耐久性、操控穩(wěn)定性和振動舒適性等要求。

1.1 車身結(jié)構(gòu)安全

車身結(jié)構(gòu)安全屬于汽車的被動安全范疇，目的在于保護車內(nèi)乘員的安全。

自20世紀50年代起，許多國家陸續(xù)開始制定汽車被動安全法規(guī)。目前各國汽車被動安全法規(guī)有：美國聯(lián)邦機動車法規(guī)體系(FMVSS)和歐洲法規(guī)體系(ECE／EEC)。而我國強制性汽車被動安全標準(GB)主要是參考歐洲法規(guī)體系。另外還有各國的新車評價體系(NCAP)全面地為消費者提供汽車安全性能方面的信息。

車身結(jié)構(gòu)安全直接影響到汽車是否滿足這些被動安全法規(guī)。其包括正面碰撞、側(cè)面碰撞、后面碰撞、翻滾和低速碰撞等。車身結(jié)構(gòu)在設(shè)計上一般分為低速行人保護區(qū)，相容吸能區(qū)和乘員保護區(qū)。

1.2 車身剛度

評價車身結(jié)構(gòu)力學性能的主要指標是車身剛度，包括動態(tài)剛度和靜態(tài)剛度，靜態(tài)剛度又包含扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度兩個方面。在車身輕量化中，必須保證達到車身剛度的要求，這樣才能使汽車的疲勞耐久性和振動舒適性等不受影響。

1.3 車身輕量化系數(shù)

為了評價輕量化的效率，引申出了車身輕量化系數(shù)的概念，其可通過如下公式計算：

式中，Lq為輕量化系數(shù)；MBIW為白車身質(zhì)量；CT為白車身靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度；A為白車身投影面積，由整車軸距與輪距相乘獲得。輕量化系數(shù)Lq值越小，表示車身輕量化做得越好。車身輕量化的途徑

2.1 采用輕質(zhì)材料

2.1.1 超高強度鋼板

按照抗拉強度的不同，鋼材一般分為普通鋼、高強度鋼和超高強度鋼?？估瓘姸刃∮?10MPa的稱為普通鋼；抗拉強度在210—550MPa之間的成為高強度鋼；抗拉強度超過550MPa的稱為超高強度鋼。

超高強度鋼主要有：相變誘導塑性鋼TRIP，雙相鋼DP，復相鋼CP，以及馬氏體鋼Mart等。由于馬氏體鋼抗拉強度約為1200MPa，其一般采用滾壓成型工藝制造，用于車門防撞桿和門檻加強板等零件。目前車身上使用的超高強度鋼，主要是稱為先進高強度鋼(AHSS)的，其是利用金相組織強化得到的鋼種，具有強度、延伸和塑性的各方面優(yōu)良的綜合性，其抗拉強度范圍為500—1500MPa。另外還比較多地采用熱成型鋼，成型后零件的材料抗拉強度達到1800MPa。

圖1為目前某一較新車型的不同強度鋼材分布，可以看出，目前該車型的超高強度鋼比例已經(jīng)達到11%，高強度鋼比例為11%，普通鋼只占27%。而從保證車身碰撞安全性的角度來看，高強度鋼的用量將直接決定車身輕量化的水平。

2.1.2 鋁合金

鋁合金是在汽車輕量化中應(yīng)用相對成熟的輕質(zhì)材料。奧迪汽車公司最先在Audi80和Audi100兩款車型上采用了鋁車門。1994年開發(fā)了第一代全鋁空間框架結(jié)構(gòu)(ASF)。ASF車身超過了現(xiàn)代同類鋼板車身的車身剛度和被動安全性，但汽車自身質(zhì)量卻減輕了大約40%。

但是鋁材價格相對較高，是鋼材價格的3倍左右，且鋁制產(chǎn)品成型工藝相對復雜，這是制約鋁合金輕量化應(yīng)用的因素。除開發(fā)低成本的鋁合金和先進的鋁合金成型工藝，發(fā)展回收再生技術(shù)以進一步降低鋁的成本之外，擴大鋁合金應(yīng)用的另一個研究方向是開發(fā)新的各種聯(lián)接技術(shù)，如鑄鐵—鋁連接、鋁—鋼連接、鋁—鎂連接等。

2.1.3 鎂合金

鎂合金是比鋁合金密度更小的輕質(zhì)材料。其耐熱耐壓耐腐蝕且易于回收利用。歐洲正在使用和研制的鎂合金汽車零部件有60多種。駛多飛集團與德國大眾合作，準備將其專利產(chǎn)品鎂合金MnE21替代某車型白車身上的多個鋼板零件，如前后保險杠、車頂橫梁和車門防撞桿等。如果替代成功，將大大減輕該車的車身質(zhì)量。

2.1.4 工程塑料

目前已有采用工程塑料的車身翼子板，其相比金屬可以實現(xiàn)40%的減重，且其能耐侵蝕和輕微碰撞，在低速碰撞的情況下無需維修，從制造角度相比金屬有更大的造型自由度提升，也便于零件集成，從滿足行人保護方面考慮，也是理想的選擇。

2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

利用有限元法和優(yōu)化設(shè)計方法可對結(jié)構(gòu)力學性能進行分析和優(yōu)化設(shè)計。在車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，通常采用的優(yōu)化方法有：拓撲優(yōu)化、形貌優(yōu)化、形狀和尺寸優(yōu)化。其中拓撲優(yōu)化在結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計階段應(yīng)用較多。形貌優(yōu)化可以對加強筋的形式、走向和位置深度等參數(shù)進行優(yōu)化，形狀和尺寸優(yōu)化可以對飯金件的型面和板厚進行優(yōu)化。

一般優(yōu)化問題可以通過下列關(guān)系表述：

式中

在設(shè)定優(yōu)化變量時，可以通過車身鈑金零件的靈敏度分析，選擇對目標函數(shù)貢獻較大零件尺寸參與優(yōu)化設(shè)計計算，作為優(yōu)化設(shè)計變量。變量的變化范圍則結(jié)合實際經(jīng)驗中的零件尺寸限制而定。

在發(fā)動機艙蓋內(nèi)板和車門防撞桿的設(shè)計中，可以應(yīng)用拓撲優(yōu)化、形貌優(yōu)化和形狀優(yōu)化的組合，選擇更合理的內(nèi)板上開孔位置、筋的走向和深度，優(yōu)化車門防撞桿的型面。

為一個n維向量，XL和XU分別是設(shè)計變量的上限和下限。

2.3 制造工藝

2.3.1 熱成型

熱成型工藝中，是將材料加熱到再結(jié)晶溫度以上，使板料在奧氏體狀態(tài)時進行成形，降低板料成形時的流動應(yīng)力，由此來提高成形性。把材料放在加熱爐加熱5+10min使其溫度達到900—950℃，之后進行沖壓加工及冷卻。

通過熱成型工藝加工出的零件優(yōu)勢明顯，其具有很高的強度和延伸性，可以大幅的減輕零件重量，能保持高的形狀精度，沖壓時無回彈，可加工成復雜形狀。在車身中采用一定數(shù)量的熱成型零件后，可以大幅提高車身防撞安全性能。

