铝合金防撞梁结构优化的应用

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以轻量化为目标的汽车车身优化设计分析

以轻量化为目标的汽车车身优化设计分析作者：黄丽丽来源：《科学与财富》2017年第20期（南京依维柯汽车有限公司江苏南京 210028）摘要：随着社会经济的不断发展，汽车行业在我国市场上出现了蒸蒸日上的趋势。

为了促进汽车行业更好的发展，应当对汽车车身的设计方案进行不断优化。

关键词：轻量化；汽车车身；优化设计1汽车轻量化发展现状1.1高强度钢板的应用高强度钢板的真正优势是减薄钢板、减轻车身质量而又不降低车身安全性。

无论从成本还是性能角度分析，高强度钢板是满足车身轻量化、提高碰撞安全性的首选材料，主要应用在AB柱、地板、门槛等车辆的关键结构件。

1.2铝合金的应用铝合金作为轻质金属，是汽车轻量化的理想材料。

铝合金在汽车领域的用量在逐步增加，且种类多样化，大有代替钢板、成为未来汽车车身主要材料的趋势。

1.2.1铝合金的特点铝合金的主要特点包括：密度小、比强度和比刚度高、弹性和抗冲击性能好、耐腐蚀、耐磨、高导电、高导热、易表面着色、良好的加工成形性及高的回收再生性等。

1.2.2铝合金的分类铝合金分为铸造铝合金和变形铝合金，铸造铝合金用于重力铸造件、低压铸件和特种铸造件；变形铝合金主要用于空调系统零件、压缩机件、行驶系部分零件、发动机冷却系统散热器件、车身零件和装饰件等。

铝基复合材料用于制造汽车活塞、气缸套、悬臂架、制动卡钳、驱动轴及车轮等汽车零件。

1.2.3应用于汽车上的铝合金部件马自达、奥迪等外覆盖件均采用铝合金板材。

铝合金在车身上的应用是从发动机罩和行李箱盖开始，逐渐发展到全铝车身。

在汽车上的应用材料为铝合金和铝复合材料，目前国外可达80%以上。

60%以上的汽车用铝合金材料为再生铝，回收1t铝合金要比加工制造1t少耗能95%。

汽车工业中加工铝合金所需的工装设备的投资要比钢铁少得多。

同时，汽车铝制车身框架以铝挤压型材为主，焊点少，提高了装配效率，也减少了制造成本。

1.3热塑性塑料与复合材料的应用热塑性塑料目前主要应用在后尾门，目前很多商用汽车的后行李厢门多采用热塑性材料，相比钢制后尾门，减重10%，提高了市场感知度，并且注塑、组装工艺简单，降低了生产成本。

面向刮底安全的电池包防护结构轻量化设计

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汽车防撞梁用7003_铝合金成分优化及停放稳定性研究

0引言随着汽车轻量化的发展以及汽车用铝合金型材高强度需求，近年来7×××系合金在车辆上的应用越来越多。

7003合金属于Al-Zn-Mg 系，它具有较高的强度、良好的焊接性及优良的抗腐蚀性能，在车辆、建筑、桥梁、工兵装备和大型压力容器等方面都有广泛应用[1-3]。

一直以来人们对7×××系铝合金的固溶处理、时效特征及常规力学性能等进行了大量研究，并取得了很多重要成果[4-5]。

例如胡权[5]等人对7003铝合金时效温度和时间对其组织与力学性能影响进行研究，结果发现：随着时效温度的提高，铝合金强度达到峰值的时间缩短，并且两个峰值之间的时间间隔也缩短，时效温度为120℃时，铝合金的第二峰值强度高于第一峰值强度；时效温度高于120℃时，铝合金的第一峰值强度高于第二峰值强度。

汽车在进行模拟碰撞试验过程中，防撞横梁则需要较大的强度来抵抗变形，对于防撞系统强度设计要求较高的汽车用铝型材，选用7×××系合金更为牢固可靠。

现有7003合金成分及挤压控制参数型材产品T6时效后不能很好的满足7003-T6力学性能要求，R p0.2≥350MPa ，R m ≥390MPa ，A 50≥12%。

