随着近年来我国汽车业的蓬勃发展,越来越多汽车产品也得到了开发,对于不同汽车厂商来说,其都希望通过具有差异化新产品的应用获得市场先机。在汽车生产中,涂装可以说是非常重要的一项工作内容,通过计算机技术的应用,则能够通过软件的形式对车身在涂装线上的输送状态进行模拟,在开发早期对涂装工艺、设备以及产品等方面的问题进行发现,在节约生产成本、周期的基础上高效完成工作。
1可行性分析中新技术的应用
1.1车身通过性数字化模拟
在产品设计阶段,需要通过3D软件的应用对车身在涂装车间的通过性进行模拟:第一,对雪橇同车身件的适配性以及可靠性进行模拟,如果经过模拟发现需要进行改造,则需要及时进行处理,保证能够对输送要求进行满足;第二,在对实际动态模拟情况做好充分把握后,则可以正式开展产品的设计工作,在对设备做好改进的同时使具体车型同涂装机间具有良好的匹配特征,即在质量以及尺寸等方面都能够对输送要求进行满足。
1.2涂装工艺方案可行性分析
2涂装工艺调试中新技术的应用
2.1生产线通过性调试
在新车型车身进入到涂装间当中后,则能够对设备的改进效果进行验证,如对输送吊具进行密封、积极做好电泳雪橇以及烘房的改造。改造内容方面,主要有电泳线、烘房喷房以及密封线的通过线处理等。输送转挂方面,则具有面漆输送、电泳线吊具转换以及车身转挂等等。
2.2机器人烘房参数确认
随着技术的发展,涂装机器人已经在更多的自动化涂装生产线中得到了应用,对于机器人调试来说,其主要包括有密封机器人、中面漆轨迹以及喷涂参数的建立等,通过上述工作的开展保证涂装产品在功能以及外观方面都能够满足要求。
1)机器人调试。调试方面,在联系车身3D数据以及密封产品定义的基础上对机器人的轨迹编程进行完成,通过对车身上线验证的调试对最佳的车身喷涂参数以及轨迹进行优化,以此对过喷、漏喷以及胶雾等缺陷等进行消除。
4结论
关键词:汽车涂装;新技术;新材料;分析
一、汽车涂装工艺的简介
汽车涂装工艺,一般可分为两大部分:一是涂装前金属的表面处理,也叫前处理技术;二是涂装的施工工艺。表面处理主要包括清除工件表面的油污、尘土、锈蚀、以及进行修补作业时旧涂料层的清除等,以改善工件的表面状态。包括根据各种具体情况对工件表面进行机械加工和化学处理,如磷化、氧化和钝化处理。一般采用喷涂方式进行涂装,喷涂工具有空气喷枪、高压无气喷枪、空气辅助式喷枪及手提式静电喷枪。空气喷枪喷涂效率低,高压无气喷枪浪费涂料,环境污染较严重,所以已经和正在被空气辅助式喷枪和手提式静电喷枪所取代。
二、汽车涂装新材料
1、电泳CED涂料
目前在全世界,有超过90%的汽车车身采用CED涂料,为进一步减小挥发性有机化合物等污染物质的产生,逐步开发了包括高泳透力CED涂料、耐候性CED涂料、分层CED涂料等多种涂料。
(1)高泳透力CED涂料
汽车在出厂的时候,要求内表面的阴极电泳涂膜达到一定的厚度要求,以增加车身的耐腐蚀性,确保汽车的使用年限和美观,增大车身外表面涂膜的厚度就是一种解决方法,能达到汽车的设计要求。一般外表面膜的材质中含有大量的挥发性物质,有机化合物的使用量增加了几倍,对于环境是有害的,不利于车间生产员工的身体健康。所以,高泳透力CED涂料的应用,可以有效的减少有机挥发物质的使用,作为一种新型的涂料,可以增加车内表面的膜厚度和耐腐蚀的性能要求,既能节省涂料,又能降低生产的成本,还能有效的抑制有害物质的排放量,一举多得。
(2)耐侯性CED涂料
为确保CED涂料的耐蚀性使用到的环氧树脂,是一种易受光老化,耐侯性较差的材料。为改变这种CED涂料耐候性差的特点,同时适应简化工艺,即三喷一烘工艺(3C1B)两涂层涂装体系的需要,表面平滑性好的耐侯性CED涂料得到开发及应用。较为常见的2种类型包括:丙烯树脂CED涂料和层分离型高耐侯性CED涂料。
(3)分层CED涂料
分层CED涂料实际是在耐候性CED涂料的基础上,与原环氧树脂构成的CED涂料相结合。这种涂料在漆膜烘烤过程中,不同的成分通过分层电沉析分别表现出各自的机能,上层表现出耐候性CED涂料的高耐候性能,下层表现出传统环氧树脂构成CED涂料的高防腐性能,是将传统CED涂料与耐候性CED涂料相结合的涂装新材料。