圖2為某車型熱成型零件分布，該車型采用熱成型的零件有：前保險杠橫梁、前圍下框前地板橫梁、中央通道左右B柱加強板、左右A柱加強板。8個零件所在區(qū)域正是從充分滿足碰撞安全性要求而設(shè)計布置的，保險杠可增強正面碰撞和低速碰撞安全性，而其它7個零件其構(gòu)成乘員保護區(qū)，在側(cè)面碰撞和正面碰撞中都可以很好地保護車內(nèi)乘員。

如圖3和圖4所示，原方案采用B柱加強板和B柱加強內(nèi)板兩個零件組合，板厚均為2.5mm；而熱成型方案采用B柱加強板一個熱成型零件，板厚為1.85mm。左右兩側(cè)B柱都采用熱成型方案之后，可減重接近10kg。從設(shè)計選擇的過程可知，其輕量化效果十分顯著，采用更多的熱成型零件，尤其在乘員保護區(qū)采用熱成型零件，是車身輕量化設(shè)計的方向。

2.3.2 液壓成型

液壓成型，是指利用液體作為傳力介質(zhì)或模具使工件成型的一種塑性加工技術(shù)，也稱為液力成型。其按介質(zhì)可分為水壓成型和油壓成型兩種；按加工坯料分為管材液壓成型、板料液壓成型和殼體液壓成型。液壓成型與沖壓焊接工藝比較，其僅需要凸?；虬寄?，液體介質(zhì)作為凸?；虬寄＃斠后w作為凸?？梢灾圃旌芏鄤傂阅o法成型的復雜零件。且液體作為傳力介質(zhì)具有可控性，具有很高的工藝柔性。

車身結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多的是板料液壓成型。采用液壓成型除了能實現(xiàn)輕量化，同時增強車身剛強度和結(jié)構(gòu)安全性之外，還能減少零件數(shù)量，從而也減少了模具數(shù)量和費用，減少了后續(xù)機加工和焊接等加工工序，降低了總制造費用。因此，液壓成型工藝近年來得到快速發(fā)展。

目前車身中已有儀表板橫梁、散熱器支架、座椅骨架、保險杠橫梁、頂側(cè)框等零件采用了液壓成型工藝制造。

2.3.3 變截面板技術(shù)

在車身上應(yīng)用的變截面板有激光拼焊板(TWB)，連續(xù)變截面板(TRB)和搭接板(PB)。

TWB技術(shù)是指在零件沖壓成形前將兩塊或多塊具有相同厚度或不同厚度的相同鋼種材料或不同鋼種材料的板件通過激光焊接連接起來的一項新技術(shù)。

采用激光焊接板不僅是一種輕量化途徑，還可以減少汽車零部件的數(shù)量。車身結(jié)構(gòu)的精度可以得到很大提高，許多沖壓設(shè)備和加工工序可以得到縮減。另外，采用激光焊接板可以提高原材料利用率，通過在落料工序中采用排料技術(shù)，將型號和板厚不同的鋼板合理組合從而降低材料廢料率。

目前，國內(nèi)合資廠已有很多車型采用激光拼焊板，主要集中在上縱梁、前縱梁、前圍板、中央通道、后縱梁、前地板、前門內(nèi)板、B柱加強板、側(cè)圍內(nèi)板等零件。

如圖5為前縱梁，前面部分板厚為1.75mm，屬于車身結(jié)構(gòu)的相容吸能區(qū)，中間部分板厚為2.6mm，屬于車身結(jié)構(gòu)的乘員保護區(qū)，后面部分板厚為1.35mm，這樣的板厚分布既保證了碰撞安全性，又達到了輕量化的效果。同樣地，中央通道前部板厚為1.5mm，后部板厚為1.2mm，前部屬于乘員保護區(qū)。

TRB是通過計算機實時控制和調(diào)整軋輥的間距，以獲取沿軋制方向上按預(yù)先定制的厚度連續(xù)變化的板材。

與TWB相比，TRB成型性能更佳，有連續(xù)、光滑的表面，可作車身外覆蓋件。但受設(shè)備的限制，連續(xù)變截面板厚度變化有局限，而且不能把不同材料軋在一起。因此目前激光焊接板應(yīng)用更廣，將來連續(xù)變截面板的應(yīng)用也會越來越多。

PB是指將兩塊鋼板先搭接在一起然后一起放入模型進行沖壓成型的工藝。目前在某車型的門檻加強板上也得到應(yīng)用，如圖6所示。這樣使車身具有更好的碰撞安全性，同時還節(jié)省了使兩個零件連接的焊接工序。結(jié)語

車身輕量化技術(shù)是輕質(zhì)材料、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和先進制造工藝的集成應(yīng)用。得益于近年來新材料研究的迅速發(fā)展，輕質(zhì)材料可選范圍不斷擴大，但是目前高強度鋼仍是最主要的應(yīng)用最多的輕質(zhì)材料。而結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計則要依托CAE的輔助，不斷采用更高效的仿真計算和優(yōu)化方法，創(chuàng)新設(shè)計出更輕量化的結(jié)構(gòu)是發(fā)展方向。而通過先進制造工藝實現(xiàn)輕量化，對廠家的制造工藝水平要求較高，因此國外歐美汽車制造商和國內(nèi)合資廠運用較多。如何實現(xiàn)汽車的輕量化，達到最好的節(jié)能環(huán)保效果，應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品定位，優(yōu)化設(shè)計能力和制造工藝水平進行整體考慮，同時考慮成本因素，在滿足車身剛度、結(jié)構(gòu)安全性、疲勞耐久性、操控穩(wěn)定性等前提下，選擇最合適的輕量化途徑，最終增強產(chǎn)品的競爭力。

第二篇：車身輕量化材料——高強度鋼板熱成形技術(shù)

車身輕量化材料——高強度鋼板熱成形技術(shù)

.汽車用高強度鋼板

長期以來，鋼鐵一直是汽車工業(yè)的基礎(chǔ)，雖然汽車制造中鋁和塑料的用量不斷增加，但鋼鐵材料仍是汽車的主要材料。21世紀的汽車行業(yè)，降低燃料消耗、減少CO2和廢氣排放已成為社會的需求，作為材料生產(chǎn)廠的鋼鐵業(yè)為了適應(yīng)這種發(fā)展趨勢，已開發(fā)出許多種類的高強度鋼板來幫助減輕汽車重量，適應(yīng)汽車工業(yè)的新要求。近年來，超輕超薄高強度鋼板的品質(zhì)和性能大大提高，相信到2020年，高強度鋼板在汽車上的使用率將超過70%。1.1 高強度鋼板等級劃分

對于高強度鋼的定義，一直并無定論，被鋼鐵界普遍認同的是ULSAB-AVC(Ultra Light Steel Auto Body-Advanced Vehicle Concept)聯(lián)合會進行的劃。將屈服強度為210—550MPa的鋼定義為高強度鋼(HSS，High Strength Steel)，也就是傳統(tǒng)的高強度鋼，典型的如碳錳(CMn)鋼、烘烤硬化鋼(BH)等。屈服強度為550MPa以上的鋼定義為超高強度鋼(UHSS，Ultra High Strength Steel)，典型的如孿晶誘導塑性鋼(TWIP鋼)、熱成形鋼(HF)等。而先進高強度鋼(AHSS，Advanced High Strength Steel)的屈服強度覆蓋于HSS和UHSS之間的強度范圍，在500-1500MPa之間，典型的如雙相鋼(DP鋼)、相變誘發(fā)塑性鋼(TRIP鋼)、馬氏體鋼(MART鋼)。圖1為各類汽車用鋼板的屈服強度與延伸率的關(guān)系，隨著強度的提高，延伸率下降。在ULSAB-AVC項目中，為了同常規(guī)的高強度鋼板區(qū)別開來，把DP鋼、TRIP鋼和B鋼等以相變強化為主的鋼板統(tǒng)稱為先進高強度鋼板，這類鋼板具有高的減重潛力、高的碰撞吸收能，在汽車輕量化和提高安全性方面起著非常重要的作用，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)。