同时由于型材金相组织要求高，加上7×××系合金挤压型材具有较强自然时效现象，后续深加工均需要在未时效状态下进行。

然而，未进行时效的型材随着停放时间延长会导致其力学强度逐渐增加，而加工时间不固定则会导致弯曲角度稳定性差、产品变形较大处易开裂等缺陷，影响型材产品加工品质。

1试验材料及方法1.1试验型材及要求试验型材为汽车用7003铝合金防撞横梁，型材全截面位置壁厚4～5.5mm ，结构相对简单，挤压模具为双孔型材组合模具。

采用卧式4000t 铝合金挤压机，挤压系数为51。

淬火方式采用在线水雾冷却。

上机铸锭要求熔铸后充分均质处理，无明显偏析、表面无油污、裂纹等缺陷，图1为此次试验断面。

复合材料前防撞梁变截面多工况多目标优化设计

复合材料前防撞梁变截面多工况多目标优化设计杨旭静;张振明;郑娟;段书用【摘要】本文中综合考虑汽车低速碰撞中的角度和对中两种碰撞工况,结合碳纤维/环氧树脂材料的特点,提出了一种变截面复合材料前防撞梁设计方法.首先,通过低速碰撞两种工况中前防撞梁的仿真计算发现,在等厚度的情况下,为满足侵入量的条件,对中碰撞时所要求的厚度远远大于角度碰撞时的要求,因此,根据对中碰撞时前防撞梁的受力和约束条件,为其提出了中间厚两端薄,即变截面的设计方案.然后,以最小化吸能盒截面力和前防撞梁质量为目标,许用侵入量为约束,两种截面厚度和加厚区域长度为设计变量,基于采集的试验点构建吸能盒截面力和前防撞梁质量的Kriging 代理模型,利用NSGA-Ⅱ算法对其进行多目标优化.最终的结果表明,在满足性能要求的基础上变截面设计使复合材料前防撞梁的质量分布更为合理,在不增加质量的条件下,角度和对中两种低速碰撞工况中耐撞性能都得到提高.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2015(037)010【总页数】9页(P1130-1137,1143)【关键词】前防撞梁;轻量化;多目标优化;碳纤维/环氧复合材料;变截面【作者】杨旭静;张振明;郑娟;段书用【作者单位】湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082;湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082;湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082;湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082【正文语种】中文汽车车身轻量化的实现主要有3种途径[1]：一是汽车结构的轻量化设计，即通过改进汽车结构，使部件薄壁化、中空化；二是采用轻量化工艺，如拼焊板、变截面等制造工艺；三是使用轻量化材料。

复合材料在汽车车身结构上的应用是实现汽车轻量化的一个有效途径。

随着复合材料性能的提高，其应用也越来越广泛。

碳纤维前防撞梁是轻量化车身的一个典型应用。

汽车侧面碰撞门槛加强梁的结构优化

汽车侧面碰撞门槛加强梁的结构优化王伟;贺海燕;袁阳【摘要】为了有效的保证汽车侧面碰撞的安全性,必须对汽车侧面结构进行合理的设计,使其侧面碰撞传力路径完整并且能够引导相应结构件充分变形吸能.文章通过对汽车的侧面碰撞仿真分析,对汽车门槛加强梁进行了形貌优化和尺寸优化,得到门槛加强梁厚度的最优尺寸为1.732 mm,并根据仿真结果对加入门槛加强梁前后汽车门槛进行比较,以门槛的最大入侵距离和最大入侵速度作为标准来衡量汽车的碰撞安全性,可以看出:加入门槛加强梁之后,门槛的入侵速度和入侵距离明显减少,使汽车侧面的碰撞安全性得到明显提高.【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】4页(P19-22)【关键词】汽车侧面碰撞;门槛加强梁;结构优化;ANSYS【作者】王伟;贺海燕;袁阳【作者单位】重庆交通大学;重庆交通大学;重庆经济贸易学校【正文语种】中文在侧面碰撞中，侧面结构首先开始变形，具体的变形模式则根据变形结构件的形状和连接方式的不同而不同[1] 。

由于首先开始变形的结构件不可能将所有的碰撞能量都完全吸收，因此其余的碰撞能量是该结构件开始引导连接在其周围的结构件发生变形吸能，随着碰撞的持续进行，将会有越来越多的结构件参与碰撞吸能，而不同结构件的吸能方式和吸能效率又各不相同，因此使得整个侧面结构在碰撞过程中的吸能变形是一个逐渐而又复杂的过程[2-4] 。

文章通过对汽车的碰撞仿真分析，得出门槛的变形比较大，不能够有效地保证汽车侧面碰撞的安全性。

为了使门槛可以有效地保证汽车的碰撞安全性能，在车门门槛处加入门槛防撞梁，通过对门槛的加强梁进行形貌和尺寸优化，使得侧面碰撞中，门槛的入侵距离减小，提高了车门侧面的碰撞安全性能。

1 建立汽车侧面碰撞门槛的有限元模型通过对侧面碰撞传力路径的分析可知，必须对汽车侧面结构进行合理的设计，使其侧面碰撞传力路径完整并且能够引导相应结构件充分变形吸能[5] 。

铝合金车身连接技术及应用实例

AUTO TIME115MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺时代汽车铝合金车身连接技术及应用实例杨金秀　吕奉阳　罗培锋　陈东广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院广东省广州市 511434摘要：为了满足铝合金车身零部件的连接需求，急需开发和掌握铝合金车身连接技术。

