段宏强,韩志勇,王斌

• 1:爱驰汽车(上海)有限公司

摘要(Abstract)：

为了满足纯电动汽车车身的轻量化需求,采用新型2 000 MPa热成形钢替代传统22Mn B5进行车门防撞梁的轻量化设计。为验证2 000 MPa热成形车门防撞梁的应用可行性,采用LS-DYNA软件对整车进行侧面碰撞仿真分析,结果显示碰撞侵入量、侵入速度和关键零部件的塑性应变均符合设计要求。经热冲压仿真分析,2 000 MPa热成形车门防撞梁符合工艺要求,软模和硬模阶段研究了不同的加热设备和工艺参数对2 000 MPa热成形车门防撞梁组织和拉伸力学性能的影响,结果显示加热温度930℃,保温时间300 s和330 s,转移时间约12 s,可实现热成形后的抗拉强度≥2 000 MPa的性能目标。将前后车门防撞梁分别置于万能试验机上进行零件三点弯曲性能检测,结果显示前车门防撞梁三点弯峰值力大于25 k N,后车门防撞梁三点弯峰值力大于29 k N,远高于10.01 k N的设计目标值。经过2 000 MPa热成形车门防撞梁和车门内板的点焊工艺参数优化和连接设计优化,满足了前后车门系统的开闭耐久性能要求。在保证整车侧碰安全性能的情况下,2 000 MPa热成形车门防撞梁比采用传统22Mn B5质量减轻11.7%,实现显著的轻量化效果。

关键词(KeyWords)： 2000 MPa;热成形;车门防撞梁;轻量化

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 段宏强,韩志勇,王斌

DOI: 10.19710/J.cnki.1003-8817.20200447

参考文献(References)：

• [1]郝琪,潘文杰,肖琪,等.纯电动汽车侧面碰撞试验及仿真分析[J].机械设计与制造, 2019(7):119-122.
• [2]郭淑颖.纯电动汽车车身轻量化研究[J].吉林工程技术师范学院学报, 2019(35):2.
• [3]李仲奎,夏卫群,秦信武,等.纯电动轿车侧面碰撞安全性能提升[J].汽车科技, 2014(1):11-16.
• [4]赵念文.汽车侧面碰撞安全性能研究[J].汽车实用技术, 2019(23):122-123.
• [5]季多闻,倪建华,羊军.汽车车门防撞梁开发综述[J].上海汽车, 2010(11):23-27.
• [6] Jing ZHOU, Bao-yu WANG, Jian-guo LIN, et al. Forming defects in aluminum alloy hot stamping of side-door impact beam[J]. Transactions of Nonferrous Metals Socitey of China, 2014(24):3611-3620.
• [7] Tae Seong Lim, Dai Gil Lee. Mechanically fastened composite side-door impact beams for passenger cars designed for shear-out failure modes[J]. Composite Structures, 2002(56):211-221.
• [8] Kiran C. More Girish M Patil, Akash A. Belkhede. Design and analysis of side door intrusion beam for automotive safety[J]. Thin-Walled Structures, 2020(153):1-10.
• [9] Ming-Fu Li, Tzu-Shin Chiang, Jiun-Hau Tseng, et al.Hot stamping of door impact beam[J]. Procedia Engineering, 2014(81):1786-1791.
• [10]陈鹰,董瀚,惠卫军,等.车门防撞梁的热冲压试验研究[J].汽车工艺与材料, 2011(6):19-21.
• [11]曹广祥,常悦彤,程效,等. 1800MPa级冷轧热成形钢的应用研究[J].汽车工艺与材料, 2020(12):1-4.
• [12]易红亮,杜鹏举.热冲压成形用钢板、热冲压成形工艺及热冲压成形构件:CN104846274A[P]. 2015-08-19.
• [13]易红亮,常智渊,才贺龙,等热冲压成形钢的强度与塑性及断裂应变[J].金属学报, 2020(56):429-443.
• [14]华琰,徐晶,陈新文,等.汽车车门防撞梁结构改进与安全性分析[J].机械工程与自动化, 2017(6):1-3.
• [15]孙晓屿,季钰荣,李娜.车门防撞梁选型策略研究[J].上海汽车, 2020(3):58-62.