圖1 各類汽車用鋼板的屈服強度

與延伸率關(guān)系圖

1.2 汽車用熱成形高強度鋼板

先進高強度鋼板是車身輕量化的主要發(fā)展方向，為了兼顧輕量化與碰撞安全性以及高強度下沖壓件回彈與模具磨損等問題，熱成形高強度鋼及其成形工藝和應(yīng)用技術(shù)應(yīng)運而生。目前凡是達到U-NCAP碰撞4星或5星級水平的乘用車型，其安全件(A/B/C柱、保險杠、防撞梁等)大都采用了抗拉強度1500MPa、屈服強度1200MPa的熱成形鋼。同時，在先進高強度鋼板的冷成形中，為了解決成形裂紋和形狀凍結(jié)性不良等問題，熱沖壓材料的開發(fā)和應(yīng)用引人注目，已用其進行了強度高達1470MPa級汽車部件的制造。

目前，世界上熱成形用鋼幾乎都選用硼鋼種，因為微量的硼(B)可以有效地提高鋼的淬透性，可以使得零件在模具中以適宜的冷卻速度，獲得所需的馬氏體組織，從而保證零件的高強度水平。硼的作用在20世紀50年代早期就被人們所認識，硼只有固溶在鋼中才能起到強化作用。由于硼與氧和氮有強烈的化學親和力，因此在鋼中添加硼時都需要添加一些強氧化物和氮化物形成元素，如鋁、鋯和鈦等。固溶的硼偏析在奧氏體晶粒邊界，延遲了鐵素體和貝氏體的形核進而增加了鋼的強度。含硼超高強度鋼板的強度可以高達1500Mpa，為普通鋼板強度的3～4倍，將其應(yīng)用于汽車零部件不僅可以直接減少料厚、降低車身重量，還可以提高汽車的安全性，以及相關(guān)聯(lián)的降低油耗、節(jié)約能源、減少汽車排放等。并且硼鋼屬于含硼高強度鋼板，廢物可以充分回收利用，有利于降低環(huán)境污染。常用的鋼種包括：Mn-B系(上海寶鋼開發(fā))熱成形用鋼、Mn-Mo-B系(北美、歐洲等多用此系列)、Mn-Cr-B系(高淬透性熱成形鋼)、Mn-Cr系(部分馬氏體熱成形鋼)、Mn-W-Ti-B系(如韓國POSCO 公司開發(fā)的高烘烤硬化細晶粒熱成形鋼)。高強度鋼板熱成形加工工藝

2.1 熱成形加工工藝基本原理 2.1.1熱成形理論基礎(chǔ) 熱成形工藝與傳統(tǒng)的成形工藝相比，其特點是在板料上存在著一個不斷變化的溫度場。那么熱成形用鋼板的成分就有一些特殊的要求，其成分設(shè)計也要適應(yīng)熱成形過程中的熱循環(huán)。在這個溫度場的影響下，板料的基體組織和力學性能發(fā)生了變化，從而板料的應(yīng)力場也發(fā)生了變化。在成形過程中，板料的應(yīng)力場變化又反作用于溫度場，如圖2。熱成形工藝，正是這樣一個板料內(nèi)部溫度場與應(yīng)力場同時共存，相互作用，耦合的變化過程，對板料在成形過程中的流動、變形等造成影響。表1簡單地描述了這些相互作用。

圖2 應(yīng)力場、溫度場和金屬微觀組織的相互作用

表1 應(yīng)力場、溫度場和金屬微觀組織的相互作用的描述

2.1.2 實際熱成形加工工藝

實際熱成形工藝原理如圖5。首先把常溫下強度為500~600 MPa的高強度硼合金鋼板加熱到880~950℃，使之均勻奧氏體化，然后送入內(nèi)部帶有冷卻系統(tǒng)的模具內(nèi)沖壓成形，之后保壓快速冷卻淬火，使奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體，成形件因而得到強化硬化，強度大幅度提高。比如經(jīng)過模具內(nèi)的冷卻淬火，沖壓件強度可以達到1500 MPa，強度提高了250%以上，因此該項技術(shù)又被稱為“沖壓硬化”技術(shù)。實際生產(chǎn)中，熱沖壓工藝又分為兩種，即直接工藝和間接工藝。圖3(a)所示的是直接工藝，下料后，直接把鋼板加熱然后沖壓成形，主要用于形狀比較簡單變形程度不大的工件。對于一些形狀復雜的或者拉深深度較大的工件，則需要采用間接工藝，先把下好料的鋼板預(yù)變形，然后再加熱實施熱沖壓，如圖3(b)。

(a)直接工藝(b)間接工藝

圖3 工藝說明圖

2.2熱成形加工關(guān)鍵技術(shù)

對高強度鋼板的熱成形技術(shù)，我們需要重點關(guān)注的是用鋼選擇、熱成形用鋼的表面鍍層、模具設(shè)計和熱成形零件的檢測問題。

2.2.1 熱成形用鋼選擇

熱成形用鋼的選擇是保證熱成形零件性能的重要一環(huán)。高強度鋼板的熱成形性主要分包括以下形式：深沖成形性、脹形成形性以及延伸凸緣成形性等。一般認為：深沖成形性取決于鋼板塑性應(yīng)變化的Lankford值；脹形成形性取決于鋼板的延性；而延伸凸緣成形性取決于鋼板的局部變形能和顯微組織均勻性。B在支配延伸凸緣成形性和彎曲成形性的顯微組織均勻化方面起到了重要作用，故一直采用F+B和B單一組織；而且為了實現(xiàn)高強度化目標，也采用了低碳M。馬氏體鋼中的22MnB5鋼的原理與此相符，是典型的熱沖壓材料鋼(具體成分見表2)，它利用鈦和硼微合金化的方法，通過熱成形后急冷獲得高的成形度和極高的強度(圖4)。目前，熱成形MnB鋼板在歐美和日本主要汽車制造企業(yè)已經(jīng)開始使用，如新型Golf V6車有5個零部件用MnB鋼制成，最新的第六代PASSAT車型有9個這樣的部件。圖5是寶鋼開發(fā)的熱沖壓成形用含硼鋼的CCT(連續(xù)冷卻相變)曲線，經(jīng)過 950℃左右單相奧氏體區(qū)的加熱保溫后，當冷卻速度大于15℃/s后，鋼板的組織轉(zhuǎn)變?yōu)槿R氏體組織，其硬度為HV450～500，強度達到1300—1500MPa。

