超薄高強鋼車門外板的設(shè)計與制造技術(shù)研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染及能源危機的日益加重，各國對于汽車排放的限制越來越嚴格。降低污染、減少能耗的一個重要途徑是降低車身的重量。車身輕量化已經(jīng)成為各汽車公司面臨的共同課題。采用高強度及超高強度鋼板代替軟鋼，在保證不降低整車及零件性能的前提下，通過減小零件厚度實現(xiàn)減重是汽車行業(yè)廣泛采用的輕量化設(shè)計方法。目前，各種高強鋼已經(jīng)在汽車行業(yè)得到了大量的應(yīng)用，但應(yīng)用的部位主要集中在結(jié)構(gòu)件及其他一些內(nèi)部零件上，而在外覆蓋件上高強鋼的應(yīng)用較少。在車身外覆蓋件上大

2、量使用高強鋼，并減小外板的厚度對于減輕汽車車身的重量具有重要的意義。
　　本文在借鑒國內(nèi)外研宄成果的基礎(chǔ)上，以某電動轎車車門為例，研宄了超薄高強鋼車門外板的設(shè)計與制造技術(shù)，并通過實驗對車門樣件的模態(tài)、剛度、抗凹性等性能進行了評價，提出了適用于超薄高強鋼車門外板的最優(yōu)車門結(jié)構(gòu)。主要研宄內(nèi)容如下：
　　(1)超薄高強鋼車門外板的厚度設(shè)計
　　通過對前人研宄成果的總結(jié)，研宄了汽車板剛度及抗凹性的主要影響因素及其影響規(guī)律；并通

3、過有限元仿真方法研宄了增強墊對車門外板剛度及抗凹性的影響；確定了采用三種不同強度級別的高強鋼材料制造車門外板的最小厚度。
　　(2)超薄高強鋼車門外板的制造技術(shù)研宄
　　針對車門外板的沖壓開裂和回彈問題展開研宄，通過沖壓工藝優(yōu)化，解決了車門把手位置沖壓開裂的問題；通過有限元仿真，對車門外板的沖壓模具進行回彈補償設(shè)計，成功地解決了高強鋼車門外板的大回彈問題，將零件的回彈量控制在了合理的范圍內(nèi)。零件的包邊及車門總成的包邊工藝試驗

4、證明本文所提出的超薄高強鋼車門外板的設(shè)計方案符合制造要求。
　　(3)基于超薄高強鋼車門外板的輕量化車門性能研宄
　　模態(tài)、剛度和抗凹性是車門外板的主要評價指標。為提高車門外板的使用性能，本文針對所設(shè)計車門外板的強度及厚度特征設(shè)計了五種不同的結(jié)構(gòu)，并分別采用兩種不同強度級別、不同厚度的材料共加工制造了十個車門。通過模態(tài)、剛度和抗凹性試驗對各種設(shè)計方案的性能進行綜合評價，驗證了本文所設(shè)計的基于高強鋼外板的車門總成的有效性，并確