2、中涂涂料
在汽车的涂装过程中,要分多次多层的对车身进行涂装,中涂就是其中重要的一个环节,对电泳过的表面能进行有效的修复填充,增加了车身的抗击打性能,起到了一定的防护作用。这种中涂的技术手法,增加了汽车的外表面的厚度,能隔绝紫外线对车身的伤害,还能达到一定的耐候性,使得电泳漆的固着和粘附力更强。在近几年的发展中,汽车涂料的性能更加的稳定,材料的材质也逐渐运用了高科技分子的固体涂料,多数的厂家运用了免中涂施工技术手段,使得中涂涂料逐渐退出了汽车材料的平台,成为了历史。
3、面漆涂料
(1)水性涂料
传统的汽车涂涂装料都是以有机物如芳香族化合物为溶剂的溶剂型涂料,具有易挥发、易燃、易爆的特点,人体如果长期接触将会影响到身体健康。因此以水为载体的无毒无害水溶性载体顺应而生,这种涂料既环保安全,又可最大程度上地减少涂料对人体健康造成的损害。
(2)粉末涂料
粉末涂料是在水性涂料的基础上发展起来的一种新型涂料,这种涂料具有无溶剂、无公害,一次涂装厚,过喷粉末可回收再利用等特点。这种涂料不用进行底涂,就能以较高强度与金属零件结合,同时其具有很优良的防腐、耐热、耐冲击和耐磨性,色泽的选择范围也非常宽,比液体涂料容易施工,形成的涂膜耐久性好,因此较其余产品优势十分明显,极具应用前景。
(3)高固体分涂料
高固体分涂料在传统成膜物质的基础上,设法降低其相对分子质量,降低黏度,提高溶解性,在成膜过程中靠有效的交联反应,保证完美的涂层质量达到或超过热固性溶剂型涂料的水平。其一般固体分大于60%,近几年应用发展迅速的新型无溶剂、无污染的绿色涂装聚脲弹性体涂料就是此类涂料的代表。
三、汽车涂装新技术
1、3C1B涂装技术
2、B1:B2工艺
目前被大量应的B1:B2工艺,也是基于3C2B和3C1B两种工艺基础之上,科学、有效地加以集成简化。B1:B2工艺,是将B1层替代了原传统中工艺中的中余层功能,并兼顾了漆底层功能,而将B2层直接作为了色漆涂层。客观而言,B1:B2工艺全面减少了传统工艺中的喷涂过程,既降低了设备投资与动能消耗;同时,也使得挥发性有机化合物的最终排放量降了10%左右;充分体现了B1:B2工艺的节能减排的作用。另外,由于该工艺是基于3C2B和3C1B两种工艺,因此,可直接对原有生产线进行直接改装,仅需投入少量资金就可以实现的新型工艺,既节省了资金又提高了环境效益。
3、双底涂工艺
4、旋杯喷涂技术
该技术是将被涂工件接地作为阳极,而将静电喷枪连接负高压电使其作为阴极,将旋杯通过空气透平驱动,最高转速为60000r/Min。当涂料被送到旋杯时,在旋杯旋转运动而产生的离心作用之下,涂料在旋杯内表面伸展成为薄膜,并在离心力、强电场的共同作用之下,形成带电的细小雾滴,均匀在被喷涂于被涂工件表面,最终形成光滑、丰满、均匀的涂膜,该技术可全面提高涂料利用率,进而降低了生产成本。
四、结束语
汽车工业的发展不断带动着涂装行业的进步,巳经从传统的机械化喷涂逐步转变为现在的静电自动喷涂。目前我国这一行业依然面临极其严重的环境污染问题,相信在未来的发展中,必然需要更过更多的技术和设备改造,实现降低成本、降低排放、减少消耗、减少污染的终极目的,这样才能够保证汽车涂装工业的可持续发展。
作者:盛占辉等
参考文献:
关键词电动汽车新技术造型设计
中图分类号:U469.72文献标识码:A
TheImpactofNewTechnologytoElectricVehicleDesign
WANGYujue
(CollegeoftheArts,JilinUniversity,Changchun,Jilin130000)
AbstractThisarticlefromtheemergenceofelectricvehiclesdrivemotor,wheelbase,frontandrearsuspensionsystems,doorsandotheradvancesintechnologyandnewenergy,newmaterials,newtechnologyleadstonewtechnologiesofelectricvehicledesign,andanalyzedtheimpact.
