自卸车轻量化技术开发及应用

梁尔松 赵忠立

摘 要：本文重点针对自卸车轻量化技术的开发展开了分析和探索，传统的自卸车设计主要是增大货箱的板料厚度以及对承重结构进行加固，因此货箱的重量越来越大，造成了自卸车的运输工作成本提高，影响到了企业单位的经济效益。相关工作单位有效提出了自卸车轻量化技术的具体开发和使用方法，不断降低自卸车的整体重量，实现良好的经济效益和环境效益。

关键词：自卸车 轻量化技术 开发

当前随着我国社会经济的不断向前发展，公路运输产业的整体发展规模正在不断扩张，汽车和货车的数量不断上涨，造成了石油资源的使用压力也在不断加大。随着公路计重收费模式的实施，油价的不断上涨使得汽车的研发，必须要不断朝着轻量化的方向上发展，以此来有效降低汽车的能源消耗量，实现良好的经济效益以及环境保护工作效益。在我国社会企业的发展过程中，对这些车的使用量相对较大，自卸车由于体积较大在传统的车辆结构设计工作中整体的重量较大，在运输过程中会额外消耗更多的化石能源，加大了企业单位的经济消耗量，因此需要对自行车的轻量化技术进行不断的研发，同时有效的应用公路运输产业当中实现良好的经济效益和社会效益。

1 自卸车轻量化产品创新性

1.1 国内发展情况

在欧洲一些发达的国家自卸车的设计和制造水平处于世界的领先位置，并且自卸车的轻量化设计和研发工作开展程度相对较高，在自卸车的使用过程中，大部分采用的是轻量化的设计方式，重点针对自卸车的车身材料使用一些质量更低，强度更高的铝合金材料以及钢铁复合材料等。在发达国家当中自卸车普遍使用的是高强度钢板，同时以U型的车厢结构来进行设计，可以有效降低自卸车的自身重量，同时还提高了自行车的整体承载能力，车辆在行驶过程中整体的稳定性更强、底盘的重心较低，同时在货物的运输过程中，可以保证货物集中在中间区域不会存在两边倾斜的现象，同时通过U型车厢结构的设计，在卸货工作中效率得到了明显的提升。

现阶段，我国在车辆超载问题的管理工作力度上正在不断加大，同时又提出了节能减排的经济发展理念。基于全方位的发展角度来进行综合分析，自卸车在设计工作中不单需要提高车辆自身的结构安全性和稳定性，同时还需要实现良好的工作经济效益以及环境保护效益。通过自卸车的轻量化设计工作，不但可以降低自卸车的自身重量，同时也降低了车辆的能源消耗量，通过更加轻质化的材料使用，可以达到最终的设计工作效果[1]。

1.2 高强度板的应用优势

将高强度板有效运用在一些常见的自卸半挂式汽车当中，实现了整个车身的轻量化处理具有自重更轻、负载能力更强以及车身的结构更加完整等多方面优势，在我国各大企业车辆运输工作中所表现出的经济效益非常明显，如图1所示，高强度板相比与普通的钢铁材料相比，在使用过程中具有以下几个方面优势。

第一，高强度板的自动较轻、承载力更强，在自卸车当中的应用表现出的经济效益更加明显，依照我国相关规定当中的内容，车辆自身重量越轻，则对能源的消耗量也就越低。

第二，可以有效降低车辆产生的磨损以及降低车辆油耗，整体的运营经济效益更好。自卸车在材料运输过程中，由于减轻了车辆自身的重量，因此在整个燃油的消耗量以及对车辆轮胎所产生的磨损都得到了明显的缓解，进而在后续的使用过程中可以降低部分车辆维护费用，节省了大量的燃油资源，实现了良好的节能环保工作效果。

第三，高强度板的材料强度较大、弹性能更强，在自卸车当中的使用安全程度更高。从自卸车的安全性能方面来加以考虑，轻量化的自卸半挂式汽车，产生碰撞过程中所产生的惯性作用力更小，同时车辆的制动距离有着明显的缩减，而塑性材料对人体以及其他物体的冲击力更小，因此在整个车辆安全性能方面也得到了明显的提升。

第四，高强度板的整体使用周期较长、经济性更好。通过高强度钢板的使用，在自卸车的车身制作工作中，相比于普通的钢板结构使用周期和耐久度都得到了明显的提升，因此车辆的使用效益也得到了提高[2]。

2 自卸车轻量化技术特点和关键性技术

2.1 技术特点

在轻量化的设计工作中，采用了Auto CAD和UG等相关设计软件，对轻量化自卸半挂车的车身结构进行了一系列优化设计，有效保证车体的结构更加稳定，受力状态更加均匀。

自卸车的箱体结构采取的是U型的设计方式，边缘支撑板和底板没有设置多余的横竖筋骨，整体的结构设计更加简单，外观表现更加明显，和传统的巨型车厢的结构设计方式相比，U型结构的车厢在卸料过程中的效率更快。

