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材料 | 玻璃鋼/復合材料在汽車工業中的應用現狀及發展方向

發布時間:2021-03-23 16:17:00
汽車工業是我國國民經濟的支柱產業,近幾年來已取得迅猛的發展。汽車工業的快速發展導致了汽車保有量的急劇增加,同時也給社會帶來了三大問題:能源匱乏、環境污染、安全問題。汽車節能、環保、安全既是國際汽車技術的發展方向,也是我國汽車產業政策的要求。減少燃料消耗和降低對環境的污染已成為汽車工業發展和社會可持續發展急需解決的關鍵問題。實現汽車輕量化,是節省能源的最有效的途徑之一,也是國際先進汽車制造商所追求的重要目標。


汽車輕量化一方面決定于材料工業的發展,另一方面取決于提高汽車性能。采用高性能輕質材料是實現汽車輕量化的一條重要途徑,如選用鋁、鎂、鈦等合金、高強度鋼、工程塑料和復合材料等,用以制造汽車車身、底盤、發動機等零部件,可以有效的減輕汽車自重,提高發動機效率。據估計,汽車重量每減輕10%,就會節省6%~8%的燃料。


作為構成汽車以塑代鋼的重要輕量化材料——玻璃鋼/復合材料,與汽車節能、環保、安全有著密不可分的關系。采用玻璃鋼/復合材料制造汽車車身殼體及其他相關部件,是使汽車輕量化最有效的途徑之一;玻璃鋼/復合材料的問世,為汽車造型設計提供了重要的變革條件,利用其設計自由度大和成型方便的特點為汽車產品的造型、功能增添了新奇與美感,實現汽車車身流線型的設計理念;同時,玻璃鋼/復合材料還具有安全、低噪音、保溫隔熱等優良性能。由于汽車的質量減輕,滾動阻力減少,進而收到降低油耗、節約能源、減少環境污染以及保證安全等一系列效能。


玻璃鋼/復合材料在汽車領域的應用,始于20世紀50年代的美國和歐洲、日本等發達國家;現已廣泛應用復合材料制造轎車、客車、載貨車、拖拉機、摩托車以及賽車、冷藏車、工程車等車身及相關部件。


一、玻璃鋼/復合材料在汽車工業中的應用現狀


(一)汽車玻璃鋼/復合材料應用概況


自從1953年世界上第一部FRP汽車——GM Corvette制造成功以后,玻璃鋼/復合材料即成為汽車工業的一支生力軍。傳統的手糊成型工藝只適于小排量生產,無法滿足汽車工業不斷發展的需要。


在20世紀70年代開始,由于SMC材料的成功開發和機械化模壓技術以及模內涂層技術的應用,促使玻璃鋼/復合材料在汽車應用的年增長速度達到25%,形成汽車玻璃鋼制品發展的第一個快速發展時期;


到20年代90年代初,隨著環保和輕量化、節能等呼聲越來越高,以GMT(玻璃纖維氈增強熱塑性復合材料)、LFT(長纖維增強熱塑性復合材料)為代表的熱塑性復合材料得到了迅猛發展,主要用于汽車結構部件的制造,年增長速度達到10~15%,掀起第二個快速發展時期。作為新材料前沿的復合材料逐步替代汽車零部件中的金屬產品和其它傳統材料,并取得更加經濟和安全的效果。


玻璃鋼/復合材料汽車零部件主要分為三類:車身部件、結構件及功能件。


1.車身部件,包括車身殼體、車蓬硬頂、天窗、車門、散熱器護柵板、大燈反光板、前后保險杠等以及車內飾件。這是玻璃鋼/復合材料在汽車中應用的主要方向,主要適應車身流線型設計和外觀高品質要求的需要,目前開發應用潛力依然巨大。主要以玻璃纖維增強熱固性塑料為主,典型成型工藝有:SMC/BMC、RTM和手糊/噴射等。


2.結構件:包括前端支架、保險杠骨架、座椅骨架、地板等,其目的在于提高制件的設計自由度、多功能性和完整性。主要使用高強SMC、GMT、LFT等材料。


3.功能件:其主要特點是要求耐高溫、耐油腐蝕,以發動機及發動機周邊部件為主。如:發動機氣門罩蓋、進氣歧管、油底殼、空濾器蓋、齒輪室蓋、導風罩、進氣管護板、風扇葉片、風扇導風圈、加熱器蓋板、水箱部件、出水口外殼、水泵渦輪、發動機隔音板等。主要工藝材料為:SMC/BMC、RTM、GMT及玻璃纖維增強尼龍等。


