王万泉，孙跃东，周萍

（200093 上海市 上海理工大学）

0 引言

车门是汽车车身上主要构成部件之一，它由多块钣金件焊接在一起组成，减轻车门质量对减少整车质量具有非常重要的参考价值。据测算，如果一辆汽车的整体质量减少1/10，则燃油使用效率提高1/14，排放量也会减少1/20。此外，各个汽车公司把将近60%的投资成本用于汽车车身的制作。目前汽车车身上各种零部件大半都是使用冲压工艺生产，占到了汽车总质量的30%～40%。在未载重的情况下，行驶中消耗在车身质量上的燃油大概占到了总油耗7 成[1]。减少整车质量不仅可以减少能源使用量，还可以减少汽车对环境的污染，并且对优化汽车本身的性能有很大的帮助。

20 世纪90 年代末，全球范围内总计 35 家钢铁公司在针对欧洲 C 级车及美国中等级别设计概念车项目，开发了ULSAB-AVC 项目，同时提升了车辆的安全性能标准[2]。此外，美国在 PNGV项目以及后来的FreedomCar 项目中，通过改进制造工艺和整车生产的材料，使整车的结构和子系统的质量降低了约一半[3]。SuperLight-CAR 项目即欧洲超轻量化车身，由欧洲的 38 家机构共同研发，通过应用先进的制造成形工艺及采用多种轻量化材料如镁、铝等，在满足汽车在碰撞安全、疲劳强度和刚度等性能的要求下，同时也在不增加汽车生产制造成本的前提下，实现了减少车身质量近3/10，相比于高尔夫 V 的质量减少了大概101 kg[4]。

实现汽车轻量化的主要途径有3 种，即优化汽车结构、使用新材料以及采用新工艺。以使用新材料（铝合金）为例，如果在汽车上使用了1 kg 的铝，那么就可以减少2.25 kg 的质量，减重效果达到了125%，并且在整个汽车的使用寿命周期内能够减少20 kg 的废气排放。……