德国汽车工程手册：车身材料实例

1.钢车身侧框架

车身侧框架是一个难处理的车身部件，因为它必须高度地深冲（除去车门）和高档的外皮质量。至今所用的只是深冲品种的DC04或DX54钢板材料，在有些情况甚至需要专门的深冲品种的DC06、DX56、DC07或DX57。

图6.2-13 在碰撞时外侧框架应力范围

图6.2-13表示在前、侧和后碰撞时侧框架的哪一部分受到载荷的状况。在相同抗碰撞性能时，较高的屈服强度的钢板材料可减小壁厚、节省重量。

当前的高档轿车车身侧框架采用H180Y高强度钢。在可对比的碰撞性能前提下，它比侧框架采用软钢的板材厚度要薄0.1mm。

采用H220Y钢不能进一步减轻侧框架重量，因为如图6.2-14所示，这种钢材的成型性已超过它的极限。同样，采用H180B钢板也无法减轻重量，因为已在很薄的成型范围，特别是在侧框架外皮上使用。另外，由于可淬硬效应导致附加的屈服强度增加。在侧框架外皮上的深冲应力很高，为保证深冲工位安全生产，需要使用优化的IF钢H180Y。

图6.2-14 在外侧框架的危险拉应力范围(www.xing528.com)

2.铝合金车门

制成壳状结构的铝合金车门必须具有像壳状结构的钢车门一样的安全性和刚度（图6.2-15，见书后彩插）。通过有V形布置加强支撑（挤压型材）和车门吊钩的壳状铝结构就能达到与壳状钢结构车门一样的安全性和刚度。在大的持续载荷周围采用高强度合金铝加强。通过特殊的铆接与粘接就可将车门各构件装配在一起。每辆汽车上的铝合金车门重量要比相同尺寸的钢车门重量轻10kg。

3.镁合金仪表板总成框架

镁合金的使用范围较早地扩展到汽车内部，如仪表板总成框架。采用多构件组合和中压铸造镁合金的I（多构件组合）仪表板总成框架重量（图6.2-16）比相应的钢仪表板重量轻3kg。焊接的框架由25个构件组成。为防止腐蚀必须保证它与钢车身接触面上没有电解质聚集。

图6.2-16 镁合金AM60Ⅰ仪表板总成框架

4.三明治结构的车身硬顶

在设计自由度和生产工艺上，使用PUR-GF/PUR发泡三明治与PUR铸造合成橡胶制造的车身硬顶要优于铝合金制造的车身硬顶。其前提是合理的材料结构。所用的模具系统和表面质量必须要与这种车身硬顶相配合。在生产约5000件车身硬顶时其成本要比铝合金车身硬顶低。