4.其他相關部件:如CNG氣瓶、客車與房車衛生設施部件、摩托車部件、高速公路防眩板和防撞立柱、公路隔離墩、商品檢測車頂柜等。


(二)歐美等發達國家汽車玻璃鋼/復合材料的應用現狀


1.玻璃鋼/復合材料在汽車上應用最廣泛,玻璃鋼/復合材料工業科技水平最先進的,首推美國。


美國是世界上第一大玻璃鋼/復合材料生產與消耗國,美國在汽車上大量采用玻璃鋼/復合材料,使汽車輕量化取得了顯著效果。據美國復合材料制造商協會統計,2005年美國玻璃鋼/復合材料總產量為326萬噸,其中熱固性復合材料186萬噸,熱塑性復合材料140萬噸。據估算,目前美國汽車用復合材料年消耗量超過70萬噸;其中32%的熱固性復合材料用于汽車及其相關領域,相當一部分部件采用了SMC模壓工藝。在美國,有65%的美國轎車采用SMC作前臉和散熱器護柵板;95%以上汽車前燈反射鏡已采用BMC作為主要材料。復合材料在汽車上的應用幾乎涵蓋了美國本土的所有汽車制造廠家,如通用汽車、福特汽車、戴姆勒·克萊斯勒(DC)三大汽車公司以及Mack、Aero-star等重型車廠。


應用實例如下:


1)GM EV1全FRP車身電動汽車,包括SMC車頂、SMC發動機蓋、SMC后背廂蓋、SMC車門、RRIM前翼子板、RRIM前后面板、RRIM后角板和后輪襯板、SRIM全空氣動力學前面板、玻纖增強PUR儀表板、RTM底盤。


2)FordCalaxy前端支架(GMT)、Focus/C-MAX前窗下飾板(SMC)、Thunderbird前端板、發動機蓋板、前翼子板、后背廂蓋、后座蓋板(SMC)、Cadillac XLR門板、后背廂蓋、翼子板、前端板(SMC)、Lincoln Continental發動機蓋、翼子板、后背廂蓋(SMC)等。


3)ChryslerCrossfire后導流板、擋風玻璃蓋板/a-立柱(SMC);Maybach 后背廂蓋(SMC);Alfa Romeo Spider和SmartRoadster等的發動機蓋板、后背廂蓋(SMC)等。


2.歐洲應用情況


在歐洲,英、德、法、意、瑞典等國家較早采用了玻璃鋼/復合材料汽車部件。目前玻璃鋼/復合材料已在梅德賽斯-奔馳、BMW、大眾、標致-雪鐵龍、沃爾沃、菲亞特、蓮花、曼恩等歐洲汽車廠的轎車、客車和載貨車等各種車型中大量應用。汽車復合材料年消耗量約占其復合材料年產量的25%左右;其中35%左右的SMC、80%以上的GMT與LFT均用于汽車部件制造。


應用實例如下:

1)梅德賽斯-奔馳轎車:CL coupe 后背廂蓋(SMC),運動型 Coupe 后尾門(SMC,如圖1);SLR天窗、隔音罩、通風側板、后擾流板(SMC);S系列后保險杠支架(GMT/LFT);E系列車燈反射罩(BMC)等。


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圖1  梅德賽斯-奔馳Coupe車型SMC后尾門


2)BMW 3系列Touring和X5的后擾流板(SMC)、BMW Z4硬頂(SMC)、BMW系列后保險杠支架(GMT/LFT)、BMW5系列車燈反射罩(BMC)等。


3)VWTouareq/Polo GT1/Lupo GT1/FS1后擾流板(SMC)、VWGolf R32 發動機蓋(SMC)、AudiA2分割式儲物箱(SMC)、AudiA4可折疊型后背箱蓋(SMC)、VWGolf A4車燈反射罩(BMC),以及Golf全復合材料車身電動車(如圖2所示)。