Keywordselectricvehicle;newtechnology;design
0引言
随着时代的发展和科技的进步,汽车从最初昂贵的交通运输工具发展到现今每个普通家庭都可以消费起的代步工具。汽车在给人们带来了便捷与舒适的生活的同时,也带来了各种环境与能源问题。特别是在中国这个人口大国,伴随着购买力加大,汽车越来越多的走入到千家万户。数千万辆的汽车却因为道路交通的老化,配套设施不完善、交通管理智能化不足、公共交通网络急需加强等这一类问题的出现使政府及老百姓都感到非常苦恼。而这些问题的出现也恰恰为今后的汽车发展指明了道路。即当前普遍的燃油汽车势必要向电动汽车转型,而在不久的将来汽车造型会伴随着能源的改变而发生超乎想象的变化,未来的汽车也势必会出现更加丰富的车身造型。
1电动汽车的技术优势及造型特征
1.1电动汽车的技术优势
1.2电动车的造型特征
相对于传统复杂的燃油汽车的布局,随着电动汽车基本构造和发动机等的全面换型。电动汽车将进行全新的外形、以及内饰的造型设计。在车身结构上三厢、两厢到现在开始流行的微型车,而随着未来电动汽车在车身尺寸上逐渐减小的设计理念,有人开始担心车内空间的缩小会影响到乘坐的舒适性。其实通过电动汽车的新技术以及电子技术的快速发展,原有的发动机及其附件尺寸位置、驱动系统的空间、乘坐及操作空间、货箱尺寸、转向系统、悬架轮胎所占用的空间等硬点条件在以电动汽车为依托的基础上是可以适当改变的,随着硬点条件的改变使得未来的汽车在造型设计上全面换型。在设计师对车身造型设计以及底盘和整车总体布置进行整体充分的研究,也同时增加有效空间与使用空间的。所以说电动汽车的发展所带来是一场打破传统汽车造型理念的风暴。
2新科技对汽车车身设计所带来的全新变化
2.1电动机技术的使用对前车身的造型影响
相对于传统的活塞式内燃机汽车。电动汽车完全改变了发动机前置的通常布局,采用电动马达与车轮部分直接相连结,直接推动汽车前进,使传统的发动机组转变成了简单的直接驱动汽车前进的电力传动装置。在这种技术之上的改变让设计师们在汽车造型设上有了更大的发挥空间。以丰田FT-EVII电动汽车为例,发动机舱的缩小直接使设计师可以将挡风玻璃尽量的向前移动。使汽车的前车身造型相对压缩,呈现出弧度更大流线型车头以此来减小空气阻力。车身长度没有超过3米,但是得利于比普通汽油引擎缩短了近200mm,超紧凑的空间竟可容纳四名乘客。
2.2电动机技术的使用对车体中部的造型影响
因为电动汽车发动机的改变,所以电动汽车前脸仅只是对前悬结构的包裹。这是典型的微型电动汽车造型,发动机变为电动机使其缩短了前悬的距离,减少了汽车的重量同时使前悬挂变短、缩小车体的体积。在性能上也加强了车身的通过性能和离去性能。
汽车在行驶的过程中其平顺性、操控性一直是设计师们所追求的。而对这两点要求起决定性因素的就是轴距。如何使乘坐者可以获得更加舒适的乘车环境,除了对汽车悬架系统加以优化,还要在车身的布置上尽可能的加大轴距的距离,减小前悬、后悬的长度,使车内人员尽量集中在前后桥之间。保证内部空间量的前提下,加长了轴距,减少前后悬使得车体外部轮廓线产生了很大的变化,在造型上也产生一种前后短、中间长的造型特征。
以三菱i-MiEV型车为例,其采用了后中置布局的新型底盘。特点是前后悬很短而轴距较长,从前车轮的中心到前端只有420mm,从后车轮的中心到后端只有425mm。轴距为2550mm,相比该公司的“EKSPORTS”车型的轴距还长了210mm。
