汽车车身轻量化材料的应用研究

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1、综述2013年第1期(第26卷，总第123期)·机械研究与应用·汽车车身轻量化材料的应用研究闰辉(上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804)摘要：对汽车车身轻量化技术中金属材料的应用进行了研究，重点分析了"-3前各种车身钣金选材的策略和技巧。研究成果对汽车的轻量化设计和节能减排具有重要的参考价值。关键词：轻量化；车身钣金；高强钢中图分类号：U270文献标志码：B文章编号：1007—44l4(2013)01—0140—03Applicationresearchonlightweightmaterialof

2、automotivebodyYanHui(sA，cmotortechnicalcenter，Shanghai201804，China)Abstract：Themetalmaterialapplicationinlightweighttechnologiesofautomotivebodyisstudied．Focusingontheanalysisofthecurrentallkindsofsheetmetalbodyselectionstrategiesandskills，thestudyhasveryimpo

3、rtantreferencevalueforauto．motivelightweightdesign，energysavingandemissionreduction．Keywords：lightweight；bodyinwhitepanel；highstrengthsteel(HSS)1引言30％左右，提升到2006年的70％左右，近一两年有随着全球汽车保有量的增加，汽车尾气排放已成些车型高强度、超高强度的应用范围更是达到了为造成全球性温室效应及能源极度消耗的原因之一。85％以上。各国为此制定了非常严格的燃油经

4、济性指标，对汽车侧围、顶盖、车门及前后盖作为车身覆盖件，除了的排放提出越来越高的标准。汽车轻量化是解决节满足造型要求外，还要具备一定的刚度和抗凹性。目能减排的最佳途径之一。轻量化水平和工艺加工能前车身外覆盖件主要使用高强度IF钢、各向同性钢力的进步和新材料的开发应用密切相关，汽车的轻量和一些低强度级别的双相钢系列如DP300／600、抗拉化也将随着节能减排和碰撞安全性的要求不断的深强度较高的烘烤硬化钢板，如BH钢板等。现在有些化发展。笔者分析了车身结构中材料轻量化的选用整车厂也有将抗拉强度在440MPa级的BH型

5、高强度策略。对实现汽车节能减排具有重要的实用价值，对钢板用于车身外覆盖件。汽车车身的轻量化设计也具有重要的参考价值。车门、前后盖内板结构比外板复杂，因此要求内2低强度钢的应用板采用成形性和深冲性能更为优良的钢材。内板多传统车身汽车设计中，汽车车身钣金大多采用低采用成形性和深冲性能优良的IF钢，少量使用IF增强度IF钢或软钢等，它们的屈服强度一般在200MPa磷钢和TRIP钢，此类钢材的抗拉强度通常在180～以下，具备良好的成型性能，生产成本较低，大多用于340MPa范围内。图1为车身外覆盖件零件示意图。大型车身覆

6、盖件类。表1为上海汽车随着材料冶炼新技术的应用，高强度低合金钢几款量产车型材料选HSLA、烘烤硬化钢HB、低碳和超低碳的含P钢、高强用对比图。从表1可IF钢等高强度钢得到广泛应用，其屈服强度在210—看出，车身覆盖件厚550MPa之间，车身大部分构件均采用此类高强钢。度大概在0．6～近年来屈服强度在550～1200MPa的超高强度0．8mm这个区间，选钢板应用越来越广泛，如DP双相钢、相变诱导塑性用的材料相对较软，这主要和有些外覆盖图1车身外覆盖件示意图钢TRIP、复相钢CP及马氏体钢M。采用超高强度钢板能有效降

7、低车身钣金的厚度，提高零部件的疲劳特件结构相对较为复杂，深度较大有关。如荣威350的性，增强汽车部件在碰撞中的吸能性能。侧围外板在整个】，向的深度大约为200多mm。高强度、超高强度的应用范围已从2000年的收稿日期：2013—01—11作者简介：闫辉(1978一)，男，山东济宁人，工程师，硕士，主要从事车身技术研究开发方面的工作。·140·