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铝型材应用:汽车前防撞梁铝合金轻量化

发布日期:2018-12-29 作者: 点击:

汽车前防撞梁普通躲藏在前保险杠里面以及车门内部,在较大冲击力作用下,弹性资料曾经不能缓冲能量,真正起到维护车内乘员的作用,它是车身被动平安系统的一局部,防撞梁其实并不是让车子“防撞”,它的主要作用是传力。简单概括,防撞梁的作用是:低速碰撞能减少维修本钱,高速碰撞有助于进步维护性,特别在复杂真实的环境碰撞中。

汽车前保险杠防撞梁

 

(图1:汽车前防撞梁)

 

一、汽车前防撞梁市场应用状况调查

  

汽车前防撞梁作为汽车的平安部件,通常采用金属材质,如高强度钢材和铝合金等。它普通由防撞横梁、吸能盒、吸能盒增强件及衔接板组成。图1 示出汽车前防撞梁装置位置。

经过市场调查,共统计65 款车型前防撞梁资料应用状况,自主品牌19 款车型,其中2 款车型应用铝合金防撞梁;合资品牌46 款车型,有10 款车型应用铝合金防撞梁。前防撞梁应用状况统计。

调查结果显现:合资品牌铝合金防撞梁应用比例高于国内自主品牌2 倍多,行业内铝合金防撞梁应用是开展趋向。铝合金防撞梁均匀质量4.5 kg,钢制防撞梁均匀质量6.6 kg,差值约32%,可见铝合金防撞梁轻量化优势明显。局部铝合金前防撞梁应用车型。

  

汽车前防撞梁


 

二、汽车前防撞梁碰撞仿真比照剖析

  

经过HyperMesh 软件树立前防撞梁碰撞模型,模型建好后导入LS- DYNA 软件停止防撞梁性能仿真剖析。工况选择防撞梁正面碰撞,防撞梁资料选用6061 系铝合金,碰撞质量设置为1 700 kg,选用速度为36 km/h,计算时间设置为30 ms。

高强钢汽车前防撞梁碰撞剖析图。图3b显现高强钢汽车前防撞梁碰撞总能量约85 kJ,其中48.2 kJ 被吸收转化为内能,约56.7%的能量被吸收。

铝合金汽车前防撞梁碰撞总能量约85 kJ,其中58.3 kJ 被吸收转化为内能,约68.6%的能量被吸收。

比吸能即系统单位质量的吸能量,比吸能反映了不同资料和构造的吸能才能。在基于轻量化的构造设计中,希望构造件比吸能值越大越好[1]。图5 显现在30 ms 时铝合金防撞梁比吸能为11.3 kJ/kg,钢防撞梁比吸能为5.2 kJ/kg。铝合金防撞梁的比吸能是钢防撞梁比吸能的2 倍多。

  

  

三、结论

  

 在汽车产品制造中,逐渐加大铝合金资料的应用比例是汽车轻量化的必然趋向,开发铝合金防撞梁是完成汽车轻量化主要途径之一,铝合金防撞梁经过设计考证后必将取代钢制防撞梁。

  

  1)依据仿真剖析结果,正面碰撞铝合金防撞梁吸收能量优于钢制防撞梁,满足设计运用请求。

  

  2)铝合金相比钢资料有着密度小的优势,用铝合金构造替代传统钢构造,可使前防撞梁质量减轻30%~50%,轻量化效果显著[2]。

  

  3)经过比照合资车企与自主车企铝合金防撞梁应用状况,可发现采用铝合金防撞梁是汽车轻量化将来趋向。

  

  4)比照防撞梁比吸剖析结果显现,铝合金防撞梁吸能才能明显优于钢防撞梁,有助于进步整车平安性。


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关键词:铝型材加工,铝型材,汽车零件部件加工

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