本文将铝合金车身连接技术分为机械连接、焊接、粘接三大类，分别介绍了工艺原理、技术特点及应用实例，对后续新开发车型车身连接方式的选择具有一定的借鉴和指导意义。

关键词：铝合金；连接技术；机械连接；焊接；粘接1　前言铝合金目前已成为仅次于钢材的第二大车身材料。

应用铝合金的目的是为了降低新能源应用带来的整车重量的增加。

与钢材相比，铝合金具有密度小、耐腐蚀性好、加工成形性好、比强度和比刚度较高、回收利用率高等优点。

车身用铝合金一般分为铝合金板材、铝合金型材和铝合金铸件三类。

铝合金板材主要用于车身外覆盖件。

铝合金型材主要用于前后防撞梁、门槛梁、纵梁、横梁等断面规则的简单结构件。

铝合金铸件主要用于功能集成的复杂结构件。

铝合金的大量应用在实现车身轻量化的同时，也对现有车身连接技术提出了挑战，全铝车身、钢铝混合车身以及多材料复合车身的零件连接，不仅涉及铝合金的同材连接，也涉及铝合金与钢材、铝合金与其它轻质材料之间的异材连接。

铝合金车身连接技术主要有三类：机械连接、焊接和粘接[1]。

2　机械连接技术2.1　自冲铆接（SPR）自冲铆接又称锁铆，英文简称SPR （Self-piercing Rivet），是通过铆钉穿透上部板材并与底层板材形成可靠互锁结构的冷成型工艺[2]。

自冲铆接的工艺过程包括四个阶段：夹紧、刺穿、扩张、成型，如图1所示。

SPR 具有对板材种类适应性强，接头机械强度高，不会破坏表面涂层等优点，但存在铆钉成本较高，无法进行低塑性、低延展性板材的连接等问题。

SPR 的主要应用领域为车身板材零部件间的连接。

图2为SPR 在凯迪拉克CT6车身顶盖及侧围区域的应用。

铝合金防撞梁在汽车上的应用现状及发展前景

第49卷第5期2020年10月有色金属加工NONFERROUS METALS PROCESSINGVol. 49 No. 5October 2020DOI ： 10.3969/j.issn. 1671-6795.2020.05.001铝合金防撞梁在汽车上的应用现状及发展前景王帅（中色科技股份有限公司，河南洛阳471039）摘要：文章介绍了我国汽车铝合金防撞梁的生产与应用现状，预测了汽车铝合金防撞梁的市场需求和发展前景。

同时，建议铝合金防撞梁生产企业提高综合性竞争优势来面对未来的市场竞争。

关键词:铝合金;防撞梁;现状;前景中图分类号:F713.52文献标识码:A 文章编号:1671-6795 （2020） 05-0001 -05防撞梁是汽车前后端保护装置的重要组成部分, 在车辆发生低速碰撞时,防撞梁部分可以将碰撞能量及时传递至左右吸能盒等吸能部件，充分吸收碰撞能量,缓和外界对车身的冲击,对车体结构起重要的防护作用，同时在碰撞事故中保护行人安全，降低事故率A?］。

满足相同碰撞和性能要求的条件下，铝合金防撞梁比钢防撞梁减重35% ~ 60% ；发生碰撞时,铝比钢多吸收50% ~ 70%的能量,在实现车身轻量化的同时提高了汽车安全性，且铝耐蚀性优良，可回收循环利用，有利于节约能源、保护环境,推动经济实现可持续发展。

1铝合金防撞梁的构造铝合金防撞梁主要由防撞横梁、吸能盒、安装底板和拖钩套筒组成，如图1所示。

411-防撞横梁；2-吸能盒；3-安装底板；4-拖钩套筒图1汽车铝合金防撞梁结构Fig.l Structure of aluminum alloy anti-collision beam为了加强缓冲、提高冲击强度，通常铝合金防撞横梁断面多为多腔形，以“日”字形、“目”字形、“田”字形居多，采用6xxx 系或7xxx 系挤压铝型材;吸能盒断面以“口”字形、“日”字形和六边形为主，采用6xxx系挤压铝型材;安装底板和拖钩套筒采用6xxx 系挤压铝型材。

新君威车辆安全性能提升方案

新君威车辆安全性能提升方案第一部分车辆安全性能现状分析 (2)第二部分碰撞测试评估与改进策略 (4)第三部分主动安全系统升级方案 (7)第四部分被动安全防护优化措施 (9)第五部分安全气囊配置与性能提升 (10)第六部分座椅及安全带强化设计 (13)第七部分车身结构刚度与碰撞吸能研究 (14)第八部分智能驾驶辅助系统的应用 (17)第九部分先进传感器技术的整合与优化 (19)第十部分整车安全性能验证与测试 (22)第一部分车辆安全性能现状分析新君威车辆安全性能现状分析随着汽车工业的不断发展，车辆的安全性越来越受到人们的重视。