圖4 熱成形過程中22MnB5鋼的性能變化示意圖

圖5 熱沖壓用鋼板典型CCT曲線 2.2.2 熱成形用鋼的表面鍍層

用于熱成形的硼鋼，將之加熱到奧氏體形變點以上，金屬模沖壓成形與淬火幾乎同時進行。但是對熱成形用鋼的研究表明，由于延伸性和韌性的不足，較之其高強度的性能，熱成形用鋼不能獲得充分的沖擊吸收能(即韌性值不高)。因此，如何調(diào)整其成分以改善這些特性是今后的重要課題。在熱成形過程中，鋼板在高溫下暴露于空氣中，不可避免地會引起表面的氧化，形成氧化鐵皮，為了不影響后續(xù)的涂裝工序，熱成形后的零件需要經(jīng)過噴丸或酸洗去掉鋼板表面的氧化鐵皮，這無形中又增加了生產(chǎn)成本。與此同時，鋼板在氧化的同時也會引起鋼板表面的脫碳，進而影響鋼板的強度。此外，隨著汽車零件耐腐蝕性能要求越來越高，表面進行鍍層處理的鋼板越來越受到人們的重視，一系列熱成形用鍍層鋼板被相繼開發(fā)出來，同常規(guī)的冷成形用鍍層鋼板不同，熱沖壓用鋼板的鍍層需要具備抗高溫和耐腐蝕的特點。目前開發(fā)的用于熱成形的鍍層板包括：鍍Al板、鍍Al-Si合金板和鍍Zn板等。韓國POSCO鋼鐵公司正在開發(fā)納米鍍層板，以提高鍍層的結(jié)合力，防止鍍層在加熱和成形淬火過程中剝落。

2.2.3 熱成形模具設(shè)計

由于熱成形過程中鋼板及模具都在900℃以上到室溫這一復雜的溫度中變化，并且模具集板料成形與淬火過程于一身，所以模具設(shè)計是熱成形技術(shù)的另一個難點問題。其主要技術(shù)流程包括模具表面設(shè)計、模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等?？捎糜嬎銠C和LS-DYNA軟件進行成形模擬和冷卻過程模擬，利用材料的高溫性能如流變曲線、摩擦系數(shù)、FLD等參量進行成形模擬，并進行熱傳遞模擬，這一過程實際是熱力學、機械學耦合模擬。其模擬結(jié)果將作為模具設(shè)計方案確定的重要依據(jù)，并據(jù)此進行原型試生產(chǎn)和批量生產(chǎn)。同時，我們還可利用計算機模擬，進行碰撞分析和靜載壓潰分析。(1)模具材料的選擇。

熱成形的模具材料相比常規(guī)成形提出了更高的要求。不僅要求模具有良好的熱強度、熱硬度，高的耐磨性和疲勞性能，而且要能保證成形件的尺寸精度。同時要能夠抵抗高溫板料對模具產(chǎn)生的強力熱摩擦以及脫落的氧化層碎片及顆粒在高溫下對模具表面的磨粒磨損效應(yīng)，并且能夠穩(wěn)定的工作在劇烈的冷熱交替條件下。根據(jù)模具的加熱溫度，選用合理的模具材料，一般需要參考熱鍛用熱作模具鋼，選用合理的模具材料。蒂森的熱沖壓模具，采用具有很高熱傳導系數(shù)的模具材料(Glidcop—一種Al2O3/Cu復合材料)。(2)模具凸、凹模設(shè)計。

由于熱脹冷縮的影響，零件最終的尺寸和沖壓成形時的尺寸存在一定的誤差，因此為保證零件的尺寸精度，必須在考慮熱脹冷縮效應(yīng)的基礎(chǔ)上合理確定模具凸、凹模的尺寸。(3)冷卻機構(gòu)的設(shè)計。

對于熱成形零件冷卻機構(gòu)的選擇既要保證零件的冷卻速度足夠大，如某硼鋼的臨界冷卻速度為30℃/s，使奧氏體盡可能多地轉(zhuǎn)化成馬氏體，保證零件的強度。而且還要避免零件和模具因冷卻速度過大而引起開裂。通常采用在模具內(nèi)通冷卻水的方式對模具并通過模具對成形后的零件進行冷卻。

(4)目前板材熱成形工藝應(yīng)用中尚存在的難點熱成形工藝作為一種新型的、特殊的工藝也有其自身的缺點。

a)零件成形后冷卻速度和保壓時間難控制。

b)由于熱加工成形的零件在冷卻至室溫的過程中，不同部位冷卻速度不同會導致零件發(fā)生嚴重的變形，從而影響成形零件的尺寸精度。

c)由于熱成形零件后續(xù)加工難度大，因而只能是應(yīng)用于一道工序即可成形的簡單零件，如梁、柱等類型的零件。同時，熱成形工序并入現(xiàn)有沖壓車間難度大。

d)與普通沖壓模具相比，由于受模具材料的強度選擇、模具熱處理工藝、高應(yīng)力集中、模具表面溫度頻繁升高和降低、以及由于模具凸、凹模表面的高溫軟化加劇了磨損等因素的影響，熱成形模具容易失效，導致模具使用壽命降低。2.2.4 熱成形零件的檢測

熱成形零件具有的壓潰性能(碰撞后的低的侵入)決定了其很適合用于安全件。熱成形零件的加工通常需要經(jīng)過激光切割、沖裁孔、點焊、冷成形、裝配以及油漆等工序，因此對熱成形零件需要檢測的內(nèi)容很多。首先是要對熱成形零件進行力學性能檢測、形狀檢測、厚度分布檢測和引入的內(nèi)應(yīng)力檢測，還要根據(jù)不同零件的不同要求，采用不同的方法進行實物性能檢測。對于一個合格的熱成形零件，應(yīng)當滿足高強度、輕量化和安全性的要求，同時還應(yīng)具備好的強度與韌性結(jié)合性、尺寸穩(wěn)定性、可加工性(幾何尺寸穩(wěn)定性)、可焊性以及疲勞抗力等。熱成形鋼技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

國內(nèi)首家熱沖壓零部件有限公司于05年在寶鋼成立。并且用于熱沖壓成形的高強度鋼—硼鋼，也是由上海寶鋼獨家供貨。寶鋼生產(chǎn)的硼鋼牌號為：1.85mm以上熱軋，BR1500HS；1.85mm以下冷軋，B1500HS。與歐洲熱沖壓高強度鋼22MnB5對應(yīng)。屈服強度1000MPa、抗拉強度1400MPa、延伸率5%。相對于熱沖壓零部件有限公司的批量生產(chǎn)，寶鋼股份研究院技術(shù)中心擁有獨立的試制生產(chǎn)線。從2005年開始，已完成車身165個件的試制，其中12個樣件一次試制成功。表3為寶鋼熱沖壓機組相關(guān)參數(shù)。表3 寶鋼熱沖壓機組相關(guān)參數(shù)

近幾年來，熱成形制造的零件的應(yīng)用越來越廣泛。中國上海大眾在PASSATB6等多款車型中，熱成形的部分占據(jù)了整個車身質(zhì)量的15%，一般用在A/B/C柱及加強板還有中央通道、保險杠支架等地方。將典型的熱成形用鋼22MnB5在沖壓前加熱到950℃附近，然后在一個水冷模具中加壓成形，再通過模具淬火最終零件的強度可以將大眾汽車提到的1500MPa。但是在強度提高的同時，硼鋼的沖擊韌性受到越來越多的關(guān)注。由于微觀組織全是由非常硬的馬氏體構(gòu)成，韌性就降低了，這一點非常關(guān)鍵。因為在碰撞試驗中，這些零件通常都是放在用來承受很高的沖擊載荷的地方。但是，現(xiàn)在還沒有可靠的材料可以用來進行韌性與脆性之間的轉(zhuǎn)換。在蒂森公司最近對淬火－回火的厚坯的研究中提到，鈮微合金化的應(yīng)用可以提高熱成形鋼的韌性。在這種情況下，用來防止硼和溶解的鈮相結(jié)合，鈦應(yīng)該由鈮和鋁的化合物取代。這樣做的結(jié)果是造成裂紋起始點的TiN粒子可以避免或被細小的碳、氮鈮化物沉淀取代，從而降低熱軋時晶粒尺寸，同樣也可以在沖壓前加熱到950℃的過程中限制晶粒的長大。通常，晶粒細化對韌性是有利的。

