吳迪，張厚婷

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心車身設(shè)計研究院，安徽 合肥 230601）

引言

汽車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個涉及多方面因素的綜合工程設(shè)計問題，各汽車公司對車身設(shè)計、碰撞受力及選用材料都非常重視，車身材料的選取是最基礎(chǔ)也是最核心的內(nèi)容，正確地選取材料，是當(dāng)今汽車公司的一項重要任務(wù)。選擇合適的白車身下車體的材料，有助于降低白車身的的成本，也是車身安全最重要的保障。

1 板材型號分類

表1 板材分類

根據(jù)企標(biāo)《汽車車身鋼板選用手冊》[1]分類說明，鋼材按屈服強(qiáng)度分為五類，包括普通鋼板、強(qiáng)度板、高強(qiáng)度板、特高強(qiáng)度板和超高強(qiáng)度板，具體信息如表1所示（σs為屈服強(qiáng)度[2]，單位：MPa）；對目前常規(guī)使用的板材按屈服強(qiáng)度進(jìn)行分類統(tǒng)計，如表2所示（屈服強(qiáng)度按照該材料的屈服強(qiáng)度范圍取平均值進(jìn)行統(tǒng)計）。

表2 常規(guī)使用的板材統(tǒng)計

2 某A款車下車體用材統(tǒng)計

2.1 概述

某A款車下車體主要由地板總成、左/右裙板總成構(gòu)成，如圖1所示。

圖1

2.2 某A款車下車體板材的分布描述

按照《汽車車身鋼板選用手冊》對板材類型的劃分，A款車白車身的選材只涉及了強(qiáng)度板的選擇，強(qiáng)度板包括了SPCC和SPCF(SPCEN)兩種類型的板材。

2.2.1 某A款車下車體強(qiáng)度板分布描述

強(qiáng)度板分布地板、左/右裙板所有區(qū)域，主要適用于對安裝強(qiáng)度要求較高的安裝板、連接縱梁結(jié)構(gòu)及對表面積較大的鈑金件的局部加強(qiáng)（如圖2、圖3所示）。

圖2

圖3

A款車下車體強(qiáng)度板清單如表3所示。

3 某B款車下車體用材統(tǒng)計

3.1 概述

某B款車下車體主要由地板焊接總成和前圍內(nèi)板焊接總成構(gòu)成[3]，如圖4所示。

表3

圖4

3.2 某B款車下車體板材的分布描述

按照企標(biāo)《汽車車身鋼板選用手冊》對板材類型的劃分，B款車白車身的選材涉及了普通鋼板、強(qiáng)度板、高強(qiáng)度板和特高強(qiáng)度板的選擇。其中普通鋼板包括了DC04和DC06兩種類型的板材，強(qiáng)度板包括了DC01、DC03和B210P1三種類型的板材，高強(qiáng)度板包括了 B250P1一種類型的板材，特高強(qiáng)度板包括了B340LA、B410LA和B510L三種類型的板材。

3.2.1 某B款車下車體普通鋼板分布描述

普通鋼板分布較為零散，主要適用于對安裝強(qiáng)度要求一般的安裝板或是成型較為復(fù)雜的鈑金件（如圖5所示）。

圖5

B款車下車體普通鋼板清單如表4所示；

表4

3.2.2 某B款車下車體強(qiáng)度板分布描述

強(qiáng)度板分布在前圍內(nèi)板、前圍內(nèi)板加強(qiáng)板、縱梁連接板及地板上的加強(qiáng)板區(qū)域，主要適用于對安裝強(qiáng)度要求較高的安裝板、連接縱梁結(jié)構(gòu)及對表面積較大的鈑金件的局部加強(qiáng)（如圖6、圖7所示）。

圖6

圖7

B款車下車體強(qiáng)度板清單如表5所示；

表5

3.2.3 某B款車下車體高強(qiáng)度板分布描述

高強(qiáng)度板分布在地板縱梁與側(cè)圍、前圍的搭接處區(qū)域，主要適用于對復(fù)雜區(qū)域的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)（如圖8所示）。

