自卸車輕量化技術開發及應用

梁爾松 趙忠立

摘 要：本文重點針對自卸車輕量化技術的開發展開了分析和探索，傳統的自卸車設計主要是增大貨箱的板料厚度以及對承重結構進行加固，因此貨箱的重量越來越大，造成了自卸車的運輸工作成本提高，影響到了企業單位的經濟效益。相關工作單位有效提出了自卸車輕量化技術的具體開發和使用方法，不斷降低自卸車的整體重量，實現良好的經濟效益和環境效益。

關鍵詞：自卸車 輕量化技術 開發

當前隨著我國社會經濟的不斷向前發展，公路運輸產業的整體發展規模正在不斷擴張，汽車和貨車的數量不斷上漲，造成了石油資源的使用壓力也在不斷加大。隨著公路計重收費模式的實施，油價的不斷上漲使得汽車的研發，必須要不斷朝著輕量化的方向上發展，以此來有效降低汽車的能源消耗量，實現良好的經濟效益以及環境保護工作效益。在我國社會企業的發展過程中，對這些車的使用量相對較大，自卸車由于體積較大在傳統的車輛結構設計工作中整體的重量較大，在運輸過程中會額外消耗更多的化石能源，加大了企業單位的經濟消耗量，因此需要對自行車的輕量化技術進行不斷的研發，同時有效的應用公路運輸產業當中實現良好的經濟效益和社會效益。

1 自卸車輕量化產品創新性

1.1 國內發展情況

在歐洲一些發達的國家自卸車的設計和制造水平處于世界的領先位置，并且自卸車的輕量化設計和研發工作開展程度相對較高，在自卸車的使用過程中，大部分采用的是輕量化的設計方式，重點針對自卸車的車身材料使用一些質量更低，強度更高的鋁合金材料以及鋼鐵復合材料等。在發達國家當中自卸車普遍使用的是高強度鋼板，同時以U型的車廂結構來進行設計，可以有效降低自卸車的自身重量，同時還提高了自行車的整體承載能力，車輛在行駛過程中整體的穩定性更強、底盤的重心較低，同時在貨物的運輸過程中，可以保證貨物集中在中間區域不會存在兩邊傾斜的現象，同時通過U型車廂結構的設計，在卸貨工作中效率得到了明顯的提升。

現階段，我國在車輛超載問題的管理工作力度上正在不斷加大，同時又提出了節能減排的經濟發展理念。基于全方位的發展角度來進行綜合分析，自卸車在設計工作中不單需要提高車輛自身的結構安全性和穩定性，同時還需要實現良好的工作經濟效益以及環境保護效益。通過自卸車的輕量化設計工作，不但可以降低自卸車的自身重量，同時也降低了車輛的能源消耗量，通過更加輕質化的材料使用，可以達到最終的設計工作效果[1]。

1.2 高強度板的應用優勢

將高強度板有效運用在一些常見的自卸半掛式汽車當中，實現了整個車身的輕量化處理具有自重更輕、負載能力更強以及車身的結構更加完整等多方面優勢，在我國各大企業車輛運輸工作中所表現出的經濟效益非常明顯，如圖1所示，高強度板相比與普通的鋼鐵材料相比，在使用過程中具有以下幾個方面優勢。

第一，高強度板的自動較輕、承載力更強，在自卸車當中的應用表現出的經濟效益更加明顯，依照我國相關規定當中的內容，車輛自身重量越輕，則對能源的消耗量也就越低。

第二，可以有效降低車輛產生的磨損以及降低車輛油耗，整體的運營經濟效益更好。自卸車在材料運輸過程中，由于減輕了車輛自身的重量，因此在整個燃油的消耗量以及對車輛輪胎所產生的磨損都得到了明顯的緩解，進而在后續的使用過程中可以降低部分車輛維護費用，節省了大量的燃油資源，實現了良好的節能環保工作效果。

第三，高強度板的材料強度較大、彈性能更強，在自卸車當中的使用安全程度更高。從自卸車的安全性能方面來加以考慮，輕量化的自卸半掛式汽車，產生碰撞過程中所產生的慣性作用力更小，同時車輛的制動距離有著明顯的縮減，而塑性材料對人體以及其他物體的沖擊力更小，因此在整個車輛安全性能方面也得到了明顯的提升。

第四，高強度板的整體使用周期較長、經濟性更好。通過高強度鋼板的使用，在自卸車的車身制作工作中，相比于普通的鋼板結構使用周期和耐久度都得到了明顯的提升，因此車輛的使用效益也得到了提高[2]。

2 自卸車輕量化技術特點和關鍵性技術

2.1 技術特點

在輕量化的設計工作中，采用了Auto CAD和UG等相關設計軟件，對輕量化自卸半掛車的車身結構進行了一系列優化設計，有效保證車體的結構更加穩定，受力狀態更加均勻。