由高強度板熱成形制造的車身零部件如圖6所示。與傳統(tǒng)成形零件相比，熱成形零件具有以下優(yōu)點：

1)高強度：屈服強度可達到1200MPa，抗拉強度可達到1600MPa-2000MPa。2)高硬度：高達6t的靜壓不損壞。3)輕量化：板厚比傳統(tǒng)鋼板減薄達35%。

4)消除回彈影響，提高制造精度。

圖7 高強度鋼板熱成形零部件

(前后保險杠、A柱、B柱、C柱、車頂構(gòu)架、車底通道框架、儀表臺支架以及車門內(nèi)板、車門防撞桿等)結(jié)束語

綜上可知，高強度鋼以其輕質(zhì)、高強度的特點仍是汽車用鋼材的首選，并已成為滿足汽車減重和增加碰撞性能和安全性能的重要途徑。但是，常規(guī)高強度鋼在室溫下不僅變形能力很差，而且塑性變形范圍很窄，所需沖壓力大、容易開裂。同時，成形后零件的回彈增加，導致零件尺寸和形狀穩(wěn)定性變差。因此傳統(tǒng)的成形方法難以解決高強度鋼板在汽車車身制造中遇到的問題。熱沖壓成形技術(shù)便是解決上述問題的一種新型成形技術(shù)。近年來，世界各國汽車業(yè)投入大量的精力來開展以硼鋼為主的先進高強度鋼板開發(fā)及熱成形技術(shù)的研究，并取得了長足的發(fā)展。這項技術(shù)在我國還屬于起步階段，因此對超高強度硼鋼熱成形技術(shù)的研究對我國的汽車工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

第三篇：汽車研發(fā)：輕量化之車身新材料簡介及應(yīng)用!

汽車研發(fā)：輕量化之車身新材料簡介及應(yīng)用！

重要的事說三遍我很輕！我很輕！我很輕！我還省油、省材料……還像下面這位小姐姐一樣省布料為什么輕而省呢？因為我們用新材料啊今天就和漫談君一起來看看輕量化之車身新材料簡介及應(yīng)用漫談君說

汽車大漫談4群已開通，話說都是汽車研發(fā)工程師，每天都在分享技術(shù)，有需要進群的童鞋，加漫談君微信：autotechstudy，備注名稱+專業(yè)喲，方便邀請進群！

一、汽車新材料簡介現(xiàn)代對汽車性能要求越來越高，輕量化、節(jié)能降耗和降低排放污染是現(xiàn)在汽車發(fā)展的趨勢，而輕量化必須從改進汽車的材料出發(fā)，研制性能更好更輕的汽車材料從而減少能源消耗，進而降低排放污染，汽車材料的發(fā)展是汽車技術(shù)發(fā)展的重要方面，新材料新工藝對于汽車工業(yè)的發(fā)展是至關(guān)重要的，而汽車車身輕量化并非是簡單地將汽車重量減輕，而是在保證車身的強度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車車身質(zhì)量，同時要保證汽車車身的制造成本在合理范圍內(nèi)。

二、車身新材料的種類1鍍鋅鋼板隨著汽車工業(yè)發(fā)展，為了提高車體使用壽命和增強車體材料的抗腐性能，鍍鋅鋼板得到廣泛使用。由于在目前汽車車身制造中，主要采用電阻點焊方法，與無鍍層鋼板相比，鍍鋅鋼板的點焊過程中還存在一些問題：1）先于鋼板熔化的鋅層容易分流，致使焊接電流密度減??；2）鋅層表面燒損、污染電極而使電極壽命降低；3）鋅層電阻率低，接觸電阻??；4）容易產(chǎn)生焊接飛濺、裂紋及氣孔等缺陷。2高強度鋼板從前的高強度鋼板，拉延強度雖高于低碳鋼板，但延伸率只有后者的50%，故只適用于形狀簡單、延伸深度不大的零件?，F(xiàn)在的高強度鋼板是在低碳鋼內(nèi)加入適當?shù)奈⒘吭?，?jīng)各種處理軋制而成，其抗拉強度高達420N/mm2，是普通低碳鋼板的2～3倍，深拉延性能極好，可軋制成很薄的鋼板，是車身輕量化的重要材料，對減重和改進車身性能起到了良好的作用。低合金高強度鋼板的品種主要有含磷冷軋鋼板、烘烤硬化冷軋鋼板、冷軋雙相鋼板和高強度IF冷軋鋼板等，車身設(shè)計師可根據(jù)板制零件受力情況和形狀復雜程度來選擇鋼板品種。1）含磷高強度冷軋鋼板含磷高強度冷軋鋼板主要用于轎車外板、車門、頂蓋和行李箱蓋升板，也可用于載貨汽車駕駛室的沖壓件。主要特點為：A.具有較高強度，比普通冷軋鋼板高15％～25％；B.良好的強度和塑性平衡，即隨著強度的增加，伸長率和應(yīng)變硬化指數(shù)下降甚微；C.具有良好的耐腐蝕性，比普通冷軋鋼板提高20％；D.具有良好的點焊性能。2）烘烤硬化冷軋鋼板經(jīng)過沖壓、拉延變形及烤漆高溫時效處理，屈服強度得以提高。這種簡稱為BH鋼板的烘烤硬化鋼板既薄又有足夠的強度，是車身外板輕量化設(shè)計首選材料之一。3）冷軋雙向鋼板具有連續(xù)屈服、屈強比低和加工硬化高、兼?zhèn)涓邚姸燃案咚苄缘奶攸c，如經(jīng)烤漆后其強度可進一步提高。適用于形狀復雜且要求強度高的車身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如車門加強板、保險杠等。4）超低碳高強度冷軋鋼板在超低碳鋼（C≤0.005%）中加入適量的鈦或鈮，以保證鋼板的深沖性能，再添加適量的磷以提高鋼板的強度。實現(xiàn)了深沖性與高強度的結(jié)合，特別適用于一些形狀復雜而強度要求高的沖壓零件。5）輕量化迭層鋼板這種鋼板是在兩層超薄鋼板之間壓入塑料的復合材料，表層鋼板厚度為0.2～0.3mm，塑料層的厚度占總厚度的25%～65%。與具有同樣剛度的單層鋼板相比，質(zhì)量只有57%。隔熱防振性能良好，主要用于發(fā)動機罩、行李箱蓋、車身底板等部件。3鋁合金與汽車鋼板相比，鋁合金具有密度?。?.7g/cm3）、比強度高、耐銹蝕、熱穩(wěn)定性好、易成形、可回收再生等優(yōu)點，技術(shù)成熟。德國大眾公司的新型奧迪A2型轎車，由于采用了全鋁車身骨架和外板結(jié)構(gòu)，使其總質(zhì)量減少135kg，比傳統(tǒng)鋼材料車身減輕43%，使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奧迪A8通過使用性能更好的大型鋁鑄件和液壓成型部件，車身零件數(shù)量從50個減至29個，車身框架完全閉合。這種結(jié)構(gòu)不僅使車身的扭轉(zhuǎn)剛度提高60%，還比同類車型的鋼制車身車重減少50%。由于所有的鋁合金都可以回收再生利用，深受環(huán)保人士的歡迎。

