現(xiàn)代、福特公司大力發(fā)展復(fù)合材料

現(xiàn)代、福特公司大力發(fā)展復(fù)合材料

刊名：Automotive Engineering International（英）

刊期：2014年第7期

作者：Ryan Gehm

編譯：李振國

復(fù)合材料的輕量化特性在考慮經(jīng)濟(jì)途徑實(shí)現(xiàn)利用方面成為復(fù)合材料能否在汽車上廣泛使用的核心問題。

現(xiàn)代公司表示，高強(qiáng)度鋼板（HSS）成為白車身（BIW）輕量化最具成效的材料之一，采用熱沖壓處理工藝，HSS強(qiáng)度可達(dá)1.0～1.5GPa。若取代輕金屬或高強(qiáng)度鋼板，則必須開發(fā)出一種特殊復(fù)合材料。

現(xiàn)代公司開發(fā)i10 EV時(shí)進(jìn)行了電池箱的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代開發(fā)一種廉價(jià)PP（聚丙烯）增強(qiáng)型玻璃纖維材料。最終電池組箱體減輕質(zhì)量10kg，僅為24kg。

另外，現(xiàn)代公司還進(jìn)行了外部車身板的開發(fā)，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)罩（由復(fù)合材料制成）。Ⅰ階段包括材料開發(fā)以及注塑成型工藝和RTM（樹脂傳遞模成形）工藝。Ⅱ階段是概念設(shè)計(jì)和手工模型。

福特的多種材料輕量化車輛（MMLV）項(xiàng)目，目的是在樣機(jī)階段質(zhì)量減輕25% （MachⅠ），如圖1，及車輛最終質(zhì)量減輕50%（MachⅡ）。

福特與巴斯夫（BASF）合作應(yīng)用碳纖維制造發(fā)動(dòng)機(jī)罩、油底殼及凸輪推桿（發(fā)動(dòng)機(jī)罩仍采用鋁）。MMLV中亦采用Sogefi生產(chǎn)的由環(huán)氧玻璃樹脂復(fù)合材料制成的線圈彈簧，如圖2，相比鋼質(zhì)量減輕50%。

對(duì)于MachⅡ的CAE分析時(shí)，乘員模型均由碳纖維復(fù)合材料制成，但前縱梁仍采用鋁，B柱采用硼鋼，這些主要是出于車頂強(qiáng)度的考慮。

在設(shè)計(jì)中期，MachⅡ的BIW質(zhì)量相對(duì)參照標(biāo)準(zhǔn)減輕45%，甚至高于50%。