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圖2  全FRP車身電動車


4)標致607備胎箱(LFT),標致405保險杠支架(LFT),標致807后尾門、翼子板(SMC);以及雪鐵龍系列Berlngo車頂模板(SMC),Xantian前端支架(LFT),AX尾部底板總成(GMT),C80后尾門(SMC)等。5)Volvo XC70、XC90、V70后尾門(SMC/BMC)以及RenaultEspace后舉升門、側門、側護板及車頂(SMC)和Mosaic前端結構骨架總成(LFT)、車燈反射罩(BMC)。


6)在梅德賽斯-奔馳Actros/Actros Megaspace、MAN TG-A和F2000、Volvo FH/FM系列、RenaultMagnum/Premium/Midlum、Premium H130以及Scania以及Iveco Stralis等新型重型載貨車車型上,均大量使用以SMC為主導的復合材料。圖3為MAN TG-A的復合材料應用情況;圖4為VolvoD12發動機SMC油底殼。


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圖3 復合材料在重型載貨車典型應用實例——MAN TG-A

 

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圖4  Volvo FH/FM系列用D12發動機油底殼


3.亞洲應用情況


日本依然是當今公認經濟大國,其汽車制造業與歐美同屬領先地位,但采用玻璃鋼/復合材料的步伐和進展要落后很多,主要原因是日本冶金工業發達,鋼材質優價廉。直到20世紀80年代中期,日本才正式開始積極研究開發FRP汽車部件,并轉入規模生產,其中大部分采用SMC工藝,而且呈逐年上升趨勢。韓國汽車工業基本上走日本汽車材料發展之路。


(三)我國汽車玻璃鋼/復合材料的應用現狀


到20世紀80年代中后期,隨著國家汽車發展政策的重大轉型以及國外先進汽車技術和資本的引入,汽車復合材料的應用隨著我國汽車工業的蓬勃發展取得突破,逐步改變了原有傳統手糊工藝單一作業模式,通過技術引進與消化吸收融入了SMC、RTM、噴射等工藝技術,形成了一定的規模化生產技術與能力,零部件質量大幅提高,汽車主機廠對汽車復合材料認同度大大增強。我國汽車復合材料的大規模應用始于引進車型上,也在自主開發的一些車型上得到應用,尤其在近幾年來取得了長足發展,但總體來說與發達國家尚有距離。據估算,目前我國玻璃鋼/復合材料年產量已超100萬噸,但汽車復合材料的年用量不到10萬噸,所占比例較小,而且由于汽車復合材料廠家普遍規模較小,創新發展能力不足。


1.轎車方面的應用:


目前我國轎車生產仍然以進口車型為主,主要分為美系、歐系與日韓系。另有一些完全的自主品牌,如奇瑞、長城、獵豹等。進口車型的復合材料部件基本沿用原廠設計,部分實現本地化生產配套,但相當一部分部件依然需要KD件進口;國產品牌轎車上復合材料部件還較少使用。


近年最新應用實例:

1)北京奔馳300C油箱副隔熱板(乙烯基酯SMC);

2)北汽二代軍車――勇士系列(圖5)的硬頂、發動機蓋、翼子板(手糊FRP)、前后保險杠、蓄電池托架(SMC)等;

3)鄭州日產銳騏(SUV)頂飾件總成、中隔窗(SMC);

4)東風雪鐵龍標致307前端支架(LFT);

5)上汽榮威的底部導流板(SMC);

6)上海通用別克凱悅、君悅的天窗板(SMC)、后靠背骨架總成(GMT);

7)上海大眾帕薩特B5底部防護板(GMT);南汽名爵(MG)車頂(SMC);

8)奇瑞在新車型開發中設計使用SMC制造車門。


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圖5  二代軍車勇士系列

2.客車方面的應用


玻璃鋼/復合材料在國內大型、豪華客車中均有應用,幾乎囊括如廈門/蘇州金龍、西沃、安凱、鄭州宇通、丹東黃海、福田歐V等所有客車廠家的所有車型,涉及應用部件有前后圍、前后保險杠、翼子板、輪護板、裙板(側圍板)、后視鏡、儀表板、倉門板等。由于此類客車部件類多、較大、量小,一般采用手糊/噴射或RTM工藝成型。