根據(jù)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，采用激光束壓合成型工藝，將不同厚度的鋁板或者用鋁板與鋼板復合成型，再在表面涂覆防腐蝕材料使其結(jié)構(gòu)輕量化且具有良好的耐腐蝕性。4鎂合金和鈦合金鎂的密度為1.8g/cm3，僅為鋼材密度的35%，鋁材密度的66%。此外它的比強度、比剛度高，阻尼性、導熱性好，電磁屏蔽能力強，尺寸穩(wěn)定性好，因此在航空工業(yè)和汽車工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。鎂的儲藏量十分豐富，鎂可從石棉、白云石、滑石中提取，特別是海水的鹽分中含3.7%的鎂。近年來鎂合金在世界范圍內(nèi)的增長率高達20%。鑄造鎂合金的車門由成型鋁材制成的門框和耐碰撞的鎂合金骨架、內(nèi)板組成。另一種鎂合金制成的車門，它由內(nèi)外車門板和中間蜂窩狀加強筋構(gòu)成，每扇門的凈質(zhì)量比傳統(tǒng)的鋼制車門輕10kg，且剛度極高。隨著壓鑄技術(shù)的進步，已可以制造出形狀復雜的薄壁鎂合金車身零件，如前、后擋板、儀表盤、方向盤等。鈦的比重為4.6g/cm3，僅是鐵的1/2，但強度和硬度超過了鋼，且不易生銹。用鈦合金鑄造的汽車發(fā)動機部件更輕、更堅固和更耐腐蝕，鈦合金車身可以承受更大的作用力。5泡沫合金板泡沫合金板由粉末合金制成，其特點是密度小，僅為0.4～0.7g／cm3，彈性好，當受力壓縮變形后，可憑自身的彈性恢復原料形狀。泡沫合金板種類繁多，除了泡沫鋁合金板外，還有泡沫鋅合金、泡沫錫合金、泡沫鋼等，可根據(jù)不同的需要進行選擇。由于泡沫合金板的特殊性能，特別是出眾的低密度、良好的隔熱吸振性能，深受汽車制造商的青睞。目前，用泡沫鋁合金制成的零部件有發(fā)動機罩、行李箱蓋等。6蜂窩夾芯復合板蜂窩夾芯復合板是兩層薄面板中間夾一層厚而極輕的蜂窩組成。根據(jù)夾芯材料的不同，可分為紙蜂窩、玻璃布蜂窩、玻璃纖維增強樹脂蜂窩、鋁蜂窩等；面板可以采用玻璃鋼、塑料、鋁板和鋼板等材料。由于蜂窩夾芯復合板具有輕質(zhì)、比強度和比剛度高、抗振、隔熱、隔音和阻燃等特點，故在汽車車身上獲得較多應(yīng)用，如車身外板、車門、車架、保險杠、座椅框架等。英國發(fā)明了一種以聚丙烯作芯，鋼板為面板的薄夾層板用以替代鋼制車身外板，使零件質(zhì)量減輕了50%～60%，且易于沖壓成型。7工程塑料與通用塑料相比，工程塑料具有優(yōu)良的機械性能、電性能、耐化學性、耐熱性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性等特點，且比要取代的金屬材料輕、成型時能耗少。二十世紀七十年代起，以軟質(zhì)聚氯乙烯、聚氨酯為主的泡沫類、襯墊類、緩沖材料等塑料在汽車工業(yè)中被廣泛采用。福特公司開發(fā)的LTD試驗車，塑料化后的車身取得了輕量化方面的明顯成果。中國工程塑料工業(yè)普遍存在工藝落后、設(shè)備陳舊、規(guī)模小、品種少、質(zhì)量不穩(wěn)定的狀況，而且價格高，缺乏市場競爭力。工程塑料在汽車上的應(yīng)用僅相當于國外上世紀八十年代的水平。如上海桑塔納轎車塑料用量僅為2.86kg/輛，紅旗CA7228型轎車為2.4kg/輛，而日本轎車平均為14kg/輛，寶馬則更高，為35.64kg/輛。但這種局面將很快被打破，由上海普利特復合材料有限公司投資新建、國內(nèi)最大的汽車用高性能ABS工程塑料生產(chǎn)基地日前在上海建成投產(chǎn)。此項目引進了世界先進的工程塑料生成線和試驗檢測儀器等設(shè)備，形成了年產(chǎn)15，000噸高性能ABS工程塑料的能力。8高強度纖維復合材料高強度纖維復合材料，特別是碳纖維復合材料（CFRP），因其質(zhì)量小，而且具有高強度、高剛性，有良好的耐蠕變與耐腐蝕性，因而是很有前途的汽車用輕量化材料。碳纖維復合材料在汽車上的應(yīng)用，美國開展的最好。二十世紀八十年代后期，復合材料車身外覆件得到大量的應(yīng)用和推廣，如發(fā)動機罩、翼子板、車門、車頂板、導流罩、車廂后擋板等，甚至出現(xiàn)了全復合材料的卡車駕駛室和轎車車身。據(jù)統(tǒng)計，在歐美等國汽車復合材料的用量約占本國復合材料總產(chǎn)量的33％左右，并繼續(xù)呈增長態(tài)勢，復合材料作為汽車車身的外覆件來說，無論從設(shè)計還是生產(chǎn)制造、應(yīng)用都已成熟，并已從車身外覆件的使用向汽車的內(nèi)飾件和結(jié)構(gòu)件方向發(fā)展。上海通用柳州汽車公司和東風公司計劃推出全復合材料車身的家庭用小轎車。9陶瓷材料由于陶瓷本身具有的特殊力學性能以及對熱、電、光等的物理性能，陶瓷材料特別是特種陶瓷在汽車上的應(yīng)用日益受到人們的重視。我國已成功研制鈦酸鋁陶瓷-鋁合金復合排氣管、氮化硅陶瓷柴油機渦輪增壓轉(zhuǎn)子和球軸承等汽車部件。

汽車的構(gòu)造材料可反映人類所應(yīng)用材料的技術(shù)水平。目前，6類主要材料如鋼﹑鐵﹑塑料﹑鋁﹑橡膠﹑玻璃共占轎車質(zhì)量的90%，其余10%為其他多種材料，包括有色金屬（銅、鉛、鋅、錫等），車中裝備的液體（燃油、潤滑劑、其他油品和水基液等），油漆、纖維制品。

三、新型功能材料1稀土材料中國稀土資源豐富，居世界前列。世界已探明的稀土儲量中國占世界已探明資源的80%，為我國大力開發(fā)稀土材料提供了得天獨厚的條件。使用汽車廢氣凈化催化劑是控制汽車廢氣排放、減少污染的最有效的手段。含稀土的汽車廢氣凈化催化劑價格低、熱穩(wěn)定性好、活性較高，使用壽命長，引起了人們的廣泛關(guān)注。

