乘用車車身零部件輕量化設計典型案例（簡體書）

本書主要介紹乘用車車身典型輕量化零部件的開發案例，包括超高強鋼輥壓件、熱衝壓B柱加強件、鋁合金前碰撞橫樑、鋁合金機蓋、鋁合金儀錶板橫樑、鋁合金減振塔、壓鑄鎂合金儀錶板橫樑、塑料背門、複合材料機艙支架、塑料前端模塊、碳纖維頂蓋和中通道加強板等典型輕量化零部件的開發。
本書以典型輕量化零部件開發過程為主線，從輕量化關鍵技術的概況、對標、材料選擇、性能要求、結構設計、產品分析、工裝開發、樣件製作、試驗驗證到經驗總結進行全面的闡述，如同一線產品工程師手把手進行指導。
本書主要由汽車主機廠產品工程師聯合編寫，聚集了目前中國自主品牌汽車*前沿的輕量化技術經驗和智慧，具有較強的實用性。
本書適合國內汽車主機廠、零部件企業和輕量化材料企業的工程師閱讀。

劉波，研究員級高級工程師，重慶長安汽車股份有限公司歐尚汽車研究院材料與輕量化高級副總工，“萬人計劃”科技創新領軍人才，全國科技工作者，中國汽車工業科技青年人才，重慶市傑出青年基金獲得者，重慶市產業技術帶頭人，中國兵器裝備集團公司“科技帶頭人”，現任國家重點研發計劃“新能源汽車”總體專家組成員，汽車輕量化技術創新戰略聯盟專家委員會副主任，重慶市材料學會副理事長，中國汽車工程學會非金屬材料分會副主任委員，中國材料研究學會鎂合金專業委員會理事。主要從事汽車輕量化技術應用研究工作，主持/參與15余項和省部級重點科研項目，先後獲省、部和行業科技進步特等獎1項，一等獎6項，二等獎8項。發表學術論文20餘篇，其中SCI/EI收錄9篇。

1.中國汽車工程學會 汽車輕量化技術創新戰略聯盟組織行業力量編寫的輕量化領域的重磅著作。



2.長安汽車、寶鋼中央研究院、華晨汽車、天汽模、江淮汽車、長城汽車、奇瑞汽車、東風汽車、北京汽車等單位輕量化領軍人和技術專家聯合編寫



3.本書側重從材料工藝的角度，以實際案例為牽引，總結了汽車乘用車車身典型輕量化零部件的開發。



4.本書從某項輕量化關鍵技術的概況、歷程、對標、材料選擇、性能要求、結構設計、產品分析、工裝開發、樣件製作、試驗驗證、經驗總結等進行全面介紹。

叢書序

序

前言



第1章超高強鋼輥壓零件開發



11超高強鋼輥壓成形工藝應用簡介1

111輥壓成形工藝簡介1

112高強鋼輥壓成形在車身中的典型應用2

113高強鋼輥壓成形的關鍵技術3

12超高強鋼門檻加強件開發案例4

121對標分析4

122輕量化設計方案4

123焊接可行性評估6

124性能CAE分析8

125輥壓成形工藝與樣件開發10

126缺陷調整與樣件試製12

127試驗驗證15

13總結17

參考文獻18



第2章高強鋼熱衝壓B柱開發



21熱衝壓技術簡介19

22熱衝壓B柱結構對標分析23

221材料對標23

222結構對標24

223表面處理25

23熱衝壓B柱開發案例25

231總體方案25

232典型斷面結構形式25

233衝壓方向確定27

234細節設計27

235材料性能目標30

236產品性能CAE分析32

237產品工藝分析32

238生產線及設備37

24熱衝壓零件工裝開發39

241熱衝壓模具的工藝設計39

242熱衝壓模具結構設計43

243熱衝壓模具的加工製造48

244熱衝壓模具的檢查與驗收49

25零部件DVP試驗50

251材質分析50

252拉伸試驗50

253整車碰撞試驗53

26總結54

參考文獻55

第3章鋁合金前碰撞橫樑開發



31概述56

32設計開發58

321技術要求58

322總體設計59

323碰撞性能分析62

324拖鉤強度仿真分析65

33工藝製造70

331擠壓工藝仿真分析70

332折彎工藝仿真分析72

333工裝開發74

334零部件製造75

335零部件裝車77

34試驗驗證77

341三點彎曲試驗77

342焊接熔深試驗77

343單件材質拉伸試驗78

344吸能盒壓潰試驗79

345前拖鉤靜強度試驗79

346台車碰撞試驗80

347整車碰撞試驗83

35總結88



第4章鋁合金減振塔開發



41概述89

42鋁合金減振塔對標分析91

421材料對標91

422結構對標92

43鋁合金減振塔開發案例93

431總體方案93

432性能目標設定94

433典型斷面結構形式95

434材料選擇及優化100

435產品性能CAE分析102

436產品工藝分析104

437產品工裝開發107

44鋁合金減振塔試驗108

441鑄造缺陷檢查108

442拉伸試驗110

443金相試驗111

444剛度試驗112

445強度試驗113

446白車身台架試驗114

45總結115

參考文獻115



第5章鋁合金機蓋開發



51概述116

511鋁合金機蓋應用趨勢116

512鋁合金機蓋結構對標117

52鋁合金機蓋產品設計118

521設計目標118

522材料選擇119

523機蓋設計關鍵因素124

524機蓋材料方案126

525機蓋剛度CAE分析127

526機蓋CAE分析128

527機蓋SLAM分析129

528機蓋衝壓CAE分析129

53鋁合金機蓋生產工藝133

531衝壓工藝133

532鉚接工藝134

533塗裝工藝140

54鋁合金機蓋性能驗證143

541外板剛度試驗143

542扭轉剛度試驗144

543彎曲剛度試驗144

544疲勞耐久試驗145

545機蓋裝車試驗145

55總結146

參考文獻146



第6章鋁合金儀錶板橫樑開發



61儀錶板橫樑總成概述147

611定義147

612分類148

62對標分析148

63鋁合金儀錶板橫樑開發案例149

631總體方案149

632可行性分析152

633材料性能目標153

634產品性能目標154

635產品性能CAE分析154

636產品工藝仿真分析156

637產品工裝開發159

638產品試製160

639產品試驗驗證161

6310產品質量整改162

64總結163



第7章塑料背門產品開發



71概述164

72塑料背門對標分析164

721塑料背門的種類164

722結構對標165

723表面處理168

724整車間隙對標168

73塑料背門開發案例168

731塑料背門簡介168

732可行性分析170

733分塊方案171

734材料選擇171

735產品性能目標173

736結構設計178

737產品性能CAE分析182

738產品工藝分析186

739產品製造187

7310零部件性能驗證193

7311整車試驗197

74總結207

參考文獻207



第8章複合材料機艙支架總成開發



81開發背景208

82純電動汽車機艙支架總成簡介208

821機艙支架總成結構208

822金屬機艙支架總成性能要求209

83複合材料機艙支架總成開發210

831SMC簡介210

832性能要求211

833SMC材料選擇212

834總成結構設計213

835複合材料機艙支架總成CAE分析213

836模具設計、製造及樣件試製218

837試驗驗證222

84總結231

參考文獻231



第9章塑料前端模塊產品開發



91對標分析232

911分類及材料對標232

912結構對標235

92塑料前端模塊開發244

921總體方案244

922可行性分析244

923概念數據設計245

924產品性能CAE分析及優化245

925產品裝配過程開發249

93零部件裝車驗證249

931材料試驗249

932環境試驗249