基于碰撞车门防撞梁轻量化设计.pdf

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1、·机械研究与应用·2013年第3期(第26卷，总第125期)设计与制造基于碰撞车门防撞梁轻量化设计刘新宇(烟台汽车工程职业学院车辆运用工程系，山东烟台265500)摘要：对车身高强度钢板热成形构件进行研究，进行热冲压成形的车身高强度钢板构件材料试验，分析了车身高强度钢板热成形构件的力学性能和金相组织。以某轿车为例，应用高强度钢板热成形构件对车门防撞梁进行改进，并根据C～NCAP进行了侧面碰撞的有限元模拟计算和对比分析。结果表明高强度钢板热成形构件显著减少了侧面碰撞的车体变形，在实现车身轻量化的同时，提高了汽车碰撞的安全性，验证了高

2、强度钢板热成形构件在车身上应用的可行性。关键词：热成形；高强度钢板；防撞梁；轻量化；碰撞中图分类号：U463．82文献标志码：A文章编号：1007-4414(2013)03—0095-03DesignofDoorImpactBeamBasedonSideImpactI』IUXin—vu(VehicleAppliationEngineeringDepartment，YantaiAutomobileEngineeringProfessionalCollege，YantaiShandong265500，China)Abstract：Ho

3、tforminghighstrengthsteelsheetisstudiedforlightweightofca／"body．Thematerialexperimentofabodypartofhotforminghighstrengthsteelisappliedtoanalyzethemechanicalcharacteristicsandmicrostmctureofhotforminghighstrengthstee1．Thedoorimpactbeamofacarbodyisimprovedwiththepartsof

4、hotforminghighstrengthsteelsheet．ThesideimpactoftheimprovedcarbodyissimulatedbasedonC—NCAP．Theresultsshowthatthedeformationofbodydecreasesbe—causeofthebodyparsofhotforminghighstrengthsteelsheet．Thefeasibilityofthebodypartsofhot~rminghighstrengthsteelsheetisverifiedtoi

5、mprovethesafetyperformanceforthelightweightofearbody．Keywords：hotforming；highstrengthsteelsheet；doorimpactbeam；lightweight；crashl引言笔者对热成形的先进高强度钢板进行研究，对热汽车车身的轻量化，可减轻汽车车身的质量，并冲压成形的车身高强度钢板构件材料进行试验，分析降低能源的消耗，但同时还要保证汽车的安全性能。车身高强度钢板热成形构件的力学性能和金相组织。提高车身材料的强度是满足这些要求的有效方法，因以某轿

6、车为例，应用高强度钢板热成形构件对车门防此高强度钢板越来越多地应用到汽车的车身上。传撞梁进行轻量化设计，并进行侧面碰撞的有限元模拟统工艺生产的普通高强度钢板抗拉强度和屈服强度计算和对比分析，验证了高强度钢板热成形构件在车相对较低，而采用先进设备及工艺生产的先进高强度身上应用的可行性。钢板，具有较高的减重潜力、碰撞吸能特性、疲劳强度2高强度钢板热成形构件和成形性等优点。2．1热冲压成形加工工艺高强度钢板热成形技术，对高强度钢板热冲压后含硼钢是目前广泛应用于热冲压成形的钢板，这进行热处理，可以显著提高材料的强度和成形能力，类钢的成分是

7、在C—Mn钢的基础上添加质量分数为适合制造加强梁、防撞杆及保险杠等在发生碰撞时能(20—50)xl0。％的硼，用于固溶在钢中起强化作用。够起到减少变形作用的被动安全车身零部件，在实现由于硼与氧和氮有强烈的化学亲和力，因此在钢中添车身轻量化的同时提高了汽车的安全性能。国外对加硼时需要添加一些强氧化物和氮化物元素，如铝、高强度钢板的研究和应用比较广泛，高强度钢板热成锆和钛等。固溶的硼偏析在奥氏体晶粒边界，延迟了形构件在汽车上的用量也逐渐增加，同时激光拼焊和铁素体和贝氏体的形核进而增加了钢的强度。液压成形等技术也得到了广泛的应用1-4]

8、。国内逐高强度钢板热成形的加工工艺，是将含硼钢材料渐开展了高强度热成形技术的研究J，并从国外引加热到880～950℃单相奥氏体区后，经5～10min入热冲压生产线，生产的几款轿车车身的A柱、B柱的保温，温度在600～800℃后热冲压成形，当冷却速和