悬挂方面,前、后分别为支柱式和3连杆DeDion式。前悬挂在井形的副支架上安装低摇臂。同时还在稳定转弯时的车身造型上做了相应的改变,相对于eKSPORTS,滚动中心的高度降到了更低的位置,两轮驱动车大约降低了60mm,四轮驱动车大约降低了85mm。
在未来的几年中随着车辆的迅速增加,有限的停车位会使停车空间问题更加严重,在这种情况下改变现有顺开门式的车门设计方式。会适当的减少汽车间停靠的距离。福特汽车在日内瓦车展上展出的B-Max概念车其最大的看点就是宽敞舒适的乘员舱空间,在减去B柱设计后结合后侧滑动门,使乘客上下车变得更加轻松和简单,由于取消了B柱,在打开前后车门的时候甚至可以形成一个宽度达到1.5米的巨大上下客空间,同时放倒座椅之后高达2.35米长的货物运载能力在这个级别的车型中是非常少见的。在未来的车门设计上设计师应该更多的应用滑轨式,上掀式等开启方式,这样会适当减少停车时所需的空间。
2.3电动机技术的使用对车体尾部的造型影响
电动汽车通过对发动机等机械结构的轻量化、紧凑化处理,前车身造型的缩小使得座舱空间得到有效的扩大。由于电动汽车省去了油箱,所以蓄电池系统放置相对灵活,这都给后排座椅下部腾出了空间,在新开发的紧凑型后悬挂的基础上运用低地板技术,通过改进地板构造及后悬挂等、使地板变得更为低平,获得了宽敞的车内空间以及容积更大的行李舱。而通过降低地板高度,乘客可轻松上下车。实现了地板低平化,方便后排座椅的收放。使后备箱在设计上可以使用不同的开启方式。例如奔驰的smart微型车,不但外观小巧,而且行李舱的容积也大得惊人。行李箱更是达到了220L的容积,足以够日常生活需要。如果充分利用直到车顶的空间,行李舱容积更可增至340升,掀盖便可使用。后备箱盖的两折设计使在拥挤的停车场开启时非常便利,相比传统的汽车后备箱来说smart微型车还增加了一个储物空间。
3新材料带来的新结构
未来的驾驶将实现零排放、零油耗、零交通事故、零交通堵塞。与此同时,驾驶将变得时尚而充满乐趣,可以进行多能源供电和自动驾驶。在这种发展过程中,汽车造型应在严格的风洞试验的基础上更要做好形态设计,以楔形车身或流线型楔形车身为基础在此基础之上发展更适合电动车的车身造型。汽车能源在未来的发展中应该是会出现更多的种类复杂的再生能源,而电能便是所有再生能源中目前重要的一项措施措施。电能的合理应用会使汽车造型、内饰、色彩等方面发生不同的变化。
伴随着汽车产业的不断发展,各种各样的新材料将会不断的出现,这使得汽车造型得到了更大的发展空间。材料一直是设计师门无法回避的一个问题,一种新的材料不但会使新的设计产品出现更是会影响到整个设计的走向和趋势,从上世纪中期开始汽车制造商们就已经不断地开发新材料,用塑料取代了传统的钢板制造车身主体的研究,到目前为止已发展到了塑料车身、玻璃钢车身等复合材料相结合的车身时代。而大曲面夹层玻璃的成型工艺更是为车身统一的整体塑造创造了有利条件。铝材料由于其质量轻、耗能少、回收好,深受设计师的欢迎。而铝制材料在车身上的应用更使车身造型得到了更自由的空间,材料是造型设计的基础,科技越是先进,工艺越是成熟,所以留给设计师们的设计空间也就越大。
参考文献
[1]付黎明.工业产品造型设计研究[M].吉林:吉林人民出版社,2002.
