科创中国

行业领域

新能源及节能技术

需求背景

1、国内外研究进展

随着社会的快速发展，汽车保有量越来越多，给人们出行带来方便快捷。目前，节能、环保、安全和智能都成为汽车发展的新动向。与此同时，能源和环境是当今世界面临的两大问题，两者都与汽车产业发展息息相关，制造出“低能耗”、“低排放”甚至“零排放”的汽车是汽车行业及政府等部门都需要思考的问题。

在采用相同动力系统和传动系统的前提下，乘用车的整车质量每减少10%，燃油消耗就可降低6%-8%。

目前实现汽车轻量化主要有三种途径：（1）结构优化，使部件薄壁化、中空化、小型化或复合化；⑵新材料的使用，如高强度钢、铝、镁合金及一些非金属材料的使用；⑶工艺的改进，主要包括成形技术和连接技术。

国内汽车轻量化材料正在加速发展，车用高性能钢板、镁合金已在汽车上有所应用。如上海大众桑塔纳轿车变速器壳体采用镁合金。上世纪 80 年代，重庆汽车研究所就开展了双相钢研究；一汽轿车、奇瑞汽车公司也在轿车车身上进行了高强度钢板的初步应用试验。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。

需解决的主要技术难题

目前，汽车前伸梁由 7 个部件组成，部件与部件之间通过螺栓连接组装而成汽车前伸梁整体结构，用于汽车车头部分承前启后、同时承担驾驶室、发动机等部位的重量，因此产品重、强度相对较低且易发生变形、断裂等问题。前期已完成产品材料开发及模具制造，目前急需完成后续的加工工艺技术研究，产品结构复杂，加工工艺过程繁琐，涉及复合立式、卧室数控机床多轴加工、夹具设计、机器人打磨等关键技术突破，以实现轻量化目标。具体需求为：开发 4 套专用夹具；研究 4 台机器人打磨工艺技术，满足前伸梁不同位置打磨工艺要求；实现轻量化目标，前伸梁铸件由原来 *** 公斤减重到 35 公斤以内；建成一条由 6 台数控机床、4 台机器人及若干输送设备组成的智能产线 1 条。

期望实现的主要技术目标

面向陕西重汽、三一重工、东风德纳车桥等企业对军用防御汽车系列铸件的巨大需求， 在前期联合华中科技大学成功开发汽车前伸梁新材料及基于总成技术的模具后，目前急需研发前伸梁加工关键工艺技术，满足军用汽车企业对汽车前伸梁在强度、轻量化等方面更高的技术要求，代替进口。项目以军用汽车前伸梁复杂铸件加工为研究对象，开展数控加工工艺适应性技术、加工防变形夹具设计技术、机器人打磨技术、加工参数智能优化技术等关键技术研究，在此基础上，建成一条年产 5 万套前伸梁生产能力的由高精度四轴车铣复合加工中心、三轴卧式加工中心、机器人和输送设备组成的汽车复杂铸件加工应用示范生产线，以提高产品加工质量和加工效率，降低制造成本，实现轻量化。

需求解析

解析单位：“科创中国”智能网联汽车产教融合产业科技服务团（中国汽车工程学会） 解析时间：2022-11-25

王柳

中国汽车工程学会

项目主管

综合评价

节能、环保、安全和智能化已成为汽车发展的新动向，并且已经通过汽车轻量化实现。目前实现汽车轻量化主要有结构优化、新材料的使用和工艺的改进三种途径。此类项目需要描述清晰，希望同企业合力进行研发，最终形成项目的研究报告。

查看更多>

处理进度