在中小型客車中,玻璃鋼/復合材料也有廣泛應用。如南京依維柯S系列車的SMC前保險杠、手糊/RTM硬頂、BMC前大燈反射罩,都靈V系列車的SMC豪華面罩、電動門總成、三角窗總成、后行李廂門總成和FRP后圍總成等。近年來,玻璃鋼/復合材料在微型客車領域應用有所增加,而且有應用SMC、RTM工藝逐步替代傳統手糊工藝的趨勢。


3.載貨車方面的應用


隨著載貨車技術的引進、消化、吸收以及自主創新,近年來國內載貨車技術得到很大的提高、優化與改進,同時隨著國民經濟的高速發展帶來的市場驅動帶來載貨車產量的不斷攀升,玻璃鋼/復合材料在載貨車中取得了突破性的應用,尤其在中重型卡車方面。以SMC、RTM為主導的復合材料應用尤為活躍,涉及駕駛室頂蓋、前翻轉蓋板、前圍面罩、保險杠、翼子板、側圍護板、腳踏板、輪罩及其裝飾板、門下裝飾板、前圍裝飾罩、導風罩、導流板、導流罩、側裙板、雜物箱以及發動機內部件等。


近幾年來,投入批產的重型載貨車新車型包括:解放J5和J6、東風天龍、中國重汽“華沃”和“豪濼”、北汽福田“歐曼ETX”、陜汽“德御”和“德龍F3000”、重慶紅巖“霸王”和“斯達-斯太爾”、東風柳汽“新霸龍”(507)、洛陽福賽特“福德”、鎮江華菱重卡、安徽精功重卡、江淮格爾發、金華青年“曼”、南汽凌野等,在車身件上大量使用了玻璃鋼/復合材料,主要以SMC為主,輔以RTM、噴射和手糊等工藝技術,成為近年來玻璃鋼/復合材料在汽車業中應用拓展德亮點。相對于國內重型載貨車火爆的市場需求和開發沖勁而言,在中、輕型載貨車和皮卡車市場相對萎縮,玻璃鋼/復合材料的應用情況有下降趨勢。圖6為北汽福田歐曼ETX重型載貨車典型應用示例。


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圖6  歐曼ETX重型載貨車中汽車復合材料應用實例


二、汽車工業的快速發展帶動復合材料工業的創新發展


汽車工業一直是新材料、新工藝、新設計和新組裝概念的推動者,汽車工業的快速發展帶動了玻璃鋼/復合材料的創新型發展。進入21世紀后,汽車復合材料無論在材料開發應用方面、工藝技術發展方面、制品應用拓展方面都取得了長足的進步。


(一)新型汽車復合材料的最新發展


1.熱塑性復合材料(FRTP)方面


與熱固性復合材料相比,環保性和節約資源方面有著突出的優勢。據相關資料介紹,西歐目前熱塑性玻璃鋼的年用量已超過40萬噸,其中約50%應用于汽車工業。


短纖維增強熱塑性塑料得到進一步的應用。玻璃纖維增強尼龍已成為目前發動機周邊部件應用較多的材料。德國寶馬汽車公司首先將以玻纖增強尼龍為原料制造的進氣歧管應用在6缸發動機上;后來美國福特與杜邦公司合作,共同用玻纖增強PA66制造的進氣歧管應用在V6發動機上;以后世界各大汽車公司紛紛跟進,玻璃纖維增強尼龍進氣歧管得到廣泛的應用。


GMT是二十世紀八十年代以來世界先進國家競相發展的新技術。歐美等發達國家的GMT80%用于制造汽車部件,尤其是近年來輕質熱塑性復合片材在車頂襯里為代表的汽車內飾件中獲得應用,品種日益豐富。我國GMT的研究開發是從八十年代后期開始的,“九五”期間被列為國家863高技術新材料研究課題,目前已掌握了GMT的關鍵技術,并在應用開發方面也取得了良好進展。


LFT由于其制件內存在相互纏結的纖維骨架結構而它擁有最佳的沖擊和剛性的綜合性能,現已成為國外熱塑性復合材料的開發熱點,在汽車結構件應用增長蓋過GMT。2006年開始,國內已有廠家引進技術與裝備,進行LFT材料和應用開發。圖7為LFT在汽車中應用實例。


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圖7  LFT復合材料的汽車應用領域

 