[2]付黎明.设计美学规律研究[M].香港:中国美术出版社,2006.
[3]何人可.工业设计史[M].北京:北京理工大学出版社,2004.
【关键词】现代汽车;新技术;发展趋势
引言:随着经济的发展,汽车消费已经趋于平民化,汽车已成为人们日常生活中必需的代步和运输工具。随着科技的发展和人们对汽车要求的提高,汽车技术发生着翻天覆地的变化,汽车产品也迎来了一个以高新技术为特色的跃进时代,汽车工业成为了衡量一个国家工业化水平的标志,汽车工业的发展不仅改变了人们的生活方式,也变革了世界经济、文化,渗透到了人类生产、生活的各个领域,直接影响着人类的发展进程。
一、新能源汽车
新一代的节能环保汽车正在全球范围内掀起一场汽车技术革命,新能源汽车是未来发展的方向,因为不可再生的石油资源终究有一天将被开采殆尽。为在激烈的市场竞争中立于不败之地,汽车能源向多元化方向发展,目前的新能源技术主要有电油混合动力、纯电动、氢内燃机、燃料电池四种。
(一)混合动力汽车
混合动力汽车将现有内燃机与一定的储能元器件通过先进控制系统相结合,既能发挥发动机持久工作、动力性能好的优点,又可以大幅度降低油耗,减少污染物排放,降低噪声。同时整车重量轻,汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机水平,保证驾车方便性和乘坐舒适性。
(二)纯电动汽车
纯电动汽车的核心技术是电机电控技术、电池组能量等管理技术。这种汽车充电过程比较简单,车速不高,而且没有HC、NOx和CO等有害气体排放,被喻为真正的"绿色环保汽车",较适合于市内或社区小范围内使用。车辆性能较有保证,已进人小批量试生严阶段。
(三)燃料电池汽车成为竞争的焦点
(四)氢内燃机汽车
氢燃料内燃机汽车与燃料电池汽车从技术、价格及市场接受度等综合方面对比,氢燃料汽车作为燃料电池汽车的过度车型将被汽车制造商所青睐而率先进入市场,它的研究有着广阔的应用前景。
二、汽车的智能化应用
(一)安全方面
汽车智能化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命,然而汽车安全技术涉及的范围越来越广,如何提高汽车安全性,满足人们对汽车安全性能越来越高的需求,变得越来越急迫。随着电子信息技术的快速发展,形形的智能技术在汽车上得到广泛应用,安全技术逐步走向智能化。盲点预警系统、智能玻璃、智能安全气囊、智能轮胎、智能驾驶系统等将在汽车上发挥越来越大的作用。
1汽车防抱死制动系统(ABS)
汽车防抱死制动系统(ABS)是汽车的一种主动安全装置,它有车轮转速传感器、制动压力调节装置和电子控制装置三部分组成。当驾驶者紧急制动时快速踩下制动踏板后,根据车轮的运动自动调节车轮的制动压力,防止车轮被制动抱死,缩短制动距离,有效的提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力,同时保证汽车的行驶安全。
2自动制动差速器(ABD)
自动制动差速器是制动力系统的一个新产品,它的主要作用是缩短制动距离,和ABS、EBD等配合适用。ABD与ABS的区别在于,ABS是保证在紧急制动时车轮不被抱死,并不能有效的缩短制动距离。而ABD则是通过EBD在保证车辆不发生侧滑的情况下,允许将制动力加至最大,以有效的缩短制动距离。自动制动差速器可以提高汽车行驶稳定性、加速性以及爬坡能力,也可以防止车辆发生失控甩尾事故。
3电子控制动力转向系统(EPS)