汽車廢氣凈化稀土催化劑所用的稀土成分主要是氧化鈰、氧化鑭和氧化鐠等。用于汽車廢氣凈化催化劑的載體通常為蜂窩陶瓷，稀土還可以作為陶瓷載體的穩(wěn)定劑以及活性涂層材料等。2納米材料納米科技是21世紀科技產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容之一，它是高度交叉的綜合性學科，包括物理、化學、生物學、材料科學和電子學。它不僅包含以觀測、分析和研究為主線的基礎(chǔ)學科，還有以納米工程與加工學為主線的技術(shù)科學，所以納米科學與技術(shù)也是一個融前沿科學和高技術(shù)于一體的完整體系。納米技術(shù)將在汽車上的結(jié)構(gòu)材料、節(jié)能、環(huán)保等方面獲得廣泛的應(yīng)用。納米陶瓷材料的耐磨性和質(zhì)量減小、穩(wěn)定性增強。納米陶瓷軸已經(jīng)應(yīng)用在奔弛等高級矯車上，使機械轉(zhuǎn)速加快、質(zhì)量減小、穩(wěn)定性增強、使用壽命延長；納米汽油是一種利用現(xiàn)代最新納米技術(shù)開發(fā)的汽油微乳化劑，納米汽油可以降低油耗10%-20%，可降低廢氣中有害氣體含量50%-80%；納米潤滑劑是采用納米技術(shù)改善潤滑油分子結(jié)構(gòu)的石油產(chǎn)品，它不對任何潤滑油添加劑、穩(wěn)定劑、處理劑、發(fā)動機增潤劑或減磨劑等產(chǎn)生不良作用，只是在零件金屬表面自動形成純烴類單個原子厚度的一層薄膜。納米增強增韌塑料可以代替金屬材料，由于它們比重小重量輕，因此廣泛用于汽車上可以大幅度減輕汽車重量，達到節(jié)省燃料的目的?？梢杂糜谄嚿系谋ｋU杠、座椅、翼子板、頂蓬蓋、車門、發(fā)動機蓋、行李艙蓋以及變速器箱體、齒輪傳動裝置等一些重要部件。抗紫外線老化塑料能夠吸收和反射紫外線，比普通塑料的抗紫外線能力提高20倍以上，能有效延長其使用壽命。無機納米抗菌塑料加工簡單，廣譜抗菌，24h接觸殺菌率達90%，無副作用，可以用在車門把手、方向盤、座椅面料、儲物盒等易污部件。

四、新材料應(yīng)用的發(fā)展趨勢1新材料回再用性的研究研究汽車新材料的最終處置問題至關(guān)重要，從某種程度上講，關(guān)系到它的生存與發(fā)展。目前，汽車上約占自重25%的材料無法回收再用，其中三分之一為各種塑料，三分之一為橡膠，還有三分之一為玻璃、纖維。鑒于這種情況，世界各國都花費大量的人力、物力進行材料的回收再生問題的研究?，F(xiàn)在可以通過三種途徑進行回收：1）顆?；厥?，重新碾磨；2）化學回收，高溫分解；3）能源回收，將廢棄物作為燃料。2減少材料的品種未來汽車在工程塑料類型的選擇上將會發(fā)生巨大的變化。目前汽車使用的塑料由幾十種高分子材料組成，當前世界各大汽車公司致力于減少車用塑料種類，并盡量使其通用化。這將有利于材料的回收再生和生態(tài)環(huán)境的保護。3降低成本制約汽車車身新材料應(yīng)用的重要因素是價格。作為主要新材料的高強度鋼、玻璃纖維增強材料、鋁和石墨增強，其成本分別為普通碳鋼的1.1倍、3倍、4倍和20倍。所以只有大幅度降低這些新材料的制造成本，才可能使諸多新材料進入批量生產(chǎn)。如玻璃纖維增強材料將在成本上成為鋼材的有力競爭者，雖然它的重量減輕有限，但價格卻能為用戶接受。石墨合成材料盡管性能良好，但因其成本居高不下，目前它在汽車工業(yè)上很難有所作為。

五、結(jié)語伴隨著我國工業(yè)汽車的全面發(fā)展，社會擁有量的大量增加。汽車在國民中的地位顯得越來越重要，汽車新材料的發(fā)展和應(yīng)用是促進汽車工業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要因素。由于大量采用新型材料，傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)及其設(shè)計方法可能不再適用，取而代之的是一種基于生物學增長規(guī)律的形狀優(yōu)化設(shè)計法，這種設(shè)計方法即能減少零件質(zhì)量，又延長了零件的使用壽命。

第四篇：汽車車身修復技術(shù)說課稿

汽車車身修復技術(shù)說課稿

各位老師好：

今天我說課的課題是《車身修復常用工具、量具和設(shè)備的使用與維護》。下面我對本課題進行分析：

一、說教學目標 能力（技能）目標：

1.能使用車身修復常用的鈑金工具； 2.能使用車身修復的測量用具和測量儀器； 3.能使用車身修復的牽引設(shè)備 4.能使用車身修復的板件校正設(shè)備； 5.能使用車身修復的大梁校正設(shè)備； 知識目標：

1.能正確識別各種鈑金工具；

2.能正確掌握車身修復測量設(shè)備的使用方法和判斷； 3.能掌握牽引設(shè)備的工作原理；

4.能掌握板件校正設(shè)備的安裝方法與使用要求。5.能掌握大梁校正設(shè)備的工作步驟；

二、說教學的重難點

示范與指導學生對實車進行車身校正，指導學生掌握使用車身修復工具和設(shè)備。

三、說教法

汽車車身修復是一門培養(yǎng)學生實際動手能力的重要學科。因此，在教學過程中，不僅要使學生“知其然”，還要使學生“知其所以然”。我們在以師生既為主體又為客體的原則下，展現(xiàn)獲取理論知識、解決實際問題的思維過程。

考慮到學生的現(xiàn)狀，我主要采用理實一體化-教學法，讓學生積極主動地參與到教學活動中來，使他們在活動中得到認識和體驗，產(chǎn)生踐行的愿望。

以下的教學方法：

1.直觀演示法：利用圖片等手段進行直觀演示，激發(fā)學生的學習興趣，活躍課堂氣氛，促進學生對知識的掌握。

2.活動探究法：引導學生通過創(chuàng)設(shè)情景等活動形式獲取知識，以學生為主體，使學生的獨立探索性得到了充分的發(fā)揮，培養(yǎng)學生的自覺能力、思維能力、活動組織能力。

3.集體討論法：針對學生提出的問題，組織學生進行集體和分組語境討論，促使學生在學習中解決問題，培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作的精神。

四、說學法

這節(jié)課在指導學生的學習方法和培養(yǎng)學生的學習能力方面主要采取以下方法：思考評價法、分析歸納法、自主探究法、總結(jié)反思法。最后我具體來談?wù)勥@一堂課的教學過程。

五、說教學過程

在這節(jié)課的教學過程中，我注重突出重點，條理清晰，緊湊合理，各項活動的安排也注重互動、交流，最大限度的調(diào)動學生參與課堂的積極性、主動性。1.導入新課：由上節(jié)課演過的知識和教材開頭的情景設(shè)置導入新課。導語設(shè)計的依據(jù)：一是概括了舊知識，引出新知識，溫故而知新，使學生的未知欲望。2.講授新課：在講授新課的過程中，突出教材的重點，明了地分析教材的難點。3.課堂小結(jié)：課堂小結(jié)的目的是強化認識，可以把課堂傳授的知識盡快地轉(zhuǎn)化為學生的素質(zhì)；總結(jié)本課做得好的小組、個人做得不足的地方。4.板書設(shè)計：