目前,還有一些新型汽車熱塑性復合材料值得關注,如:1)Twintex R復合纖維是由玻璃纖維和熱塑性塑料纖維復合成纖的一種干態預浸料,適于注射成型保險杠、后車門、內飾件、儀表盤等,兼具很高的沖擊強度、柔曲性和拉伸強度。2)自增強聚丙烯復合材料(Self-ReinforcedPolypropylene Composite,簡稱SR-PP)是一種由高定向性的聚丙烯纖維和各向同性的聚丙烯基材組成的100%聚丙烯片材。SR-PP是繼GMT、LFT之后國外最新開發應用的一種熱塑性復合材料,其生產的產品目前主要用作車底遮護板。3)長玻纖增強聚丙烯(LongGlass Fiber Reinforced Polypropylene.簡稱LGFPP)是倍受人們關注的新品種之一。作為汽車模塊載體材料,該材料不僅能有效地提高制品的剛性、抗沖擊強度、抗蠕變性能和尺寸穩定性,而且可以做出復雜的汽車模塊制品。如:全世界首創無金屬支架全塑整體前端組件,采用該材料為寶馬Mini Cooper車生產配套。


2.碳纖維復合材料(CFRP)方面


由于碳纖維增強聚合物基復合材料有足夠的強度和剛度,已在航天航空等領域廣泛使用。它也是適用于制造汽車主結構――車身、底盤最輕的材料,受到汽車工業廣泛重視。預計CFRP的應用可使汽車車身、底盤減輕重量40~60%,相當于鋼結構重量的1/3~1/6。用CFRP制造的板簧為14kg,減輕重量76%。釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。

但由于碳纖維增強復合材料的價格昂貴,碳纖維增強復合材料在汽車中的應用有限,僅在一些F1賽車、高級轎車、小批量車型上有所應用,如BMW公司的W25單殼式一級方程式賽車車身,BMW公司的M3CSL型汽車頂蓬和車身,GM公司的Ultralite車身,福特公司的GT40車身、保時捷911 GT3承載式車身以及DC公司Dodge Viper 運動車的碳纖維防護板支架系統等。


為提高碳纖維增強復合材料的用量,發展廉價的碳纖維和高效率碳纖維增強復合材料的生產方法和工藝已成為汽車輕量化材料研究中的關鍵課題,美國、日本等已將其列為汽車輕量化材料的研究計劃的關鍵內容,并取得了重大進展。預期將在此后幾年內有大量應用。圖8為在歐洲新推出的碳纖維復合材料車身全新概念車。


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圖8  玻璃鋼/復合材料發展趨勢實例——全碳纖維復合材料車身


3.其他新型復合材料

如:1)Audi A4轎車新型發動機進氣閥使用了BASF開發的含30%玻璃纖維的高穩定性聚酰胺復合材料。它具有很好的燃油經濟性,能達到很高的廢氣排放標準。


2)BMW研制的8缸7系列7351發動機的機體采用了玻纖、玻璃微珠增強VyncolitX7250酚醛樹脂材料,由于填料的作用和樹脂的流動性都理想,因而提高了材料模塑性和制品尺寸穩定性;進氣系統使用玻纖/Vyncolit酚醛樹脂獲得成功,在降低制品成本和重量的同時,實現復雜結構制品的高溫尺寸穩定性。


3)選用著色的耐候性極佳的熱塑性薄膜(如PC、PMMA)作為裝飾層,用高強度PBT/ASA等復合材料做支撐生產汽車翼子板、散熱隔柵等,可以替代金屬實現無噴涂化。


4)免噴涂抗UV的SMC部件首先被皮卡車的車斗所選用。


(二)復合材料工藝技術的發展


A級表面精度的轎車級SMC車身要求是SMC的技術難關和新成就之一。低波紋SMC配方、低密度SMC配方、增韌型SMC配方、真空模壓技術和模內涂層(IMC)等技術的進一步發展應用,使A級表面精度技術日臻成熟;1999年實現前保險杠等大型SMC汽車部件的聯機噴漆,達到A級表面效果;2002年出現了真空擠出熱塑性混合料處理SMC零件表面瑕疵的新技術。國內外對乙烯基酯SMC技術體系研發的進一步深入,推動了SMC在發動機等功能性部件中的應用。近年來,國內完成了中溫固化SMC、快速固化智能SMC等新型技術體系以及大型A級表面SMC部件規?;a技術的研發,在促進SMC部件制造過程提高效率、改善品質、節能降耗等方面起到了積極作用。


