轻型卡车的轻量化技术策略及工程应用课件

日期：2018/8/30轻型卡车的轻量化技术策略及工程应用江铃汽车段龙杨日期：2018/8/30轻型卡车的轻量化目录CONTENTS1 1、公司概况、公司概况 2 2、轻卡轻量化背景轻卡轻量化背景3 3、轻卡的轻量化技术策略轻卡的轻量化技术策略4 4、轻卡的轻量化技术工程应用轻卡的轻量化技术工程应用目录目录CONTENTS1、公司概况 2、轻卡轻量化背景3、轻卡1、公司概况1、公司概况1、公司概况1、公司概况1、公司概况1、公司概况目录CONTENTS1 1、公司概况、公司概况 2 2、轻卡轻量化背景轻卡轻量化背景3 3、轻卡的轻量化技术策略轻卡的轻量化技术策略4 4、轻卡的轻量化技术工程应用轻卡的轻量化技术工程应用目录目录CONTENTS1、公司概况 2、轻卡轻量化背景3、轻卡u传统车：传统车：满足国家法规要求；提升燃油经济性；提升制动性等性能；降低客户使用成本u新能源车：新能源车：满足Ekg法规要求；降低电池容量，实现降本；提升续航里程；降低客户使用成本2、轻卡轻量化背景2.12.1、汽车行业、汽车行业传统车：2、轻卡轻量化背景2.1、汽车行业2、轻卡轻量化背景2.22.2、江铃轻卡轻量化源动力：、江铃轻卡轻量化源动力：uJMCJMC企业愿景企业愿景-移动出行和智慧物流的最佳移动出行和智慧物流的最佳合作伙伴合作伙伴：科技引领；绿色出行；降低客户使用成本u新能源车型补贴要求：新能源车型补贴要求：根据财政部关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知文件规定，对单位载质量能量消耗量（Ekg）在0.35-0.4Wh/km kg(含)的按0.2倍补贴，对0.35Wh/kg及以下的按1倍补贴2、轻卡轻量化背景2.2、江铃轻卡轻量化源动力：JMC企业愿目录CONTENTS1 1、公司概况、公司概况 2 2、轻卡轻量化背景轻卡轻量化背景3 3、轻卡的轻量化技术策略轻卡的轻量化技术策略4 4、轻卡的轻量化技术工程应用轻卡的轻量化技术工程应用目录目录CONTENTS1、公司概况 2、轻卡轻量化背景3、轻卡先进白车身，整车，零部件制造和连接技术激光拼焊铆接、粘接技术热压成型、辊压成型等新工艺平台&构架平台化，模块化设计选取轻量化平台构架（底盘，动力总成）优化设计基于多目标的结构优化设计紧凑设计，仿生设计新的加强结构应用简化设计结构设计需要和材料结合起来新型材料研究和应用高强钢、超高强度钢铝镁等合金聚酯材料碳纤维复合材料陶瓷材料高强度塑料材料应用设计优化制造技术3、轻卡的轻量化技术策略3.13.1、汽车轻量化策略、汽车轻量化策略-行业行业轻量化设计的重要要素包括优化设计方法、新材料应用以及制造技术革新先进白车身，整车，零部件制造和连接技术平台&构架新型材料研究3.23.2、汽车轻量化策略、汽车轻量化策略-江铃轻卡江铃轻卡参考行业轻量化技术路线，结合江铃轻卡轻量化策略，综合采用不同的技术路线实施轻量化。超高强钢：超高强钢：白车身A柱、B柱、侧面防撞梁等；塑代钢：塑代钢：塑料货柜、货箱、尾门、塑料油箱、挡泥板等；铝合金代钢：铝合金代钢：发动机缸体、油底壳、副车架、储气筒、控制臂、传动轴等；镁合金代钢：镁合金代钢：镁合金方向盘骨架等；拓扑优化设计：拓扑优化设计：车身、车架及各类底盘件；形貌优化：形貌优化：备胎池、车门内板等；尺寸优化：尺寸优化：车身、车架、货箱、货柜等；形状优化：形状优化：车架、转向节等底盘件；SFE+IsightSFE+Isight参数优化：参数优化：车身、车架、副车架、货箱等；辊压成型：辊压成型：防撞梁、门槛梁、窗框；滚塑工艺：滚塑工艺：导流罩；激光拼焊：激光拼焊：B柱、车门内板；材料应用设计优化制造技术3、轻卡的轻量化技术策略3.2、汽车轻量化策略-江铃轻卡超高强钢：白车身A柱、B柱、1 