作为一款具有较高市场知名度和良好口碑的车型，新君威在车辆安全性能方面也进行了持续的改进和提升。

然而，在当前市场上，新君威与其他同级别竞品相比，在某些方面的安全性表现仍然有待提高。

本文将对新君威车辆安全性能的现状进行深入分析。

一、被动安全性能现状1.车身结构：新君威采用了高强度钢材制造车身，以确保车体刚性和稳定性。

同时，车身采用激光焊接技术，提高了车身的整体强度。

在碰撞测试中，新君威表现出较好的车身抗变形能力。

2.安全气囊系统：新君威配备了前排双安全气囊、侧气帘以及头部保护气囊等多重防护措施，能够在发生事故时为车内乘员提供有效保护。

3.座椅安全带：新君威采用了预紧式安全带，并且配备了高度可调的功能，能够更好地适应不同体型的乘客。

二、主动安全性能现状1.防抱死制动系统（ABS）：新君威配备了ABS 系统，能够在紧急刹车时防止车轮抱死，从而保持车辆的方向控制能力。

2.电子稳定程序（ESP）：新君威搭载了ESP 系统，通过实时监控车辆行驶状态并自动调整发动机输出及制动力分配，使车辆保持稳定行驶。

3.刹车辅助系统（BA）：当驾驶员在紧急情况下快速踩下刹车踏板时，BA 系统会根据情况自动增加制动力，缩短刹车距离。

三、智能安全性能现状1.前向碰撞预警系统（FCW）：新君威配备了FCW 系统，可在与前方障碍物距离过近时发出警报，提醒驾驶员注意减速或避免碰撞。

试论汽车前防撞梁低速碰撞性能分析及优化设计

试论汽车前防撞梁低速碰撞性能分析及优化设计摘要：随着汽车保有量不断增加，城市道路越来越拥堵，这种现象下汽车行驶速度会减慢，低速碰撞就成为城市交通事故当中最主要的类型。

发生低速碰撞之后前端的防撞梁对汽车重要零部件起到很好的保护作用，因此防撞梁碰撞安全性能一直是汽车被动安全领域内被研究的重点方向。

关键词：汽车；防撞梁1 低速碰撞法规与防撞梁性能评价汽车防撞梁的评价指标主要有防撞梁系统总吸能、碰撞力、碰撞器侵入量。

其中，防撞梁系统总吸能是指汽车在低速碰撞当中，防撞梁是主要吸能部件，应该尽可能吸收更多能量，减少发生碰撞传递到车身上的碰撞能量。

防撞梁系统碰撞力可以表示为防撞梁、碰撞器两者之间的相互作用力。

防撞梁系统碰撞力越来越小，传递到车身上的作用力就会越来越小，对车内部乘客、汽车零部件产生的危害也就越来越小，汽车的碰撞性能也就越小；汽车碰撞器侵入量：防撞梁系统后面安置了散热器与发动机等重要设备，因此防撞梁系统被撞击产生的力度必须小于许可量。

在实际实验过程中如果是整车实验、零部件碰撞实验等成本都比较高；如果车辆防撞梁抗弯强度不足，就无法满足碰撞实验要求。

2 防撞梁碰撞安全性能分析2.1 材料力学性能参数本次研究使用拉伸实验来获取防撞梁材料力学性能参数，建立起防撞梁三点压弯有限元校验防撞梁的抗弯性能，同时验证校正模型建立起有限元模型，从而验证模型。

利用该建模方式来建立汽车防撞梁低速碰撞有限元模型，计算基于ECE-R42法规、CFVSS215法规，验证设计是否满足要求。

为获取防撞梁材料力学性能参数，使用WDW-100D 微机控制电子试验机进行金属材料的拉伸实验。

实验使用材料为AA6082-T6 铝合金，科研用在制作横梁、连接板，以及AA6063-T4 铝合金，可以用来制作吸能盒。

首先制作金属材料用来进行拉伸实验，实验标准以GB/T16865-2013为基准[1]。

表1 碰撞工况分析2.2 防撞梁抗弯强度为保证设计开发效率必须要节约实验成本，首先应该对防撞梁系统的抗弯强度进行校核，通过防撞梁三点压弯实验来验证设计强度是否满足标准，之后再次进行碰撞实验。

人工时效制度及停放时间对防撞梁用7003铝合金性能的影响

0前言防撞梁作为汽车碰撞安全装置中的重要组成部分，当车辆发生低速碰撞时，防撞梁可有效传递、缓和碰撞能量。

防撞梁两端后部的吸能盒等吸能部件可通过溃缩、变形等方式充分吸收碰撞能量[1-2]，缓和外界对车身的冲击，对车体结构起到重要的保护作用，同时在碰撞事故中保护行人安全，降低事故率[3-4]。