“車用樹脂基復合材料大型結構件制造技術”納入國家863項目,它的成功研發改變了以往國內RTM裝備單臺作業模式,完全實現機械化、流水化作業模式,適用大型汽車部件多品種的批量生產作業,生產效率大大提高,產品品質更有保障。目前,低成本的輕質RTM技術,在國內外引起汽車主機廠和復合材料廠家的關注。


目前,世界各國都十分重視壓縮天然氣(CNG)作為汽車新能源的研究、開發和應用。為了提高氣瓶的容重比,減輕同樣容積下氣瓶的重量,國內外進行了不同內襯的復合材料氣瓶的研究。美國的SCI公司、Lincoln公司和Hydrospin公司走在世界的前列,他們已開發出10余種不同規格的復合材料氣瓶。Lincoln公司的全塑復合材料氣瓶(內襯采用高密度聚乙烯)是世界一流的。目前國內以開發金屬內襯復合材料CNG氣瓶為主,“十五”期間產量逾14萬只。JEC 2007復合材料展上,德國ITV公司開發的環型纏繞技術,用于批量生產纖維增強高壓容器壓力容器,如用于未來汽車上的氫氣貯罐。


同時,在汽車復合材料領域,相關復合型的成型工藝技術也得到了發展,如:

1)意大利ATR公司制備的汽車發動機罩,采用蒸壓釜成型技術并結合預浸料及手糊工藝,使用兩種不同的環氧基樹脂基體以及新型夾層結構技術;部件為中空的整體部件,通體無一結點,造型美觀,具有高的機械性能并可承受高的工作溫度。


2)Cheverolet 1500系列Silverado 4x4 Extended cab車的后擋板和Cheverolet Avalanch UltimateUtility Vehicle車的中、后門內飾板,用SMC/SRIM成型材料合成,零件耐壓痕性和耐腐蝕性提高;CheveroletCorvette車的前地板是SMC蒙皮/balsa木芯的夾芯結構,厚度15mm,重量15kg,比原來鋼地板更輕,剛度更高,明顯地降低了發動機產生的振動和噪音。


3)一種叫做“Protec”的新型6.5m長RIM復合材料車廂和車尾門系統,作為全尺寸ChevroletSilverado皮卡車的選配。與傳統的采用熱壓成型塑料襯里的鋼制車廂完全不同,整個Protec車廂單元是用復合材料制成的。車廂的保護格板和車尾門外板都是采用RRIM(主要是云母填充的聚脲)制造的。單件式的車廂和車尾門內側是用50%長玻纖增強聚氨酯SRIM復合材料制造的。


 (三)汽車零部件模塊化生產方面的應用實踐


福特公司研究表明,復合材料可以將零部件的數量減為原來的80%,加工費用相對鋼材降低60%,粘結費用相對焊接減少25%到40%。復合材料是汽車工業保持競爭優勢的潛在源泉。近年來,復合材料在促進汽車零部件模塊化設計和生產方面取得了長足發展。所謂模塊化生產,即是以一個零件(或部件)為中心將周邊的零件組合在一起經一次成型加工而成,這樣可以減少許多制造工藝和模具數量,進而降低整車的生產成本,使汽車在市場上有強大的競爭能力。如:


1)福特F250/340“皮卡”及Explorer和Mountaineer SUVs的腳踏板采用40%長玻纖聚丙烯注塑成型制造的,取代用43個零件組裝的部件。


2)福特金牛座和水星黑貂轎車的前圍里下散熱器托架,原鋼制的有22個零件,而采用SMC的才需2個件,重量大減,成本降14﹪。


3)BMW系列的汽車變速箱組件采用35%玻纖增強PA66制成,它集成了許多零部件于一體,節約了發動機體內的寶貴空間。


4)德國梅德賽斯-奔馳汽車公司在Atego、Vario、和Unimog三種型號輕型載貨汽車上,使用玻璃纖維增強熱塑性塑料(5%玻璃纖維增強尼龍)代替傳統的鋁金屬材料制造搖臂蓋,實現油分離器和搖臂蓋的一體化設計,顯著降低發動機的工作噪音。


