乘用车车身零部件轻量化设计典型案例
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Chapter 3
第3章 铝合金前碰撞横梁开发

3.1 概述

前碰撞横梁的作用主要是在低速碰撞过程中,最大限度地优化其产品的破坏性和可维修性。主要目标是降低碰撞车辆的维修成本,并在满足法规要求、不危及乘员安全的条件下提高车辆的耐撞性。主要设计原则为:①高速碰撞时,前碰撞横梁要产生理想的变形模式,要保证前碰撞横梁先于纵梁变形。②碰撞载荷均匀地分配到纵梁的整个截面。③前碰撞横梁的弧度要小,减少不必要的孔,选择适当的厚度和材料。

前碰撞横梁总成主要包括横梁本体内/外板、左/右吸能盒内外板、连接支架、前拖钩总成等,如图3-1所示。前碰撞横梁一般采用高强钢辊压或者冲压成形。两者相比,辊压弯曲成形节约材料,成本较低。横梁本体厚度一般为0.9~2.1mm,常使用2mm。横梁和吸能盒由高强钢钢板制成。

图3-1 前碰撞横梁总成

铝合金碰撞横梁模具费用低,材料利用率高,在保证碰撞安全性能的前提下能实现轻量化。目前,汽车行业有不少车型已经量产应用,表3-1是几种车型的铝合金前碰撞横梁应用情况。

表3-1 典型铝合金前碰撞横梁

(续)