Al-Zn-Mg（7×××系）合金因其出色的强度、优良的焊接性及抗腐蚀性能，被广泛用于轨道列车及航空航天等领域[5-6]。

近年来7×××系铝合金在交通运输上的应用越来越多，用其制造的汽车部件具有强度高、质量轻、耐腐蚀及易维护等优点。

其中7003铝合金已被用于车身安全结构部件的开发中，如蔚来ES8、ES6车型的前后纵梁及吸能盒等部件材料就是采用的7003铝合金[7]。

使用7003铝合金代替传统钢材，达到了优异的整车刚度及碰撞安全性。

根据崔家铭[8]等对7003铝合金在汽车防撞梁上的应用研究显示：7003合金具有较强自然时效现象，随着停放时间的延长，挤压型材的力学强度逐渐升高。

该特性对铝合金防撞梁的生产加工带来了一定难度。

现研究7003铝型材的人工时效、折弯加工等工艺，以取代以往产品中6061铝合金防撞梁产品，确保生产出品质、性能更佳的铝合金汽车防撞梁产品。

由于7×××系铝合金型材具有较强的停放效应，在后续加工过程中不会产生弯曲性能差、加工易开裂等缺陷。

在经过人工时效处理后，7003铝合金型材力学性能应满足：R p0.2≥330MPa，R m≥370MPa，A50mm≥8%。

1试验材料及方法1.1试验合金及要求此次试验采用汽车防撞横梁用7003铝合金型材，该合金主要强化相为MgZn2和T（Al2Mg3Zn3），它们的强化效果大致相同。

合金的耐应力腐蚀能力也与Zn、Mg的质量分数总和有关，通过控制Zn、Mg的含量，合金会有良好的耐应力腐蚀性能。

铝合金乘用车车身平台设计与开发

铝合金车身平台设计与开发涵盖两大方面的内容：一方面是平台设计技术内容，概述为运用合适的平台策略通过合理的布置设计达成模块化、通用化设计的目的；另一方面是铝合金车身制造技术内容（如图1），概述为运用合适的铝合金材料并通过合理的工艺手段达成铝合金
车身结构设计的目的。铝合金乘用车车身平台设计与开
发是庞大的系统工程，限于篇幅，本文仅从三方面内容进
加强横梁，传
力路径缩减，
碰撞力由纵梁
经铸件直接传
递给门槛梁，
加之车身平台
图9 某铝合金车身SUV碰撞仿真连接铸件失稳
设计存在纵梁与门槛梁高差过大的缺点。
两方面因素共
同导致连接铸
件失稳折弯问
题的发生。克
图10 燃油钢制车身碰撞传力路径服上述问题，
需对连接铸件
进行结构加
强，甚至新建
接部位（如前纵梁和门槛梁部位的连接），铝合金铸件的
使用就尤为必要[3]。在连接铸件设计过程中可以采用结构
拓扑方法进行弯曲、扭转、前碰、侧碰等单一工况和由单
一工况叠加的多种复合工况加载分析。首先根据铸件周
边布置条件和搭接需求确定初始设计边界；然后按照应
变最小原则，得出各种工况下连接铸件加强筋的分布情
况；最后综合考虑成型要求，确定加强筋分布和厚度[4]。在
收、平台空间布局，关键点位精度起到至关重要的影响。
铝合金车身平台下车体共计分布六大铸件，分别是左右
减震器塔座铸件、左右前纵梁连接铸件、左右后纵梁连接
铸件。传统钢制车身钣金随形避让能力强。型材的加工是
挤出工艺，折弯和回弹控制是生产工艺的难点。车体作为
装配基体，焊装精度要求较高，应避免型材3D弯曲。在连
行设计要点论述,分别是平台技术方向的平台布置设计、车身技术方向

电池防撞梁的结构分析及优化设计

随着电动公交客车的普及，保护电动公交车搭载的动力电池的电池防撞梁应运而生。

由于安装动力电池时需要先将防撞梁拆下，安装完成后再将防撞梁装上，所以电池防撞梁必须满足活动、可拆卸的要求。

为优化电动客车电池防撞梁的设计，本文对现有的客车电池防撞梁进行结构分析并优化，设计出合适的电池防撞梁结构。

一、现有客车电池防撞梁结构现有常用的防撞梁结构外形和“工”字很类似，称之为工字型防撞梁，图1为防撞梁安装完成以后的示意图。

图1现有防撞梁安装示意图安装时先将底部的下预埋支架（31号件）和底架横梁（32号件）提前焊接在车身上，车辆进入装配工位后先将动力电池固定安装好，待线束装配完成以后将活动梁总成（20号件）通过螺栓固定在下预埋支架和底架横梁上（参见图1、图2）。

20.活动梁总成31.下预埋支架32.底架横梁13.M8螺栓14.M8螺母15.M8垫片图2现有工字型防撞梁结构示意图活动梁总成（20号件）由2个上安装支架（21号件）、2个立柱（22号件）、2个筋板一（23号件）、4个筋板二（24号件）、1个横梁（25号件）、2个下安装支架板（26号件）组成（具体见图3）。