电子控制动力转向系统(EPS)通过对车速、转向力、转向角度等信息进行监测,然后由计算机作出处理、判断。电子控制动力转向系统(EPS)可以在低速是减轻转向力,以提高转向系统的操纵稳定性;在高速是则可适当加重转向力,以提高转向系统的操纵稳定性,并根据驾驶员的意愿来自动有效地控制转向力、转向速度和转向角,以保证行车安全。
4汽车防盗技术和导航技术
汽车的防盗技术具有数码防盗装置,密码防盗锁,又称智慧型防盗锁,奔驰CLK双门轿车已采用了智能钥匙,通过发射出红外线信号,既可以操纵汽车的车窗和天窗,也可以打开车门、燃油加注孔盖和行车箱。
汽车导航技术(GPS)又称全球导航系统,也称全球卫星定位系统。通过GPS系统对不但可以车辆进行准确定位,而且通过自动诊断系统(OBD)随时监控发动机的运行状况和尾气排放情况,一旦有异常,会马上发出警示。
(二)汽车排放控制技术
三、结束语
随着汽车技术的发展,个性鲜明、更加人性化的汽车将是21世纪汽车产业发展的必然,采取有效的措施对汽车排放进行控制,减少汽车排放对大气造成的污染,使汽车真正服务于人,造福于世。
作者:孙云
[1]王佳妮,汽车新技术的应用现状与发展趋势探析,《科技风》2014年23期。
关键词:表板系统;副仪表板系统;门内护板系统;顶棚系统;座椅系统;立柱护板系统;其余驾驶室内装件系统;驾驶室空气循环系统;行李箱内装件系统;发动机舱内装件系统;地毯;安全带;安全气囊;方向盘;以及车内照明、车内声学系统等等
当今最有影响力的汽车设计师乔治亚罗认为:汽车设计最容易出彩的是内饰设计。内饰设计时要考虑更多的细节,且需要更加细腻一些,并着重强调触觉、手感、舒适性和可视性等等。
如何合理地运用关键技术和材料,诸如采用什么成型工艺,选用什么合适的材料,在哪些部位用软质材料,如何处理好光泽、表皮纹理、深浅、色彩。同样运用了先进的成型工艺,但由于对材料、皮纹、光泽等控制不好,无法达到预期的设计效果。为了设计出更理想的汽车内饰,设计师们不断挖掘新材料,探索各种颜色和设计方案的组合方式。
新流行:全黑内饰。黑乎乎的内饰,一直都没有能成为汽车内饰的主流风格,部分车型更只在顶配车型才提供全黑内饰,但是随着越来越多的运动型轿车普及,象征运动和激情的全黑内饰开始受到车友的欢迎。黑内饰仿佛在一夜之间成为“香饽饽”。全黑内饰咋一看很沉闷,但是坐进车内之后,齐刷刷的黑色风格中控台,碳纤维饰板,黑色真皮运动座椅,再搭配泛着金属光芒的铝制换挡,感觉非常有动感。
新潮流:黑红混搭。黑色的内饰加上火红的运动座椅,或者红色的中控台加上全黑的打孔真皮座椅,这样的混搭风格,正成为一些运动型轿车主流的内饰风格。这样搭配无疑让人坐进车内的那一刻,被激发起强烈的驾驶冲动。
目前在汽车内饰用水基聚氨酯粘合剂研制方面,美国、日本和西欧走在前列。我国水基聚氨酯粘合剂的应用和研究尚处于起步阶段,研究开发工作虽十分活跃,但应用水平不高,生产厂家不多,且品种单一,产品也多为低档产品,在性能方面与Bayer等公司还有较大差距。特别是高档水性聚氨酯胶粘剂全部为进口产品,主要来自Bayer公司、罗门哈斯公司、日本DIC公司等。我国大陆的水系聚氨酯粘合剂的开发与生产都还处于起步阶段。
植物油聚醚中醚键含量较少,具有长链碳氢结构,可以为产品提供良好的耐水性,从而改善水性聚氨酯的耐水性。汽车内饰件材料的应用。目前中国对塑料制品的抗菌已经有一个工业标准,今后轿车内的塑料零部件都应按此标准来规范,以减少塑料件表面滋生细菌。抗菌标准是:抗细菌率符合Ⅰ≥99%的抗菌塑料,可以作为强抗菌作用;抗细菌符合Ⅱ≥90%的抗菌塑料,可以作为有抗菌作用。