摘 要：进入新时期以来，在我国科学技术迅猛发展背景下，汽车制造行业也在不断地向着高新技术方向发展，汽车设计的轻量化逐渐被汽车行业所重视。同时，随着市场经济的发展以及市场竞争的压力，汽车公司必须要生产出性能较好、质量较好、价格偏低以及被大众所喜爱的汽车。因此，要实现这一目标，汽车企业必须要研究汽车轻量化材料以及制造工艺。有鉴于此，下文在充分结合相关文献研究以及自己多年工作实践经验情况下主要就汽车轻量化材料和制造展开分析，以供广大同行参考。

关键词：汽车行业;汽车轻量化;轻量化材料;制造工艺

1 汽车轻量化材料研究

要实现汽车轻量化设计，首先要使用轻量化的材料，使用轻量化材料能够帮助企业生产出重量较低的汽车，同时还能够减少汽车发动机的功率。因此，在进行汽车轻量化的过程中要着重研究轻量化材料，要尽量采用一些密度较小、重量较轻、质量较好的材料。

1.1 铝合金材料

铝合金材料的比重与钢相比较而言仅仅只占30%，重量偏低，并且在汽车制造的过程使用较多。使用铝合金制造而成的汽车，能够比铁、钢等材料制成的汽车减少二氧化碳的排放，能够起到减少汽车尾气的作用。同时，使用铝合金材料能够帮助减少汽车在发生碰撞或者撞击时产生的大量能量，能够提高汽车的安全性，减少汽车发生事故的危害。但由于我国现阶段的焊接技术还不够成熟，阻碍了铝合金材料在汽车制造上的焊接，因此，还必须要不断改进焊接技术，推广铝合金材料在轻量化材料上的应用与发展。

1.2 高强度钢

在研究轻量化材料的时候，还有一种材料就是高强度钢，高强度钢不仅强度适合汽车制造，同时还能够起到降低汽车重量的作用。同时在应用高强度钢的过程中，还必须要区分钢材的强度，低强度的钢是指屈服强度小于201MPa的钢材;高强度的钢是指屈服强度在201MPa～550MPa之间的钢材;超强度的钢材是指屈服强度大于550MPa的钢材。高强度钢在进行汽车制造的过程中，还要不断地保证汽车的焊接技术，增强高强度钢的整体应用，减少资源浪费，增强高强度钢的生产效能。高强度钢能够帮助汽车实现轻量化的发展，促进汽车制造业的发展。

1.3 复合材料

复合材料相对于金属材料来说，具有较为明显的优势和特点，塑料和复合材料的强度和重量都能够符合轻量化材料的要求，同时这些材料的成本较低，质量也比较的好。现在的大部分汽车，大多在油箱、汽车车门、风扇的叶片以及汽车的挡泥板都应用了复合材料。这些材料不仅能够用于汽车的装饰外身上，还能够用于汽车的内部结构上，帮助汽车减轻重量，实现汽车的轻量化发展。第一，玻璃纤维增强型复合材料。玻璃纤维增强型复合材料广泛应用于汽车车身空气导流板，前翼子板和前挡泥板延伸部件，发送机罩，装饰条，尾板等以及商用车的保险杠，翼子板，脚踏板，面罩等。汽车车身部件上使用的玻璃纤维增强塑料材料主要有片状模压复合塑料，玻璃纤维毡增强热塑性材料和树脂传递模塑料材料。第二，碳纤维复合材料碳。纤维复合材料是一种以聚丙烯腈，粘胶纤维，沥青等为原丝，经预氧化和碳化制得的含碳量90%以上的耐高温，高强度，高模量的特种材料。碳纤维增强复合材料是目前解决燃油车和新能源汽车减重的最好方法之一，应用碳纤维可使汽车减重30%～60%。碳纤维复合材料已在高端车，超跑，赛车，改装车，限量版车型以及少量的電动车上大量应用，主要应用于汽车车身，制动器衬片，燃料贮罐，座椅加热垫，传动轴，轮毂等部位，以及汽车底盘，引擎盖，仪表盘，座椅及套垫，导流罩，A柱等部位等。目前国内外已有多家企业尝试生产全碳纤维复合材料汽车壳体，探索在更大范围内使用复合材料代替金属材料的途径，复合材料在汽车行业的应用会进一步加大。其他纤维增强复合材料-玄武岩纤维。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，不仅强度高，且具有电绝缘，耐腐蚀，耐高温等优异性能。其生产工艺决定产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料，摩擦材料，造船材料，隔热材料，汽车行业，高温过滤织物以及防护等领域得到广泛应用。玄武岩纤维主要在车软质仪表板骨架，汽车前端支架，汽车车门模块，汽车车身，汽车弹簧，汽车消声器材料，汽车用摩擦增强材料等部位使用。由于玄武岩纤维其优异的性能，玄武岩纤维增强复合材料正逐渐取代玻璃纤维增强复合材料，成为车用轻量化材料的新趋势。

2 汽车轻量化制造

汽车的轻量化设计不仅要有适合的材料，还必须要拥有先进的轻量化制造工艺，帮助汽车更好更有效地实现轻量化设计。汽车轻量化制造工艺的应用，不仅要保证实现汽车的轻量化设计，还要能够提高汽车的整体性能，增强汽车的安全性和环保性。

2.1 激光拼焊制造工艺

任何轻量化材料的应用都必须要进行焊接，因此，必须要加强汽车制造中的焊接技术。使用激光拼焊技术能够将一些材质不同以及厚度不同的钢板焊接起来，能够减少汽车制造过程中的资源浪费。同时还能够将汽车的车门、底板、车身外围等进行有效地焊接，提高汽车的安全性能和整体性。将汽车制造过程中使用的钢板进行无缝的焊接，能够很大程度地减少汽车车身的总体重量，同时还能够减少汽车制造的加工步骤，减低汽车的生产成本，提高汽车的总体性能，实现汽车的轻量化发展。所以，必须要重视对激光拼焊技术的研究与应用，不断的对这种技术进行改进和完善，以推进汽车轻量化的发展。

3 总结

综上所述，在进行汽车轻量化设计的过程中，不仅要对轻量化材料进行研究，还必须要重视轻量化的制造工艺，包括激光拼焊制造工艺、热成型制造工艺两种制造工艺。要提高汽车行业在市场中的竞争力，必须要实现汽车的轻量化发展，提高汽车运行的整体性能，同时还要保证汽车运行的安全性，以及减少对环境的危害性。所以，应结合轻量化材料以及轻量化制造工艺，以实现汽车行业的轻量化发展。

参考文献：

[1]李智聪.汽车轻量化材料及制造工艺研究现状的分析[J].汽车与驾驶维修（维修版），2017（07）：102.

[2]依克热木·阿木提.汽车轻量化技术的应用发展趋势[J].汽车与配件，2018（20）.