立柱为40mm×30mm×2mm规格的Q345矩形管，筋板一和筋板二为4mm厚20号钢板剪切件，作用是加强立柱和下安装支架板；连接横梁为规格40mm×30mm×3mm的Q345矩形管。

上安装支架为20号钢板（4mm厚）折弯件，上开有腰型孔；下安装支架板为20号钢板（4mm厚）切割件；下预埋支架为20号钢板（4mm厚）折弯件，上开有腰型孔；底架横梁为规格30mm×30mm×2mm的Q345矩形管，在两侧开有圆孔。

21.上安装支架22.立柱23.筋板一24.筋板二25.横梁26.下安装支架板图3活动梁总成(20号件)结构示意图二、现有客车电池防撞梁存在的问题现有的客车电池防撞梁中活动梁通过8个螺栓固定到车身上，螺栓紧固对装配位置的装配面平面度公差有要求，对安装孔同心度也有要求。

某铝合金前防撞梁端板与吸能盒装配公差设计

某铝合金前防撞梁端板与吸能盒装配公差设计肖荣光(辽宁忠旺集团有限公司，辽宁辽阳111003)摘要：新型7系铝合金前防撞梁端板与吸能盒连接结构，提升连接强度及稳定性的同时，带来了装配间隙对焊缝质量影响的问题#旨在研究插接结构的铝合金前防撞梁端板与吸能盒装配公差设计，探讨如何制定名义尺寸及设计公差以获得满足焊接工艺要求的装配间隙#通过运用计算机辅助公差设计(CAT)技术，对依靠经验获得的零件制造公差进行分析，仿真结果输出装配公差贡献因子及贡献率，以此为依据制定零件合理的精度提升方案#依照方案对原有零件制造公差通过工艺手段进行加严，再次通过仿真分析获得优化后的装配间隙公差范围#修改吸能盒宽度名义尺寸，使得装配间隙的名义值覆盖公差值，达到实际装配既保证间隙公差符合目标范围又不产生装配干涉的效果#通过运用CAT技术，解决了插接结构的铝合金前防撞梁端板与吸能盒装配，几何公差、尺寸公差和定位公差非线性叠加的问题，最终零件设计公差满足装配公差要求#关键词：铝合金；前防撞梁；装配公差；公差设计；名义尺寸；精度提升中图分类号:U466文献标志码:ADesign of Assembly Tolerance of End Plate and Energy Absorption Box of an Aluminum Alloy Front BumperXIAO Rongguang(Liaoning Zhongwang Group Co.,Ltd.,Liaoyang111003,China)Abstract:The new7-series aluminum alloy front bumper end plate and energy absorption box connection structure could improvethestrengthandstabilityoftheconnection!atthesametime!itwouldbringtheproblemoftheinfluenceofassem-blyclearanceontheweldquality.Itwasstudiedthattheassemblytolerancedesignofaluminuma l oyfrontbumperendplate and energy absorption box with plug-in structure!and was discussed that how to makenominaldimensionanddesigntoler-ancetoobtaintheassemblyclearancemeetingtheweldingprocessrequirements.Throughusingcomputeraidedtolerancede-sign(CAT)technology!theassemblytoleranceanalysisofthepartmanufacturingtoleranceobtainedbyexperiencewascar-riedout.Thecontributionfactorandcontributionrateofassemblytolerance wereoutputfromthesimulationresults!and thereasonableaccuracyimprovementschemeofparts wasformulated basedonthesimulationresults.Accordingtothe scheme!theoriginalpartmanufacturingtolerancewastightenedbyproductionprocessmeans!andthentheoptimizedassem-blyclearancetolerancerangewasobtainedthroughsimulationanalysis.Thenominaldimensionofthe widthoftheenergy absorbingbox wasmodifiedto makethenominalvalueoftheassemblygapcoverthetolerancevalue!sothattheactualas-semblycouldensurethatthegaptolerancemeetsthetargetrangewithoutassemblyinterference.ByusingCATtechnology! theproblemsweresolvedsuchasnon-linearsuperpositionofgeometrictolerance!dimensionaltoleranceandpositioningtol-eranceintheassemblyofaluminuma l oyfrontbumperendplateandenergyabsorptionboxwithplug-instructure!sothefi-nalpartdesigntolerancemettherequirementsofassemblytolerance.Keywords：aluminum alloy,front bumper,assembly tolerance,tolerance design,nominal dimension,accuracy im-provemenA防撞梁是车身上典型的薄壁安全件，是影响汽车碰撞安全性的关键零部件&1'。

汽车侧面碰撞防撞梁设计毕业论文

3. Through the use of modern design methods, such as orthogonal experimental design, Kriging agent model and other methods, lightweight design is carried out. The mathematical model is established by independent variable, constraint condition and objective function. After the application of computer
2. According to the deformation nephogram and stress characteristics of the simulation model results, the variable thickness design is applied to the optimal design of the anti-collision beam, and the thickness of different positions of the anti-collision beam is changed to achieve the purpose of lightweight.
1.结合市面上常用的车型，设计出帽型的高强度钢防撞梁。通过简化模型，在 HyperMesh 中建立车门静压实验的有限元模型，用 LS-DYNA 求解的结果验证设计的防撞梁是否满足法规要求。
2.根据仿真模型结果的变形云图和受力特点，将变厚度设计应用于防撞梁得优化设计中，改变防撞梁不同位置的厚度，来达到轻量化的目的。

“铝”战“铝”捷使用全铝车身的车有哪些?

