汽车B柱轻量化设计及碰撞分析

介绍了汽车B柱的结构特点和性能要求。分析了采用热成型技术进行轻量化设计保证零件精度,并有效改善B柱强度提高侧碰安全性能。     

车身B柱性能提升及其轻量化设计

车身B柱耐撞性决定整车的侧碰安全性,同时也要满足轻量化。基于现有架构平台,采用热成型结合TRB技术,应用2k因子实验设计结合CAE分析,对车身B柱进行优化设计,研究B柱在满足侧碰安全目标下如何实现轻量化设计。     

基于侧面碰撞的热成型高强度零件开发

以某型轿车为例,基于轻量化车身目标进行准静态三点弯曲和动态冲击数值模拟分析,获得了适合车身结构的高强度热成型零件。根据C-NCAP法规要求,通过动力显示仿真软件LS-DYNA建立了整车车身侧碰模型,将优化设计零件引入整车进行侧碰仿真对比分析。结果表明,采用1.6 mm热成型防撞梁替换原2.5 mm普通高强度钢防撞梁后,整车车身侧碰抗撞性能获得大幅改善且车体变形显著减小,车身质量减轻3.7 kg,整车减重0.28%。     

侧碰工况下差厚板B柱过渡区网格处理

B柱是汽车侧碰的重要安全件,差厚板B柱目前在汽车中的应用越来越广,其过渡区的数目、位置和长度影响侧碰性能。基于传统的过渡区网格处理技术,更改过渡区参数极为复杂。将B柱中部画成许多水平条状网格,通过赋予水平网格不同厚度,即可实现过渡区参数的修改,大大简化了前处理流程。文章以某白车身侧围主要结构件为模型建立侧碰工况,对比发现,两种方法B柱侧碰性能相近。基于改进方法,做了一系列过渡区不同参数的侧碰试验,并对各参数侧碰性能进行了对比分析。     

热成型技术助汽车轻量化 访本特勒汽车工业公司亚太地区车身技术总监王辉博士

热成型技术在汽车车身中应用越来越多。目前热成型技术多用于车门防撞板、前后保险杠、A/B柱、中央通道、上下防火板等。     

热成型技术在车身开发中的研究与应用

介绍了热成型技术在车身开发中的研究与应用情况。以某车型后纵梁和B柱加强板为例,借助Auto Form软件,分析加热温度、加热时间、成型速度、冷却速度等工艺参数对热成形过程的影响,避免热成型模具因冷却水道布置而更改不易的问题,同时根据热成型零件的加工特点,提出了一系列有效措施来降低热成型零件的成本。     

纯电动轿车侧面碰撞安全性能提升

阐述了侧面碰撞评价性能指标,并给出了侧碰过程中典型的3种B柱变形模式。针对电动车与传统车的区别,分析了电动车与传统车在侧碰过程中车身损毁程度的不同和对假人造成伤害的不同。通过对某款电动车具体的侧碰分析和实车验证,指出了其B柱变形模式不好,容易对假人胸部造成伤害,接着剖析车身结构,提出改善方案,对B柱中上部结构进行加强,对其底部进行减弱。再次进行仿真分析验证,证实了改进方案的合理性。     

热成型零件在轻量化车身上的应用方法研究

随着油耗法规的日益严苛,对汽车车身轻量化提出了约来越严格的要求。热成型零件的应用是车身轻量化的主要途径之一,一直在被广泛的应用。文章介绍热成型零件在车身上的应用方法,即竞品分析确定热成型零件范围,等强度计算确定零件料厚,CAE分析进一步确定零件料厚,成本分析最终确认热成型零件范围。研究缩短了项目开发周期,确定了成本分析模型,对后续项目起到了一定的指导作用。     

汽车用高强度钢热成型技术

高强度钢的热成型技术可解决传统成型高强度钢板在汽车车身制造中遇到的各种问题.介绍了汽车用高强度钢热成型的加工工艺、加工关键技术、热成型零件的检测方法以及国内外的研究现状.以用于热冲压成型的高强度钢--硼钢为例,对我国热成型技术的应用情况及未来热成型技术需要解决的问题进行了阐述.     

轿车车身制造技术的发展

随着轿车车身制造技术的发展,车身设计在汽车工业中显得尤为重要.文章着重介绍了白车身的制造技术.CAS/CAD/CAE/CAM的应用,使计算机仿真技术在车身开发过程中建立统一的三维数字模型,缩短了开发时间,方便了对产品的理解和工艺性分析,同时也提高了车身制造模具设计质量.此外,在车身钣金件生产工艺中,激光拼焊和管型材液压成型等新的加工制造技术逐渐推广开来.点焊是采用最为广泛的车身板料的联接方法,但随着车身用材料的发展,原来的点焊不再适合不同材料零件之间的联接.在车身制造中便出现了一些新的零件与零件的联接方法,如自穿铆接及摩擦点焊等,保证了车身组装的质量.     