1传统传统动力车动力车：以结构优化、去除冗余设计为主，同时提高高强钢应用比例；主要集中在驾驶室、货箱以及底盘结构件2 2传统动力车基础上改型新能源车型：传统动力车基础上改型新能源车型：以结构优化、去除冗余设计为主，同时提高高强钢应用比例；结合铝、塑料轻质材料为主的轻量化方案在外覆盖件应用，争取达成单车铝和塑料材料的用量达到200Kg，约占整车重量的7.13%以上3 3全新全新开发新能源车：开发新能源车：搭建全新电动平台架构（底盘和动力系统）；较传统车更广泛应用新技术、新材料、新工艺轻量化方案；3、轻卡的轻量化技术策略3.33.3、江铃产品轻量化技术策略、江铃产品轻量化技术策略传统动力车：3、轻卡的轻量化技术策略3.3、江铃产品轻量化技目录CONTENTS1 1、公司概况、公司概况 2 2、轻卡轻量化背景轻卡轻量化背景3 3、轻卡的轻量化技术策略轻卡的轻量化技术策略4 4、轻卡的轻量化技术工程应用轻卡的轻量化技术工程应用目录目录CONTENTS1、公司概况 2、轻卡轻量化背景3、轻卡4.14.1、江铃轻量化整体工作工程推进思路、江铃轻量化整体工作工程推进思路2015年12月江铃股份由产品开发系统牵头成立轻量化跨职能工作小组；轻量化工作小组通过协同产品研发、制造以及零部件供应商等，进行轻量化方案工程可行性、成本及投资等综合评估后，在具体开发车型项目中推进落实4、轻卡的轻量化技术工程应用4.1、江铃轻量化整体工作工程推进思路4、轻卡的轻量化技术工1 1传统传统动力车动力车：成本上升10元/Kg以下的方案推荐项目应用；10元20元/Kg方案需根据技术成熟度、行业应用情况进行综合评审后，决定项目应用；20元/Kg以上方案暂作为预研和技术储备。2 2传统动力车基础上改型新能源传统动力车基础上改型新能源车型车型&全新开发新能源车型全新开发新能源车型成本上升20元/Kg以下的方案推荐项目应用；20元/Kg以上方案需根据技术成熟度、行业应用情况进行综合评审后，决定项目应用。4.24.2、江铃产品轻量化工程应用策略、江铃产品轻量化工程应用策略4、轻卡的轻量化技术工程应用传统动力车：4.2、江铃产品轻量化工程应用策略4、轻卡的轻量车架重量（kgkg）扭转刚度(KN.m/rad)KN.m/rad)弯曲刚度N/mmN/mm一阶扭转模态（hzhz）一阶弯曲模态（hzhz）原方案276.425.890 36938.224.0优化方案250.857.587 370512.827.6对比减重25.6kg 提升122.4%提升0.3%56%15%4、轻卡的轻量化技术工程应用4.3.14.3.1、江铃结构轻量化优化技术工程应用典型实例、江铃结构轻量化优化技术工程应用典型实例车架：（车架：（轻量化比例9.26%）拓扑优化：拓扑优化：找出最佳的载荷传递路径，即找出影响性能的关键区域并进行优化；SFE+IsightSFE+Isight参数优化：参数优化：对截面高度及料厚等参数进行优化；形状优化：形状优化：对轻量化后局部应力较高区域进行结构优化。车架重量（kg）扭转刚度(KN.m/rad)弯曲刚度一阶扭转货柜SFE模型及刚度分析驾驶室刚度及模态分析4、轻卡的轻量化技术工程应用4.3.24.3.2、江铃结构轻量化优化技术工程应用典型实例、江铃结构轻量化优化技术工程应用典型实例货柜、驾驶室货柜、驾驶室-SFE+Isight参数优化：对货柜边板、梁骨架的截面形状及板厚尺寸进行优化，结合高强钢的使用实现减重63.5kg，性能上满足企业标准，轻量化比例7.94%;对驾驶室的梁结构进行截面优化及尺寸优化，结合高强钢的使用实现减重23.3kg，性能上满足国家标准及企业标准，轻量化比例12.42%货柜SFE模型及刚度分析驾驶室刚度及模态分析4、轻卡的轻量化前桥拓扑优化轻量化前后强度对比分析重量kg 减重量（kg）方案垂直冲击 紧急转向 紧急制动 Base304.2185.4631.838.8轻量化方案1 445.4289.1603.533.75.1轮辐通风孔轮辋轮毂拓扑优化0重量（kg）备注原钢圈16.3单个钢圈减重1.3kg，整车7个共减重9.1kg,单车成本下降70元。