“铝”战“铝”捷使用全铝车身的车有哪些？佚名【期刊名称】《资源再生》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】3页(P72-74)【正文语种】中文随着环境保护和提升燃油经济性的呼声逐渐增高，世界各国降耗减排法规日趋严格，据国际研究机构试验表明，如果汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%至8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3至0.6升，因此汽车轻量化成为大势所趋。

而以铝代替传统的钢铁造汽车，整车可减重30-40%；用铝制造的发动机，可减重30%；铝制散热器比相同的铜制品轻20%至40%；轿车铝车身比原钢材制品轻40%以上。

显然，用铝材代替钢铁造汽车，减重效果显著。

与传统车身相比，全铝车身结构更加轻巧和坚固，方便进行模块化设计，车身有更大的空间来配置复杂科技，产品更加多样化。

那么有哪些车在使用全铝车身呢？能将全铝技术应用得最彻底的当属来自英国的捷豹品牌，其技术最成熟，铝合金车的产量也最大。

2016年4月位于江苏常熟的奇瑞捷豹路虎全铝车身生产线正式投产，成为国内汽车行业第一家能够成熟地制造全铝车身的工厂，以75%铝合金材料应用比率而闻名的首款国产车全新捷豹XFL就从这里下线。

和只对车身覆盖件进行全铝化的车型相比，采用全铝白车身的减重效果更明显，但是由于其制造难度以及成本更高，所以目前市面上大部分中大型豪华轿车的白车身材质主要采用以钢材为主的钢铝合金，而捷豹XFL一直坚持选用铝合金作为主要材料。

据了解，捷豹XFL全铝车身解决方案出自本土供应商诺贝丽斯常州工厂。

诺贝丽斯开发的RC5754高强度铝合金，屈服度达到105-145 Mpa，抗拉强度达220 Mpa，在强度、耐腐蚀性、连接性及成型性率等方面性能优异，应用在捷豹XFL 的多处车身结构件上。

如AC600铝合金应用于车身加强件、AC300铝合金应用于防撞梁结构、AC170铝合金应用于外板包边和侧围覆盖件等，助力捷豹XFL实现了高强度、高抗扭性及轻量化的优异性能。

7003铝合金汽车保险杠型材生产工艺的研究_宋冰 (1)

第2 期
宋冰： 7003 铝合金汽车保险杠型材生产工艺的研究
·17·
性能要求，见下表 1：
合金状态 7003—T5
表1
抗拉强度Ｒm / MPa屈服强度Ｒp0． 2 / MPa伸长率（ % ）
≥330
305 ± 15
≥10
2． 2 7003 合金特点及合金元素的作用： 7003 合金属 Al—Zn—Mg 系超硬铝合金，该系
第 2 期总第 222 期 2016 年 4 月
冶金丛刊
METALLUＲGICAL COLLECTIONS
Sum． 222 No． 2 April 2 0 1 6
7003 铝合金汽车保险杠型材生产工艺的研究
宋冰
（深圳市华加日西林实业有限公司，广东深圳 518122）
摘要本文针对汽车用铝合金保险杠防撞梁的作用和对力学性能要求，研究了从合金成分、熔炼、铸造、挤压、时效等一系列影响 7003 合金保险杠防撞梁型材力学性能稳定性的因素，并由此制定出严格的合金成分和生产工艺控制条件，从而生产出满足型材力学性能要求的高屈服强度性能稳定的 7003 合金防撞梁型材。关键词 7003 合金；屈服强度；合金元素；双级时效中图分类号： TG166． 3 文献标识码： A 文章编号： 1671 － 3818（ 2016） 02 － 0016 － 05
晶中产生粗大的 Zr3Al 粒子，一般应采用较高的铸造温度；而为了避免因高温铸造在结晶中产生羽毛晶或其他粗大晶粒，一般会在线加入较大量的 Al － Ti － B 丝晶粒细化剂，以使合金中 Ti 含量保持在 0． 03—0． 05% 之间，保证熔体获得充分的晶粒细化效果；铸造完后要进行裂纹探伤，有裂纹的铸棒应切除报废。 2． 4． 7 均匀化热处理：