汽车被动安全侧碰方面的研讨

中国侧碰法规的实施以及汽车侧碰事故中的高伤亡率,使汽车侧面的碰撞安全性越来越受到人们的注意。为了更好的保护乘员安全和提高汽车的侧面碰撞性能,可以对B柱、前地板横梁等车身结构进行优化,也可以对侧面安全气囊和侧气帘进行探究,使乘员在侧面碰撞中将伤亡降到最低。     

金属3D打印在试制车身上的应用分析

金属3D打印技术具有无需开模、成型复杂零件、成型精度高、周期短、轻量化和定制化的优势。金属3D打印技术为汽车车身零件提供了新的制造工艺,极大推动了汽车行业车身制造的技术变革。文章从试制车身实际造车应用的角度,利用金属3D打印技术制作试制车身零部件,研究了零件打印成型、强度、硬度、致密度、粗糙度、焊接性能、成本对比等,并针对金属3D打印零件性能特点,分析了各自应用特点及应用场景,进一步讨论了金属3D打印技术在试制车身上的应用可行性。     

基于管件液压成型工艺的汽车水箱框架设计及制造优化研究

为减轻汽车车身质量,提高车身结构性能,降低车辆开发成本,研究采用管件液压成型工艺的汽车水箱框架设计。详细介绍了基于液压成型工艺的汽车水箱框架的开发过程、制造方法和工艺特点。液压成型的零件因在性能、空间尺寸、结构柔性、成本和质量等方面具有优势,使其在车身结构中的运用有着广阔的前景。     

汽车侧面碰撞B柱结构优化设计

某轿车侧碰仿真试验过程中,发现B柱上端侵入量过大,针对B柱结构进行问题分析,提出结构优化方案。经仿真验证,优化后的结构满足碰撞要求和成型要求。     

基于大壁障侧碰和75°侧柱碰的车身耐撞性和乘员损伤研究

基于侧面碰撞对乘员损伤的严重性,运用试验法和仿真法对某车型的侧面碰撞性能和乘员损伤进行研究。通过对车身侧面结构变形、速度响应、乘员损伤情况进行分析,得出了大壁障侧碰和75°侧柱碰的碰撞特性,并提出了B柱、前后门、门槛梁的优化方案。结果表明:相较于MDB壁障侧碰和90°侧柱碰,大壁障侧碰和75°侧柱碰对车身耐撞性提出了更高的要求,对前后排乘员造成了更严重的损伤。通过对侧面车身结构的优化,有效地降低了车身各部位的侵入量和侵入速度,增大了乘员的生存空间,提升了车身安全性。     

6种高强钢材质的汽车B柱耐碰撞性能对比研究

在显式有限元软件LS-DYNA中,精准地建立研究汽车侧碰所需的MDB模型,并对某车型的B柱侧碰过程进行完整的数值模拟。模拟过程依次将B柱材质设置为DP590,DP780、MS1180、PHS1500、PHS1800和PHS2000,钢板厚度设置为1.2 mm、1.5 mm、1.8 mm、2.0 mm和2.5 mm。模拟完成后,提取各种材质和厚度的B柱典型节点侧碰后的位置坐标进行对比。对比结果表明:B柱表面最大位移和弯曲方式均与钢板强度密切相关,钢板的屈服强度越高,侧碰后B柱侵入变形量越小,但是高强度厚板制成的B柱容易在碰撞时发生压溃弯曲,引发零件失稳,综合以上因素,1.5 mm厚度的DP780为该B柱的最佳材质。     

LASER.World of Photonics China 2007慕尼黑上海激光、光电展将展示领先的汽车制造领域解决方案

激光技术在汽车工业中最主要的应用当属激光焊接。激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,例如顶盖与侧面车身的焊接。激光焊接技术使工件连接之间的接合面宽度减少,既降低了板材使用量也提高了车体的刚度,且被焊接零件几乎不产生变形,焊接速度快,而且不需要焊后热处理。目前激光焊接零部件已经广泛采用,如变速器齿轮、气门挺杆、车门铰链等。激光焊接的运用对于降低车身重量、提高车身装配精度、增加车身刚度、降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本、减少车身零件数目起到了重要的作用。     

开创汽车制造工艺的新天地——LASER．World of Photonics China 2007慕尼黑上海激光、光电展将展示领先的汽车制造领域解决方案

激光技术在汽车工业中最主要的应用当属激光焊接。激光焊接主要用于车身框架结构的焊接，例如顶盖与侧面车身的焊接，传统焊接方法的电阻点焊已经逐渐被激光焊接所代替。激光焊接技术使工件连接之间的接合面宽度减少，既降低了板材使用量也提高了车体的刚度．对零件的焊接几乎不产生变形，焊接速度快．而且不需要焊后热处理。目前激光焊接零部件已经广泛采用，常见于变速器齿轮、气门挺杆、车门铰链等。激光焊接运用对于减轻车身自身质量、提高车身的装配精度、增加车身的刚度、降低汽车车身制造过程中的冲压和装配成本，减少车身零件的数目起到了重要的作用。     

基于侧面碰撞的车身B柱断面性能设计

基于GB 20071—2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》试验条件及要求,提出车身B柱断面截面系数分析及计算方法。首先,依据汽车侧面碰撞试验条件,建立B柱力学简化模型,计算出B柱典型位置的碰撞载荷;再根据简支梁弯曲强度理论,分析计算B柱典型断面的最小截面系数;然后结合B柱侧碰变形趋势对人体伤害的影响分析,初步设定B柱各位置断面的截面系数;最后,通过对某标杆车型B柱数据的实例分析,验证该方法的合理性。     

汽车车身热冲压成型技术的应用和质量控制综述

阐述了热冲压成型技术的发展趋势,分析热成型高强钢材在汽车白车身中的应用情况,介绍了热冲压成型技术的工艺原理及实施过程。同时从系统设备匹配、板料和模具匹配以及工艺设计及控制过程等多个角度分析,深入探讨热冲压制件的质量影响因素;以及在实际生产应用中,热冲压成型技术一些常见的工艺缺陷和产生原因,并且从质量控制角度针对缺陷问题提出了改善措施。