整体成型电动汽车车身轻量化技术研究

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电动汽车车身轻量化可延长一次充电的行驶距离,提高效率、节约能源。目前,电动汽车车身轻量化主要有三条途径:优化结构、采用新工艺、应用新材料。本文针对电动汽车车速低、批量小、开发成本高的特点提出了车身结构滚塑整体成型轻量化技术。主要研究内容和成果如下:本文论述了电动汽车车身轻量化的目的、意义和研究现状。对电动汽车车身轻量化途径作了分析,提出了车身滚塑整体成型工艺。为了得到车身结构设计的有关参数,用UG NX6.0软件建立模型,用Hypermesh软件作有限元分析,确定计算载荷、选取约束和材料。通过CAE分析对车身的两种材料作了对比、车身壁厚作了调整,运用模态分析法,确保车身结构的刚度和强度满足设计要求。对应力集中和共振问题提出了解决办法。为了保证滚塑整体成型工艺下轻量化车身的性能,提出了加热温度、加热时间、主副轴速比、冷却方式等是影响制品性能的主要因素,解决了一些技术难题,通过分析确定了最佳的模塑工艺条件,并对车身轻量化效果作了验证。结果表明:滚塑整体成型车身不仅结构简化、零件数量少、模具成本低,而且抗碰撞性能、承载能力、美观程度、制作周期比玻璃钢车身要好,为塑料在电动汽车车身上的应用提供了新思路。但也存在车身强度不高、易翘曲变形、易产生气孔和孔洞等问题,未来可在新材料选用及工艺改进方面作出更多的研究。
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