上汽自主品牌-车身轻量化设计现状及展望
,上汽自主品牌车身轻量化 设计现状及展望,2010-9-14,1,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,上汽自主品牌车身轻量化设计现状 车身轻量化设计是一个系统的平衡设计,车身设计包含了如下所示的七大要素 - 安全、耐久、 NVH、功能、工 艺、成本及重量。其中，安全、NVH、耐久代表了车身性能表现；车身设计 质量的评价标准取决于这七大要素之间的平衡程度。用最小的成本、重量和 工艺投入换来最优的安全性、NVH表现、耐久性并实现相应的车身功能。,由此可见，车身轻量化设计并不是单纯的车身减重，而是和车身性能设计 紧密联系在一起的一个系统的平衡设计。,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,2,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,上汽自主品牌车身轻量化设计现状 车身轻量化实施方法,车身轻量化设计需要综合考虑安全、耐久、NVH等性能的平衡，通过结构设计、材料选择 及制造工艺优化三方面来实施：,零件结构优化,零件断面优化,材料料厚对性能提升的敏感度分析,提高高强板的使用比例,轻质材料替代传统的钢材,采用新的制造工艺替代传统 工艺,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,3,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,上汽自主品牌车身轻量化设计实例 荣威350的车身性能及轻量化水平,优化的车身结构设计使得荣威350的车身实现了成本控制、轻量化与高性能 之间的平衡，这正是荣威350车身设计上最大的亮点。,荣威350的车身成本控制体现在并没有盲目的大面积采用超高强度钢板。 荣威350的车身轻量化体现在同级别车型中几乎最轻的车身重量。,荣威350的车身高性能一方面体现在颇具竞争力的安全、耐久和NVH性能； 另一方面体现在同级别车型中几乎最大的轴距及内部空间尺寸。,白车身无油 C-NCAP,扭转刚度,一阶扭转模,平均轮距 车身轻量化,Level,产品名,轴距(mm),漆重量(Kg),碰撞星级 (Nm/deg),态 (HZ),(mm) 系数,荣威350,276 329 296 287,5 星 4 星,18598 18750 22540 18370,43.36 47.40 50.40 51.60,2650 2650 2600 2600,1544 1543 1480 1465,3.63 4.29 3.41 4.10,竞争车型 A 竞争车型 B 竞争车型 C,未公布 4 星,A,竞争车型 D,302,5 星,24030,50.70,2610,1505,3.20,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,4,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,荣威350的车身性能及轻量化水平 极具竞争力的空间尺寸,相比竞争车型A和 B，荣威350拥 有：,最长的轴距；,f,g,e d,最大的后排头部 空间和腿部空 间。,b,a,m,h,a,b,c,d,e,f,g,h,j,k,m,荣威350,1788 1543 1492 4521 2650 891,980 991,1544 1540,997 997,971 831 955 791 967 815,竞争车型A 1775 1545 1490 4542 2650 901,竞争车型B 1725 1480 1445 4515 2600 900 1015 1480,998,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,5,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,荣威350的车身性能及轻量化水平 注重成本控制的车身材料选用,表中涉及的数字均为 材料屈服强度,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司 SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,6,荣威350的车身性能及轻量化水平 几乎最轻的白车身,荣威350车身重量,300 250 200 150 100 50,无门盖白车身重量：276Kg,0,白车身重量,门盖重量,门盖钣金的重量：91Kg,* 所有重量均不含油漆辅料,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,7,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,荣威350的车身性能及轻量化水平 良好的车身刚度、模态性能 荣威350车身模态,荣威350车身刚度,52,20000 15000 10000 5000 0,18598,50.724,50 48 46 44 42 40 38,12898,43.362,扭转刚度 (Nm/Deg),弯曲刚度 (N/mm),一阶扭转模态 一阶弯曲模态,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,8,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,荣威350的车身性能及轻量化水平 平衡了重量和性能的车身轻量化系数,m ：白车身的重量,BIW,（无门盖，无前后风挡） 276Kg,C ： 车身扭转刚度,T,18598 Nm/Deg,A ： 四轮间的正投影面积 即轮距乘轴距,4.1m2,mBIW,3,L =,´ 10 = 3.63,C ´ A,T,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,9,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,上汽自主品牌车身轻量化设计现状 车身结构碰撞开发,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司 SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,10,荣威350的车身性能及轻量化水平 碰撞表现 国内碰撞标准CNCAP 5星,1. 