圖8

B款車下車體高強(qiáng)度板清單如表6所示；

表6

3.2.4 某B款車下車體特高強(qiáng)度板分布描述

特高強(qiáng)度板分布在地板縱梁、地板邊梁、地板骨架加強(qiáng)板、駕駛室懸置加強(qiáng)板、油缸車身安裝板、地板縱梁邊梁撐板區(qū)域，主要適用于對關(guān)鍵零部件的安裝板、邊梁縱梁結(jié)構(gòu)、縱梁邊梁連接結(jié)構(gòu)加強(qiáng)、地板骨架加強(qiáng)結(jié)構(gòu)（如圖9所示）；

圖9

B款車下車體特高強(qiáng)度板清單如表7所示；

表7

4 重卡白車身下車體選材推薦設(shè)計

4.1 若開發(fā)滿足JT 1178法規(guī)[4]

（該法規(guī)為目前國內(nèi)商用車最高的安全碰撞標(biāo)準(zhǔn)）安全碰撞要求的車型（N3類）時，選材參考如下：

1）下車體與車架連接的駕駛室懸置或舉升缸安裝處，材料推薦選用特高強(qiáng)度板B510L或B410LA；

2）地板縱梁、地板邊梁、地板縱梁加強(qiáng)板和地板邊梁加強(qiáng)板結(jié)構(gòu)，材料推薦特高強(qiáng)度板B410LA；

3）地板橫梁、地板橫梁加強(qiáng)連接板、前圍內(nèi)板下加強(qiáng)板（安裝駕駛室懸置處）、地板縱梁襯板和地板骨架加強(qiáng)板結(jié)構(gòu)，材料推薦特高強(qiáng)度板B340LA；

4）輪罩安裝板，材料推薦高強(qiáng)度板B250P1；

5）骨架連接板，材料推薦高強(qiáng)度板B210P1；

6）對于類似膨脹水箱罩板、選換檔安裝板等結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求不高，但成型性要求高的板件，材料選用推薦普板 DC04或者DC06；

7）對于地板，前圍內(nèi)板等成形尺寸大、強(qiáng)度要求一般的結(jié)構(gòu)，材料選用推薦普板DC03；

8）成型性能要求不高的小支架類，材料推薦選用DC01或者DC03。

4.2 若開發(fā)滿足GB 26512法規(guī)安全碰撞要求的車型

（N3類商用車）時，選材參考如下：

1）地板鈑金件幾乎采用SPCC材質(zhì)；

2）地板縱梁結(jié)構(gòu)，推薦采用 2.5mm、3.2mm厚度的板材；

3）橫梁加強(qiáng)板、連接板結(jié)構(gòu)，推薦采用1.5mm、2.0mm厚度的板材；

4）對于裙板面板板等結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求不高，但成型性要求高的板件，材料選用推薦普板SPCEN；

5）對于地板，強(qiáng)度要求一般的結(jié)構(gòu)，材料選用1.0mm、1.2mm、1.5mm料厚的板材。

5 結(jié)論

下車體材料的選擇直接影響白車身的性能，在設(shè)計時，應(yīng)先設(shè)定白車身性能值，根據(jù)白車身性能指標(biāo)進(jìn)行白車身使用材料的選擇。在后期開發(fā)高端重卡白車身時可參考B款白車身（該結(jié)構(gòu)滿足JT 1178法規(guī)中的安全碰撞要求，屬于目前國內(nèi)最高的安全碰撞標(biāo)準(zhǔn)）下車體選材進(jìn)行設(shè)計；在后期開發(fā)中低端重卡白車身時可參考A款白車身（該結(jié)構(gòu)滿足GB 26512法規(guī)中的安全碰撞要求）下車體選材進(jìn)行設(shè)計。應(yīng)對不同法規(guī)要求，采取相對應(yīng)的選材設(shè)計，避免了設(shè)計過剩，為后期開發(fā)白車身下車體選材設(shè)計提供了參考。