自卸車的箱體結構采取的是U型的設計方式，邊緣支撐板和底板沒有設置多余的橫豎筋骨，整體的結構設計更加簡單，外觀表現更加明顯，和傳統的巨型車廂的結構設計方式相比，U型結構的車廂在卸料過程中的效率更快。

自卸車的車廂使用的材料為NM450高強度輕質化鋼板，車廂的邊板和底板使用反復折彎成型設計方式和矩形車廂的結構相比整體的強度更大，并且質量更輕。對自卸車的車輛自身結構以及制造工藝進行了進一步改進，除去了一些不必要的焊接工作步驟，縮短了車廂的生產周期，大大提高了相關生產工作的效率[3]。

2.2 關鍵性技術

通過使用Auto CAD和UG等相關設計軟件，對輕量化的自卸半掛汽車來進行針對性設計，要有效保證這些汽車的結構具有更高的抗沖擊能力，并且外觀的抗刮擦能力也需要進行提升，以材料的板體厚度作為優化設計工作變量，對車廂的幾個重要構成環節的板材使用狀況來進行合理化設計，在充分保證車廂整體結構穩定性的前提下，需要實現更輕質化的設計工作效果。

對反變形車架的焊接工序進行合理的優化，要對焊接電流的電壓參數進行控制，有效防止輕量化和高強度鋼鐵車架產生不良焊接形變問題，同時在焊接工作完成之后的車架結構的直線度和平面度都為5mm。

對自卸車的U型車廂壓制成型工藝進行了一系列優化和處理，要充分保證車廂結構的左右兩邊設計尺寸保持相同，同時要保證車廂的中心線和車架的中心線之間保持高度的重疊，以此來有效提高車廂結構的整體穩定性[4]。

對車輛的主架結構進行合理的優化和設計，并且對車輛的重心進行有效的調整，要保證車輛在行駛過程中的安全性，同時也需要保證車輛在一些坑洼道路的通過性。

自卸車的舉升工作單元，是車輛工作過程中非常關鍵的工作環節，舉升機構的設計工作質量直接影響到了自卸車的使用工作性能。因此，在設計工作中需要充分考慮到車廂在舉證工作狀態下車輛整體的穩定性程度，這也是車輛輕量化設計工作中所需要考慮的關鍵性問題。

3 自卸車輕量化技術開發和應用的效益

通過自學汽車輕量化技術的有效應用，有效實現了自卸汽車的高質量發展推動了社會企業的經濟發展層次，同時也實現了良好的生態環境保護效益，推動部分社會企業以資源型產業逐漸朝著加工制造產業的方向上發展。在本次項目當中對自卸車進行輕量化設計和處理，有效順應了新形勢發展背景下社會經濟市場的發展要求，同時有效提高了自卸車產品的工作安全性以及貨物的承載量，在具體的應用過程中表現出的社會效益也分為以下幾個方面：

第一，通過輕量化設計工作之后，自卸車可以提高單位的承載量，并且車輛自身的質量得到了明顯的控制，運輸工作成本大大提升[5]。

第二，對推動我國交通運輸產業的快速發展提供出性能更加的車輛運輸設備，實現了運輸工作的整體經濟效益。

第三，針對企業單位這些汽車產品的有效升級和改造，因為對一些新型的輕質化材料和設計技術的應用，使得自卸車研發工作技術提升了一個全新的層次，有效實現了公司內部自卸車產品的產業升級，在未來的發展過程中，自卸汽車的整體發展方向將會不斷朝著輕量化的方向上發展，并且會取得更加明顯的經濟效益和社會效益。

第四，對自卸車產品的社會市場進行了有效拓展，有效提高了自卸車系列產品在社會市場當中的占有率。由于本次項目基于新形勢的發展背景下社會市場發展的客觀性要求，通過自卸汽車的輕量化設計工作，可以不斷推動自卸車系列產品在售后市場當中的占有量，實現整個運輸行業的快速發展。

4 結束語

綜上所述，自卸車輕量化技術的開發和應用，對推動我國社會企業以及交通運輸產業的發展有著重要的作用，相關工作人員需要對輕量化材料進行更深層次的研發，在保證車輛整體承載能力的同時實現整體車輛的質量控制，有效降低自卸車的能源消耗量，實現良好的經濟效益和環境保護效益。

參考文獻：

[1]豐偉，賀成明.無副車架的重型自卸車架輕量化優化設計[J].農業裝備與車輛工程，2019，57（12）：108-110.

[2]李勇，李文超.基于ANSYS Workbench的重型自卸車貨箱底板有限元分析及結構輕量化設計[J].重慶理工大學學報（自然科學），2018，32（12）：7-13.

[3]王蘭花，狄超群，劉琪.靜動態工況下的自卸車車廂輕量化設計[J].現代制造技術與裝備，2018（12）：73-74.

[4]馬志國，劉朝中，李敏.應用結構輕量化自卸式汽車貨箱優化設計[J].機械設計與制造，2018（12）：145-149.

[5]強鴿鵬.公路自卸車輕量化方案的應用思考[J].汽車實用技術，2018（17）：213-215.