關于重卡白車身下車體選材的探討

吳迪，張厚婷

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

引言

汽車車身結構設計是一個涉及多方面因素的綜合工程設計問題，各汽車公司對車身設計、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也是最核心的內(nèi)容，正確地選取材料，是當今汽車公司的一項重要任務。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《汽車車身鋼板選用手冊》[1]分類說明，鋼材按屈服強度分為五類，包括普通鋼板、強度板、高強度板、特高強度板和超高強度板，具體信息如表1所示（σs為屈服強度[2]，單位：MPa）；對目前常規(guī)使用的板材按屈服強度進行分類統(tǒng)計，如表2所示（屈服強度按照該材料的屈服強度范圍取平均值進行統(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度板的選擇，強度板包括了SPCC和SPCF(SPCEN)兩種類型的板材。

2.2.1 某A款車下車體強度板分布描述

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

圖2

圖3

A款車下車體強度板清單如表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《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、強度板、高強度板和特高強度板的選擇。其中普通鋼板包括了DC04和DC06兩種類型的板材，強度板包括了DC01、DC03和B210P1三種類型的板材，高強度板包括了 B250P1一種類型的板材，特高強度板包括了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度要求一般的安裝板或是成型較為復雜的鈑金件（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款車下車體強度板分布描述

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

圖6

圖7

B款車下車體強度板清單如表5所示；

表5

3.2.3 某B款車下車體高強度板分布描述

高強度板分布在地板縱梁與側圍、前圍的搭接處區(qū)域，主要適用于對復雜區(qū)域的結構加強（如圖8所示）。

圖8

B款車下車體高強度板清單如表6所示；

表6

3.2.4 某B款車下車體特高強度板分布描述

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

圖9

B款車下車體特高強度板清單如表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準）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度板B510L或B410LA；

2）地板縱梁、地板邊梁、地板縱梁加強板和地板邊梁加強板結構，材料推薦特高強度板B410LA；

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

4）輪罩安裝板，材料推薦高強度板B250P1；

5）骨架連接板，材料推薦高強度板B210P1；

6）對于類似膨脹水箱罩板、選換檔安裝板等結構強度要求不高，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、強度要求一般的結構，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）地板縱梁結構，推薦采用 2.5mm、3.2mm厚度的板材；

3）橫梁加強板、連接板結構，推薦采用1.5mm、2.0mm厚度的板材；

4）對于裙板面板板等結構強度要求不高，但成型性要求高的板件，材料選用推薦普板SPCEN；

5）對于地板，強度要求一般的結構，材料選用1.0mm、1.2mm、1.5mm料厚的板材。

5 結論

下車體材料的選擇直接影響白車身的性能，在設計時，應先設定白車身性能值，根據(jù)白車身性能指標進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（該結構滿足JT 1178法規(guī)中的安全碰撞要求，屬于目前國內(nèi)最高的安全碰撞標準）下車體選材進行設計；在后期開發(fā)中低端重卡白車身時可參考A款白車身（該結構滿足GB 26512法規(guī)中的安全碰撞要求）下車體選材進行設計。應對不同法規(guī)要求，采取相對應的選材設計，避免了設計過剩，為后期開發(fā)白車身下車體選材設計提供了參考。