L10铝合金防撞梁结构设计.docx

摘要

随着汽车工业不断发展，国家法律法规的不断完善，汽车轻量化已成为汽车发展的主要方向，也是降低汽车排放、降低油耗的有效措施。防撞梁作为汽车保护装置的重要组成部分，在车辆发生低速碰撞时能有效吸收碰撞能量，保护车辆，降低维修成本.本文针对某新能源电动汽车车型防撞梁结构，优化设计出一种薄壁、中空带加强筋的铝合金保险杠总成，防撞梁材料采用铝合金，通过挤压、冲压、滚弯、机加工、焊接、等工艺实现产品的各种特性、性能，满足GB17354要求，且有效降低了产品重量，实现轻量化。

关键词：轻量化；铝合金；电动汽车

第1章前言

1.1课题设计的目的及意义

1、基于节约能源和减少废气排放的需要，汽车轻量化、新能源已经成为世界汽车发展的主流。各种轻量化的技术和方法逐渐发展起来，材料轻量化和结构轻量化是汽车轻量化技术中的两个重要方面。材料轻量化即指使用铝、镁合金等密度更小的材料代替传统的钢铁材料达到减重的目的；而结构轻量化则是采用一些满足使用性能的新结构来实现减重；2、目前国内铝合金保险杠刚刚起步，主要有2种配置：一种横梁为铝合金材料、吸能盒、安装板等其他零件为碳钢的材料，与横梁连接主要是通过标准件，一种是全铝材料的保险杠，部件之间是通过焊接的方式连接。依据预留孔位及参数设计，完美匹配，无须担忧车体损伤；质量可靠；汽车工业的不断发展、中国材料制造业的技术不断革新，从而带动汽车铝材料行业逐渐成熟，如技术不断革新、性能不断稳定.目前国能接下来我将对防撞梁的整个设计计算，验证防撞梁的试验项目是否合理，过程中涉及到的问题一一分析。

1.2汽车车身底盘件的设计要求

汽车车身底盘件生产企业为主机厂配套的发展过程，经历了从依赖主机厂开发到与主机厂同步开发两个阶段。目前世界上多数大型底盘件企业都拥有自己的独立研发部门，在主机厂开发新车型时，有能力进行汽车车身底盘件产品的同步开发。同步开发大大推动了整车制造的发展速度，节约了主机厂的研发成本，已成为主机厂与外饰件企业合作的主要趋势。主要的设计要求为：

1、由于汽车的特殊功能，底盘件设计必须坚持标准化、系列化、通用化的设计原则；

2、同时满足合理性，先进性，维修方便性、可靠性、经济型、制造工艺可行性。

3、根据车型投放的国家地区的不同，设计过程必须全面贯彻执行当地的法规标准。主要包括安装孔孔间距尺寸规定，是否需要预留安装孔、标准件安装，外部凸出物要求及开口尺寸等相关要求。

4、需按照整车的开发流程进行开发，开发过程严谨，确保各项试验满足设计要求。

5、在选择材料时，优先考虑质量轻的材料。

第2章新能源电动车概述

2.1新能源电动车基本介绍

电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。纯电动汽车在运行过程中可以做到零污染，完全不排放污染大气的有害气体。即使按所耗电量换算为发电厂的排放，造成的污染也少于传统汽车，因为发电厂的能量转换率更高，而且集中排放可以更方便地假装减排治污设备。国家在政策上对于电动汽车大力的支持。

与传统汽车相比具有以下几方面的优势；1.省钱：目前国家和地方政府家给予电动汽车最高高额的补贴这一举措使电池成本居高不下的电动汽车的售价能够下降到与传统汽车相当的水平。而在油价高企的今天，电动汽车的运行费用是要远小于传统汽车的。2.噪音小：电动机在运行中的噪音和振动水平都要远远小于传统内燃机。在怠速和低速情况下，电动汽车的舒适性要远高于传统汽车，随着速度的提升，胎噪和风噪成为噪音的主要来源，两者才回到同一水平上。电动汽车的这一特点对于提升汽车的NVH性能无疑会有很大的帮助。3.节能：电动汽车的百公里耗电量为15-20kwh,算上发电厂和电动机的损耗之后，百公里的能耗约为7公斤标准煤。传统汽车按百公里耗油量10L计，能耗约为10公斤标准煤。并且在城市的拥堵环境里，电动汽车的节能优势会进一步放大。4结构简单，维护方便：比较一下电动汽车和传统汽车的底盘、动力总成，你会发现，电动汽车的结构是如此的简单。电动汽车不再需要复杂的传动机构和占据了大量空间的排气系统，维护起来方便了很多，同时空间也得到了大幅的扩展。并且，电动汽车还能方便地实现四轮驱动。5.加速快：电动机在全部转速范围内都可以输出最大扭矩，因此起步加速非常迅猛。而传统汽车一般要到2000转才能输出最大扭矩。电动汽车通常分为纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(PHEV)、燃料电池汽车(FCEV)三种。现在路面上的电动汽车常见度越来越高。

2.2汽车底盘件市场基本特点

市场发展较快近年来，我国汽车产量增长迅速，私人汽车数量也节节攀升。汽车工业具有明显的技术密集、资金