我比較注重直觀地、系統(tǒng)的板書設(shè)計，并及時地體現(xiàn)教材中的知識點，以便于學生能夠理解掌握。教學過程： 一：工具的準備

車身修復工具包括一些普通金屬加工工具以及汽車車身修理的專用工具：車輛、普通工具、鈑金專用工具、車身測量儀器、校正設(shè)備、輔助材料等

六、說小結(jié)

1．對教材內(nèi)容的處理。

根據(jù)根椐職中學生特點，對教材內(nèi)容的增有減。2．教學策略的選用

（1）理實一體化教學。學生具有了一定的生活體驗，但是缺乏對這種體驗的深入思考。因此在進一步強化這種體驗的過程中我進行了思考和認知，使亂放從學生的生活中來，從學生的思考探究中來，有助于提高學生的興趣，有助于充分調(diào)動學生現(xiàn)有的知識，培養(yǎng)學生的各種能力，也有助于實現(xiàn)理論知識與實際生活的交融。

（2）組織學生探究知識形成新的知識。我從學生的生活體驗入手，運用案例等形式創(chuàng)設(shè)情境呈現(xiàn)問題，使學生在自主探索、合作交流的過程中，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，在問題的分析、解決問題的方法、這樣做既有利于發(fā)展學生的理解、分析、概括、想象等創(chuàng)新思維能力，又有利于學生表達、動手、協(xié)作、等實踐能力的提高，促進學生全面發(fā)展，力求實現(xiàn)教學過程與教學結(jié)果并重，知識與能力并重的目標。也正是由于這些認識來自于學生自身的體驗，因此學生不僅“懂”了，而且“信”了從內(nèi)心上認同這些觀點，進而能主動地內(nèi)化為自己的情感、態(tài)度、價值觀，并融入到實踐活動中去，有助于實現(xiàn)知、行、信的統(tǒng)一。

七、結(jié)束語

各位領(lǐng)導、老師們，本節(jié)課我根據(jù)學生的心理特征及其認知規(guī)律，采用直觀教學和活動探究的教學方法，以‘教師為主導，學生為主體’，教師的“導”立足于學生的“學”，以學法為重心，放手讓學生自主探索的學習，主動地參與到知識形成的整個思維過程，力求使學生在積極、愉快的課堂氣氛中提高自己的認識水平，從而達到預(yù)期的教學效果。我的說課完畢，謝謝！

第五篇：汽車車身修復技術(shù)課程教學總結(jié)

《汽車車身修復技術(shù)》教學總結(jié)

在本學期我擔任汽修1607班《汽車車身修復技術(shù)》課程的教學任務(wù)。在各位老師的熱心支持和幫助下，我認真做好教學和日常工作，積極完成學校布置的各項任務(wù)，認真學習新的教育理論，廣泛涉獵各種知識，形成比較完整的知識結(jié)構(gòu)，嚴格要求學生，尊重學生，發(fā)揚教學民主，使學生學有所得，不斷提高，從而不斷提高自己的教學水平和思想覺悟，為了下一學年的教育工作做的更好，下面是本人的本學期的教學經(jīng)驗及教訓。

一、政治思想方面：

我熱愛教育事業(yè)，教學目的明確，態(tài)度端正，專研業(yè)務(wù)，勤奮刻苦，工作認真負責。認真學習新的教育理論，及時更新教育理念，認真學習《教師職業(yè)道德》還注意從書本中汲取營養(yǎng)，認真學習仔細體會新形勢下怎樣做一名好教師。

二、教育教學方面：

要提高教學質(zhì)量，關(guān)鍵是上好課。為了上好課，我做了下面的工作：

1、課前準備：根據(jù)學校要求，認真寫好教學計劃，提前備好課，寫好教案。糾正缺點，開拓前進，為美好的明天奉獻自己的力量。

2、認真鉆研教材，對教材的基本思想、基本概念，每句話、每個字都弄清楚，了解教材的結(jié)構(gòu)，重點與難點，掌握知識的邏輯，能運用自如，知道應(yīng)補充哪些資料，怎樣才能教好。

3、了解學生原有的知識技能的質(zhì)量，他們的興趣、需要、方法、習慣，學習新知識可能會有哪些困難，采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

4、考慮教法，解決如何把已掌握的教材傳授給學生，包括如何組織教材、如何安排每節(jié)課的活動。

5、課堂上的情況。

組織好課堂教學，關(guān)注全體學生，注意信息反饋，調(diào)動學生的有意注意力，使其保持相對穩(wěn)定性，同時，激發(fā)學生的情感，使他們產(chǎn)生愉悅的心境，創(chuàng)造良好的課堂氣氛，課堂語言簡潔明了，克服了以前重復的毛病，課堂提問面向全體學生，注意引發(fā)學生學習的興趣，課堂上講練結(jié)合，布置好課題作業(yè)，作業(yè)少而精，減輕學生的負擔。

6、要提高教學質(zhì)量，我進行了模塊式一體化的教學方法，將理論知識和實踐知識相結(jié)合，通過一體化的教學任務(wù)，將相關(guān)知識融合在一起。從學生技能技巧形成的認知規(guī)律出發(fā)實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合，促進學生專業(yè)理論和專業(yè)基恩能夠的同步提升。

（1）創(chuàng)新的教學環(huán)境：專業(yè)理論教學和技能操作訓練的有機結(jié)合，會使學生有較多集會將專業(yè)理論知識與實際反復對照、理解。

（2）多樣化的學習模式：學生不但在課室上能聽教師講課，通過黑板。多媒體。實物學習專業(yè)知識，而且可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢相關(guān)知識，也可以通過小組討論，加深學生對專業(yè)知識的理解，同時，也加強了對學生各種能力的培養(yǎng)。（3）規(guī)范化的實訓方式：在學生的實訓過程中，必須按汽車總成的規(guī)范要求，進行規(guī)范化操作。（4）標準化的考核：在學生的關(guān)鍵技能上，我們在所有的學習項目上進行選考?？己说囊蠛椭屑壒た甲C的要求是一致的。我們通過這樣的考試，使學生更注重規(guī)范化的操作。同時，通過考試，學生知道自己的不足。

（5）綜合化的評價方法：對每一個學生在技能訓練、學習過程中的綜合能力及技能掌握的程度，進行一個客觀的評價，這樣可以讓學生明白自己的有點和不足。在教學過程中，通過課堂表現(xiàn)、理論考核、實踐訓練、實踐考核、小組評價五個環(huán)節(jié)綜合評定學生的成績。

7、積極參與聽課、評課，虛心向同行學習教學方法，博采眾長，提高教學水平。

8、熱愛學生，平等的對待每一個學生，讓他們都感受到老師的關(guān)心，良好的師生關(guān)系促進了學生的學習。

總之，以上就是我在本學期任教汽修1607班《汽車車身修復技術(shù)》課程的一些小結(jié)。在今后的教育教學工作中，我將要更嚴格要求自己，努力工作，發(fā)揚優(yōu)點，改正缺點，積極進取，在教學上做到百盡竿頭更進一步！

總結(jié)人：段將林

2018年1月15日