轻量化钢圈154、轻卡的轻量化技术工程应用4.3.34.3.3、江铃结构轻量化优化技术工程应用典型实例、江铃结构轻量化优化技术工程应用典型实例前桥、轮毂前桥、轮毂-拓扑结构优化：找出前桥最优材料分布，对冗余设计进行减重，轻量化比例13.14%找出轮辐最优材料分布，对通风孔进行优化减重，轻量化比例8.13%前桥拓扑优化轻量化前后强度对比分析重量kg减重量（kg）方子系统虚拟迭代强度分析工况确定技术流程4、轻卡的轻量化技术工程应用4.3.44.3.4、江铃结构轻量化优化技术工程应用典型实例、江铃结构轻量化优化技术工程应用典型实例新能源轻卡电池包支架新能源轻卡电池包支架：基于多体动力学及局部虚拟台架迭代技术获取精确的电池包支架载荷边界条件；基于尺寸优化及拓扑优化实现结构优化设计，实现减重45kg，轻量化比例30%子系统虚拟迭代强度分析工况确定技术流程4、轻卡的轻量化技术工塑料货柜地板合件采用15mm厚度蜂窝复合板+2mm厚度防滑玻璃钢面板组成底板骨架采用高强度钢板折弯件焊接组成复合蜂窝板皮（HolyPan复合板）由玻纤+蜂窝塑料+玻纤组成+=HolyPan性能及强度分析结果4、轻卡的轻量化技术工程应用4.4.14.4.1、江铃材料轻量化技术工程应用典型实例、江铃材料轻量化技术工程应用典型实例以塑代钢以塑代钢-轻量化货柜轻量化货柜：货柜由底部高强钢骨架+HolyPan板螺接而成强度、刚度性能满足要求减重304kg，轻量化比例38%塑料货柜地板合件采用15mm厚度蜂窝复合板+2mm厚度防滑玻+=4、轻卡的轻量化技术工程应用4.4.24.4.2、江铃材料轻量化技术工程应用典型实例、江铃材料轻量化技术工程应用典型实例以铝代钢以铝代钢-轻量化货柜轻量化货柜：铝货厢由铝型材和蜂窝铝板通过铆接方式组装而成边板及顶盖采用蜂窝板，通过型材拼装而成地板由铝型材拼装后铺铝板强度、刚度满足要求减重350Kg，轻量化比例43.8%+=4、轻卡的轻量化技术工程应用4.4.2、江铃材料轻量化技4、轻卡的轻量化技术工程应用4.54.5、江铃新工艺轻量化技术工程应用典型实例、江铃新工艺轻量化技术工程应用典型实例滚塑工艺滚塑工艺：导流罩的成型工艺变更为滚塑工艺，重量从22kg下降到17kg，减重5kg，轻量化比例22.73%，且单件降本近100元4、轻卡的轻量化技术工程应用4.5、江铃新工艺轻量化技术工程系统减重量（kg）减重比例技术路径应用车型PMT1驾驶室23.312.42%高强钢+结构优化已在传统车上实施栏板539.67%高强钢+结构优化货柜63.57.94%30438%塑料+结构优化率先用于新能源车型35043.8%铝合金+结构优化导流罩522.73%新工艺逐步在各种车型中实施翻转基座431%结构优化+高强钢PMT3储气筒1530.61%铝代钢车架25.69.26%结构优化+高强钢前板簧9.632%新工艺+结构优化后板簧14.614.51%新工艺+结构优化轮辋及轮辐总成5.634.36%铝合金+结构优化前桥5.113.14%结构优化PTE油箱425.64%塑代钢传动轴9.8440.26%铝代钢电池包支架4530%结构优化4、轻卡的轻量化技术工程应用4.64.6、江铃轻量化技术应用部分成果小结、江铃轻量化技术应用部分成果小结结合优化设计、新材料及新工艺技术的应用，在轻卡平台中单台车型最大累计减重可达510kg以上，达整车18%左右；不同轻卡车型结合产品定位采用了不同的轻量化组合方案。系统减重量（kg）减重比例技术路径应用车型PMT1驾驶室23谢谢聆听谢谢聆听敬请提出宝贵意见敬请提出宝贵意见谢谢聆听