三、復合材料在我國汽車工業中的應用前景與建議


(一)我國汽車復合材料應用前景


我國汽車工業的發展很大程度上得益于資本和技術的引進,同時也得益于國內汽車主機廠自主設計開發能力的提高。我國實行改革開放以來,由于引進合資,我國的汽車制造能力從四五十年代的解放牌水平一下子提高到可以制造奧迪A6、帕薩特B5,別克等近代先進轎車的水平,并進一步實現諸如寶馬、奔馳等當代最高檔轎車實現同步開發與生產。統計數據顯示,2006年我國汽車產銷量突破700萬輛,成為繼美國市場之后的世界第二大市場和僅次于美國和日本的世界第三大汽車生產國。隨著國民經濟繼續保持較快增長的態勢下,今后我國汽車工業仍將穩步上升。圖9為1990年~2006年我國汽車產量增長情況。


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圖9  我國1990年-2006年汽車產銷量


未來的汽車與現在的汽車在很多方面不會有太大的區別,但設計思想會有很大不同。當今社會,人們目光的角度已逐漸轉到人與自然的關系問題上,環境與能源問題成為世界上每個國家能否生存和發展的關鍵。隨著人們環保意識的不斷提高以及各國環保法規的相繼出臺,綠色汽車已經成為未來汽車發展的必然趨勢。而復合材料作為未來汽車材料發展的主流,必將在其中扮演非常重要的角色。構筑材料、成型加工、設計、檢查一體化的材料系統,形成聯盟和集團化的組織系統,這將更充分的利用各方面的資源(技術資源、物質資源),緊密聯系各方面的優勢,以推動復合材料工業的進一步發展。汽車工業的發展日新月異,復合材料的研究也是一日千里,各種新型的車型,新式的材料不斷地涌現。可以預測在不久的將來,更高性能的復合材料將更大范圍地應用在汽車領域中。


(二)一點建議

我國加入WTO以來,在經濟全球化的背景下,給汽車工業帶來巨大的沖擊,相應地對我國汽車材料工業也帶來巨大沖擊,同樣也給我國汽車材料工業帶來機遇。我國汽車工業良好的發展勢頭,帶來國外汽車零部件廠家涌入中國,也同樣激勵著汽車材料的革新和創新。汽車復合材料企業需抓住機遇,迎接挑戰,積極地參與國際競爭,努力創造自己的生存和發展空間;充分發揮自己的資源優勢和某些技術優勢,揚長避短,注意創新,再和我國比較便宜的勞動力成本結合起來,形成有特色的、有競爭力的汽車復合材料領域。最重要的是,必須依靠技術創新提升核心競爭力。


1、積極引進、消化和吸收國外先進技術,加快產業現代化進程具有重要意義。消化吸收是技術創新的基礎。通過消化吸收,快速提升行業的創新能力。只有深刻的消化,才會啟發比較和創新,才會穩妥地把握改進的方向,特別是汽車復合材料主工藝的創新和新材料的開發。


2、汽車復合材料零部件生產企業應加強與復合材料原材料生產企業、汽車主機廠之間的合作,建立新材料開發研究聯合體,協調新材料及新產品的開發工作,堅持走共同設計的道路,實現風險轉移與化解。玻璃鋼/復合材料的穩定性和可靠性是設計能否采用的重要界線或原則。設計中如何使創新技術既有一定的跨度和進步,又能穩妥可靠,這是創新工作必須面對的難點。


3、技術與產品研發已經成為企業在殘酷的市場競爭中具有決定性的因素,汽車復合材料零部件企業應作為技術開發的主體,通過在企業內部開發出構成核心競爭力的技術,走自我發展的道路。


4、通過不斷的技術創新,在業內形成良性的競爭態勢。從技術創新入手,提高產品檔次和工藝技術水平,在不斷滿足主機廠持續提高的需求前提下,降低成本,實現玻璃鋼/復合材料企業與主機廠之間的雙贏,實現玻璃鋼/復合材料企業之間的多贏,逐步走上良性發展的競爭態勢。


5、推動汽車復合材料及其制品向專業化、標準化、高品質化、環保化方向加速發展,開創中國汽車復合材料的新天地。


全國人大代表王鳳英:“新能源+智能化”將推動中國汽車產業“彎道超車”(圖2)

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