自卸车的车厢使用的材料为NM450高强度轻质化钢板，车厢的边板和底板使用反复折弯成型设计方式和矩形车厢的结构相比整体的强度更大，并且质量更轻。对自卸车的车辆自身结构以及制造工艺进行了进一步改进，除去了一些不必要的焊接工作步骤，缩短了车厢的生产周期，大大提高了相关生產工作的效率[3]。

2.2 关键性技术

通过使用Auto CAD和UG等相关设计软件，对轻量化的自卸半挂汽车来进行针对性设计，要有效保证这些汽车的结构具有更高的抗冲击能力，并且外观的抗刮擦能力也需要进行提升，以材料的板体厚度作为优化设计工作变量，对车厢的几个重要构成环节的板材使用状况来进行合理化设计，在充分保证车厢整体结构稳定性的前提下，需要实现更轻质化的设计工作效果。

对反变形车架的焊接工序进行合理的优化，要对焊接电流的电压参数进行控制，有效防止轻量化和高强度钢铁车架产生不良焊接形变问题，同时在焊接工作完成之后的车架结构的直线度和平面度都为5mm。

对自卸车的U型车厢压制成型工艺进行了一系列优化和处理，要充分保证车厢结构的左右两边设计尺寸保持相同，同时要保证车厢的中心线和车架的中心线之间保持高度的重叠，以此来有效提高车厢结构的整体稳定性[4]。

对车辆的主架结构进行合理的优化和设计，并且对车辆的重心进行有效的调整，要保证车辆在行驶过程中的安全性，同时也需要保证车辆在一些坑洼道路的通过性。

自卸车的举升工作单元，是车辆工作过程中非常关键的工作环节，举升机构的设计工作质量直接影响到了自卸车的使用工作性能。因此，在设计工作中需要充分考虑到车厢在举证工作状态下车辆整体的稳定性程度，这也是车辆轻量化设计工作中所需要考虑的关键性问题。

3 自卸车轻量化技术开发和应用的效益

通过自学汽车轻量化技术的有效应用，有效实现了自卸汽车的高质量发展推动了社会企业的经济发展层次，同时也实现了良好的生态环境保護效益，推动部分社会企业以资源型产业逐渐朝着加工制造产业的方向上发展。在本次项目当中对自卸车进行轻量化设计和处理，有效顺应了新形势发展背景下社会经济市场的发展要求，同时有效提高了自卸车产品的工作安全性以及货物的承载量，在具体的应用过程中表现出的社会效益也分为以下几个方面：

第一，通过轻量化设计工作之后，自卸车可以提高单位的承载量，并且车辆自身的质量得到了明显的控制，运输工作成本大大提升[5]。

第二，对推动我国交通运输产业的快速发展提供出性能更加的车辆运输设备，实现了运输工作的整体经济效益。

第三，针对企业单位这些汽车产品的有效升级和改造，因为对一些新型的轻质化材料和设计技术的应用，使得自卸车研发工作技术提升了一个全新的层次，有效实现了公司内部自卸车产品的产业升级，在未来的发展过程中，自卸汽车的整体发展方向将会不断朝着轻量化的方向上发展，并且会取得更加明显的经济效益和社会效益。

第四，对自卸车产品的社会市场进行了有效拓展，有效提高了自卸车系列产品在社会市场当中的占有率。由于本次项目基于新形势的发展背景下社会市场发展的客观性要求，通过自卸汽车的轻量化设计工作，可以不断推动自卸车系列产品在售后市场当中的占有量，实现整个运输行业的快速发展。

4 结束语

综上所述，自卸车轻量化技术的开发和应用，对推动我国社会企业以及交通运输产业的发展有着重要的作用，相关工作人员需要对轻量化材料进行更深层次的研发，在保证车辆整体承载能力的同时实现整体车辆的质量控制，有效降低自卸车的能源消耗量，实现良好的经济效益和环境保护效益。

参考文献：

[1]丰伟，贺成明.无副车架的重型自卸车架轻量化优化设计[J].农业装备与车辆工程，2019，57（12）：108-110.

[2]李勇，李文超.基于ANSYS Workbench的重型自卸车货箱底板有限元分析及结构轻量化设计[J].重庆理工大学学报（自然科学），2018，32（12）：7-13.

[3]王兰花，狄超群，刘琪.静动态工况下的自卸车车厢轻量化设计[J].现代制造技术与装备，2018（12）：73-74.

[4]马志国，刘朝中，李敏.应用结构轻量化自卸式汽车货箱优化设计[J].机械设计与制造，2018（12）：145-149.

[5]强鸽鹏.公路自卸车轻量化方案的应用思考[J].汽车实用技术，2018（17）：213-215.