汽车防撞梁的结构强度分析及优化

汽车防撞梁的结构强度分析及优化作者：李可来源：《中国新技术新产品》2013年第12期摘要：汽车前防撞梁对于汽车的安全有着重要的意义，它前连吸能盒和保险杠，后连前纵梁。

在进行遇到安全事故时，它能够有效地吸收正面碰撞冲击力，将其转化到中，通过防撞梁将能量传递给前纵梁，前纵梁吸收能量并传递给车后的其它结构，尤其是在撞树模型中，必须依靠前防撞梁才能将力分散到车后。

然而，本文的研究假设就是认为前横梁结构正常，因此，从受载和强度分别进行分析了前防撞梁。

关键词：汽车防撞梁；结构强度；优化中图分类号：U49 文献标识码：A在本文中，三维几何模型以捷达2010款车型为例，前防撞梁系统模型最为分析对象。

首先，动力性数据是在建立整车碰撞模型的前提下得到的，然后分析撞梁强度，实现对仿真方法的优化，前防撞梁在高速碰撞后的应变以及应力是在仿真方法的基础上分析计算出来的，同时优化了内在结构，这样就使得前防撞梁和前纵梁系统的结构强度大大提高。

1 防撞梁结构失效的判定准则判定原则包括：（1）发生严重形变的防撞梁结构；（2）大幅度降低结构承载能力。

因为材料的特性极限无法承受载荷，这是造成结构失效的主要原因。

可以把防撞梁的结构失效分成以下两种：①塑性大变形失效；②强度失效：其中包括断裂失效和屈服失效。

在汽车的碰撞过程中，屈服失效很发生在防撞梁和纵梁系统中，而断裂失效通常发生在很大碰撞冲击力的情况下。

在考虑前防撞梁以及前纵梁的前提下，实现在模型中对汽车碰撞结构强度的分析研究，这是基于防撞梁与车底纵梁相连接的特点完成的。

要严格校核和分析前纵梁和前防撞梁的结构，这是因为在汽车碰撞的过程中，防撞梁可能会产生很大的现状改变和位置移动，这时车身、发动机船或者乘客都会收到严重的伤害。

防撞梁的结构变形图是在对模拟仿真计算结果的总结概括的基础上构建的。

基于对有关文献资料的分析研究可知：前防撞梁和纵梁系统发生的形变的最大可能是在0.05时刻，这是在整车碰撞过程中，基于对车辆的加速度、能量、速度以及位移的结果数据分析预测得出的。

铝合金防撞梁成型工艺

铝合金防撞梁成型工艺《铝合金防撞梁成型工艺》1. 铝合金防撞梁的历史：从“初出茅庐”到广泛应用1.1 “远古”起源其实啊，铝合金防撞梁的历史并不是特别悠久。

在汽车刚诞生的时候，那时候的车可没考虑这么多安全性的东西呢。

就像一个刚学会走路的小孩，只想着怎么能走得动，而不是摔倒了怎么保护自己。

随着汽车速度越来越快，人们开始意识到安全的重要性。

最早的防撞装置都是很简单、很粗糙的，而且大部分是用钢铁做的。

1.2 铝合金的登场后来呢，铝合金慢慢走进了人们的视线。

铝合金就像是汽车安全领域的一个“小天才”。

为啥这么说呢？因为铝合金它本身有很多优点。

一开始啊，人们只是在一些小部件上尝试使用铝合金，就像先在鞋子上试一颗新的扣子一样。

慢慢地，发现这铝合金在防撞梁上也有很大的潜力。

它比钢铁轻很多，就像你背一个小挎包和背一个大背包的区别，轻的东西当然更有利于汽车的节能和操控性。

而且铝合金的耐腐蚀性也不错，就像一件不容易生锈的好厨具，用很久还是崭新的。

随着技术的发展，铝合金防撞梁开始越来越多地出现在汽车上，到现在已经是相当普遍了。

2. 铝合金防撞梁的制作过程：“变身”之旅2.1 原料准备首先呢，要制作铝合金防撞梁，得有好的原料。

这就好比我们要做一顿美食，得先准备新鲜的食材。

铝合金的原料是从铝矿石经过一系列复杂的过程提炼出来的铝，再加上其他一些元素，像镁啊、硅啊等，混合成铝合金。

这就像做蛋糕，光有面粉可不行，还得加鸡蛋、牛奶这些东西，混合起来才能做出美味的蛋糕。

2.2 铸造有了原料之后，就开始铸造啦。

这个铸造的过程有点像做冰棍。

把铝合金原料加热到液态，就像把做冰棍的果汁加热融化一样。

然后把液态的铝合金倒入专门的模具里，这个模具的形状就是防撞梁的形状。

等液态铝合金冷却凝固，就像冰棍在模具里冻成了型，一个防撞梁的毛坯就出来了。

不过这个时候的防撞梁还很粗糙，就像刚从地里挖出来的土豆，还得经过很多加工才行。

2.3 挤压接下来就是挤压这个环节。