偏置正碰C-NCAP,56kph ODB,ü,CNCAP 5星水平,2. 完全正碰 C-NCAP,50kph FFB,ü,CNCAP 5星水平,3. 侧碰 C-NCAP 50kph,MDB,ü,CNCAP 5星水平,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司 SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,11,荣威350的车身性能及轻量化水平 碰撞表现 国内碰撞标准CNCAP 5星,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司 SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,12,荣威350的车身性能及轻量化水平 碰撞表现 欧洲碰撞标准达到2010年Euro NCAP4星,1. 偏置正碰Euro-NCAP 64kph,ODB,ü,Euro NCAP 5星水平,2. 柱碰Euro-NCAP 30kph Side,Pole,ü,Euro NCAP 5星水平,3. 行人保护满足Phase1要求； 2010年Euro-NCAP4星水平。,ü,Euro NCAP 4星水平,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,13,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,下一代荣威350车身性能提升措施 行人保护性能提升，达到2012年Euro-NCAP5星水平,行人保护性能提升目标： 1. 满足Phase2要求；,2. 2012年Euro-NCAP5星水平。,荣威350的行人保护性能提升,前盖、水箱横梁、前围上板等结构作了 一系列设计更改以达到2012年欧洲5星 的行人保护要求,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司 SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,14,下一代荣威350车身性能提升措施 进一步提升性能并减重,白车 身重 量,扭转 刚度 (Nm/d 模态 eg) (Hz),一阶 扭转,车身 轻量 化系 数,产品名,碰撞等级,+3Kg -5Kg,(Kg),CNCAP 5,+4Kg,荣威 350,提升 车身 刚度, 模态 性能,-1 Kg,276 星，2010年 18598 43.36 3.64 ENCAP4星,铝合 金前 盖内 外板,+1Kg,热成 形B 柱， 减重 并提 升侧 碰表 现,提升 安全 性能,两厢,下一代 荣威 350,-8 Kg,新的 安装 功能,2012年 ENCAP 5星,版43 三厢 版45,270,20000,3.30,270 Kg*,结构 优化 目标,276 Kg*,下一代 荣威,荣威 350,350,*白车身重量(无门盖无油漆),2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,15,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,上汽自主品牌车身轻量化设计展望,技术应用和特点描述 1. 钢材选择,应用区域,目标应用车型,竞争车型的采用情况,2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015,1.1 提高高强板的用量,车身骨架件,全部车型,/,下一代荣威750 下一代荣威550 下一代荣威350,1.2 采用热成形钢,A/B柱、门槛等,迈腾、新君威、明锐、昊锐,2. 其他轻质材料替代钢材 2.1 非金属的轻质材料,塑料翼子板,SMC尾门 内板,复合材料或工程塑料,荣威电动车,标致雪铁龙、奥迪、奔驰,2.2 金属的轻质材料 a. 铝合金冲压件,前盖,下一代荣威750 下一代荣威750,新君威,b. 铝合金滚压件,防撞梁,新君威、别克英朗,3. 新工艺、新技术 3.1 采用激光拼焊板料,门内板、前纵梁、轮 罩等,a. 冲压 件,全部车型,/,b. 滚压 件,顶盖横梁等,下一代荣威550,奔驰E-Class,3.2 代替点焊的连接技术,新君威、帕萨特B5、沃尔沃 S40,a. 激光焊接,车顶,下一代荣威750,b. 激光钎焊,车顶、行李箱外板,下一代荣威550 下一代荣威550 下一代荣威750,Polo、迈腾、明锐 捷豹XJ,c. 自穿铆接,待定,d. 挤压咬接,前盖,新君威、途安、捷豹XJ,4. 其他新技术 4.1 非金属结构增强,A/B柱填充物,下一代荣威550,雪铁龙C4,下一代荣威750 下一代荣威550,4.2 车身双总拼,侧围,戴姆勒、宝马、通用,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,16,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,2010-9-14,上海汽车集团股份有限公司乘用车公司,17,SA IC Mo tor Pa sse ng e r Ve h ic le Co.,
