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重庆长安汽车股份有限公司
研究总院先期技术研究所
高强钢在长安汽车上的应用
目 录
背景概述
1
长安高强钢应用概况
2
高强钢应用案例
3
问题与对策
4
轻量化是实现节能减排的有效手段
FWi=FR+FL+FSt+FB
影响油耗的因素
10/15 Mode Fuel Efficiency (km/l)
0
5
10
15
20
25
30
500
1000 1500
2000
2500
35
Vehicle Weight (kg)
40
Hy
brid
CO2: 140g/km
D
irect Injection
Gasoline
Normal Gas
oline
车重减少100Kg,每升油可多行驶
1km。
车重减小10%,可降低6%~8%的 油耗,降低5~6%的排放。
减重与油耗的关系
大约油耗的75%与整备质量有关(滚 动阻力对油耗贡献约35%,加速阻力和 爬坡阻力对油耗贡献约40%)。
决定油耗的因素
一、背景概述
一、背景概述
在不降低性能的前提下,通过结构优化设计、轻质材料和先进工艺的集成应用,同时兼顾性能、 重量和成本三个因素,建立起长安汽车轻量化节能技术平台,实现轻量化目标,为达到2015年 节能惠民油耗目标提供有力支撑
轻量化节能技术
结构优化设计
轻质材料与工艺
模块化 集成设计
结构 拓扑优化
轻质材料
成形工艺
高强 度钢
非金属 材料
热成 形
激光 拼焊
铝合金 材料
液压 成形
板厚 减薄优化
辊压 成形
镁合金 材料
连接工艺
铆 接
粘 接
焊 接
先进工艺
一、背景概述
FSV-BEV用钢的平均强度789MPa,比ULSAB高出接近1倍。
一、背景概述
FSV-BEV用先进高强钢的种类更多,基本涵盖了未来汽车用高强钢的范围。
一、背景概述
POLO V:高强钢应用比例55%
SKODA YETI :高强钢应用比例64.3%
VOLVO XC60 :高强钢应用比例66%
Mercedes Benz E-Class : 高强钢应用比例77%
高强钢应用比例世界先进水平为50%以上;
国外高强钢应用概况
国内合资企业高强度钢使用比例
一、背景概述
国内高强钢应用概况
一汽奔腾B50:47%
吉利某车型:54.2%
奇瑞某车型:45%
二、长安高强钢应用概况
长安轻量化开展思路
轻量化 零部件开发
汽车减重节能减排
轻量化方法
•
轻质材料应用
•
先进成形工艺
•
结构优化设计
流程程序
•
整车轻量化开发
管控流程
•
整车设计重量
管控程序
重量-性能-成本 评估模型
产品开 发方案 确定
能源 紧缺
技术文件
环境 保护
油耗 法规
汽车轻量化
轻量化指标
确定轻量化目标
•
轻 量 化 系 数
•
高强钢使用比例
组织架构
通过项目组和轻量化流程程序,可以有效的指导轻量化工作;
运用轻量化评价指标,可以评估确定项目目标;
通过“重量-性能-成本”评估模型,对多种方案进行评估,供负责人进行决策;
二、长安高强钢应用概况
长安高强钢应用情况
C级车型
210 MPa
≥ 210 MPa
≥340 MPa
≥ 780 MPa
A级车型
CD级车型
B级车型
长安汽车高强度钢板的应用比例平均为35.84%,还处于较低水平。
三、长安高强钢应用案例
高强钢热成形B柱加强件
结构 优化
成型性 分析
模具设计
碰撞 分析
冷冲压:厚度2.0mm的B410LA,重量为5.9kg
热成形:厚度1.5mm,重量为4.33kg。
轻量化:单件减重1.57kg,一车副2件减重3.14kg,减重率为26.6%
制造加工
三、长安高强钢应用案例
高强钢热成形A柱下加强件
热成形工 艺补充面
模具 设计
模具制造
冷冲压:厚度1.8mm的B280VK,重量为4.064kg
热成形:厚度1.2mm,重量为2.706kg. 轻量化:减重1.358kg,减重率为33.4%
制造加工
热成形仿 真分析
三、长安高强钢应用案例
高强钢热成形门防撞梁
结构 优化
结构 优化
成形性 分析
轻量化:
前门防撞梁:单件重量1.87kg,单件减重0.6kg,减重率24.3% 后门防撞梁:单件重量1.39kg,单件减重0.53kg,减重率27.7%
成形性 分析
前 门 防 撞 梁
后 门 防 撞 梁
三、长安高强钢应用案例
高强钢辊压侧围门槛加强件
结构 设计
工艺 设计
模具 设计
制造加工
冷冲压:厚度2.0mm的B410LA,重量为6.8kg
辊 压:厚度1.4mm的超高强钢HC950/1180MS,重量为4.76kg ,满足碰撞安全性能 轻量化:单件减重2kg,一车副2件减重4kg,减重率为30%
三、长安高强钢应用案例
高强钢内高压成形副车架
结构 设计
工艺 设计
模具 设计
制造加工
原
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