本书主要介绍乘用车车身典型轻量化零部件的开发案例,包括超高强钢辊压件、热冲压B柱加强件、铝合金前碰撞横梁、铝合金机盖、铝合金仪表板横梁、铝合金减振塔、压铸镁合金仪表板横梁、塑料背门、复合材料机舱支架、塑料前端模块、碳纤维顶盖和中通道加强板等典型轻量化零部件的开发。
本书以典型轻量化零部件开发过程为主线,从轻量化关键技术的概况、对标、材料选择、性能要求、结构设计、产品分析、工装开发、样件制作、试验验证到经验总结进行全面的阐述,如同一线产品工程师手把手进行指导。
本书主要由汽车主机厂产品工程师联合编写,聚集了目前中国自主品牌汽车*前沿的轻量化技术经验和智慧,具有较强的实用性。
本书适合国内汽车主机厂、零部件企业和轻量化材料企业的工程师阅读。
丛书序
序
前言
第1章超高强钢辊压零件开发
11超高强钢辊压成形工艺应用简介1
111辊压成形工艺简介1
112高强钢辊压成形在车身中的典型应用2
113高强钢辊压成形的关键技术3
12超高强钢门槛加强件开发案例4
121对标分析4
122轻量化设计方案4
123焊接可行性评估6
124性能CAE分析8
125辊压成形工艺与样件开发10
126缺陷调整与样件试制12
127试验验证15
13总结17
参考文献18
第2章高强钢热冲压B柱开发
21热冲压技术简介19
22热冲压B柱结构对标分析23
221材料对标23
222结构对标24
223表面处理25
23热冲压B柱开发案例25
231总体方案25
232典型断面结构形式25
233冲压方向确定27
234细节设计27
235材料性能目标30
236产品性能CAE分析32
237产品工艺分析32
238生产线及设备37
24热冲压零件工装开发39
241热冲压模具的工艺设计39
242热冲压模具结构设计43
243热冲压模具的加工制造48
244热冲压模具的检查与验收49
25零部件DVP试验50
251材质分析50
252拉伸试验50
253整车碰撞试验53
26总结54
参考文献55
第3章铝合金前碰撞横梁开发
31概述56
32设计开发58
321技术要求58
322总体设计59
323碰撞性能分析62
324拖钩强度仿真分析65
33工艺制造70
331挤压工艺仿真分析70
332折弯工艺仿真分析72
333工装开发74
334零部件制造75
335零部件装车77
34试验验证77
341三点弯曲试验77
342焊接熔深试验77
343单件材质拉伸试验78
344吸能盒压溃试验79
345前拖钩静强度试验79
346台车碰撞试验80
347整车碰撞试验83
35总结88
第4章铝合金减振塔开发
41概述89
42铝合金减振塔对标分析91
421材料对标91
422结构对标92
43铝合金减振塔开发案例93
431总体方案93
432性能目标设定94
433典型断面结构形式95
434材料选择及优化100
435产品性能CAE分析102
436产品工艺分析104
437产品工装开发107
44铝合金减振塔试验108
441铸造缺陷检查108
442拉伸试验110
443金相试验111
444刚度试验112
445强度试验113
446白车身台架试验114
45总结115
参考文献115
第5章铝合金机盖开发
51概述116
511铝合金机盖应用趋势116
512铝合金机盖结构对标117
52铝合金机盖产品设计118
521设计目标118
522材料选择119
523机盖设计关键因素124
524机盖材料方案126
525机盖刚度CAE分析127
526机盖CAE分析128
527机盖SLAM分析129
528机盖冲压CAE分析129
53铝合金机盖生产工艺133
531冲压工艺133
532铆接工艺134
533涂装工艺140
54铝合金机盖性能验证143
541外板刚度试验143
542扭转刚度试验144
543弯曲刚度试验144
544疲劳耐久试验145
545机盖装车试验145
55总结146
参考文献146
第6章铝合金仪表板横梁开发
61仪表板横梁总成概述147
611定义147
612分类148
62对标分析148
63铝合金仪表板横梁开发案例149
631总体方案149
632可行性分析152
633材料性能目标153
634产品性能目标154
635产品性能CAE分析154
636产品工艺仿真分析156
637产品工装开发159
638产品试制160
639产品试验验证161
6310产品质量整改162
64总结163
第7章塑料背门产品开发
71概述164
72塑料背门对标分析164
721塑料背门的种类164
722结构对标165
723表面处理168
724整车间隙对标168
73塑料背门开发案例168
731塑料背门简介168
732可行性分析170
733分块方案171
734材料选择171
735产品性能目标173
736结构设计178
737产品性能CAE分析182
738产品工艺分析186
739产品制造187
7310零部件性能验证193
7311整车试验197
74总结207
参考文献207
第8章复合材料机舱支架总成开发
81开发背景208
82纯电动汽车机舱支架总成简介208
821机舱支架总成结构208
822金属机舱支架总成性能要求209
83复合材料机舱支架总成开发210
831SMC简介210
832性能要求211
833SMC材料选择212
834总成结构设计213
835复合材料机舱支架总成CAE分析213
836模具设计、制造及样件试制218
837试验验证222
84总结231
参考文献231
第9章塑料前端模块产品开发
91对标分析232
911分类及材料对标232
912结构对标235
92塑料前端模块开发244
921总体方案244
922可行性分析244
923概念数据设计245
924产品性能CAE分析及优化245
925产品装配过程开发249
93零部件装车验证249
931材料试验249
932环境试验249
933刚度试验253
934整车级试验255
94加强筋设计规范257
941加强筋结构形状257
942加强筋厚度258
943加强筋角度258
944加强筋间的连接方式259
945加强筋间的深宽比设计259
95总结260
参考文献260
第10章压铸镁合金仪表板横梁开发
101仪表板横梁轻量化方案简介261
102镁合金汽车仪表板横梁应用现状262
1021国外镁合金仪表板横梁应用现状263
1022国内镁合金仪表板横梁应用现状265
103压铸镁合金仪表板横梁开发案例265
1031材料选择265
1032结构设计266
1033性能CAE分析267
1034成形工艺270
1035连接技术270
1036腐蚀与防护273
1037性能验证273
104总结276
参考文献276
第11章行李舱盖拓扑优化设计
111拓扑优化的背景277
1111结构优化在工程中的应用277
1112拓扑优化研究发展概述277
112拓扑优化基本原理、方法及应用278
1121拓扑优化基本原理278
1122拓扑优化四种常用算法279
113行李舱盖内板的拓扑优化设计280
1131行李舱盖内板初版三维设计280
1132优化前仿真分析结果285
1133拓扑优化模型286
1134拓扑优化过程286
1135拓扑优化结果287
114行李舱盖内板的形貌优化设计288
1141形貌优化过程288
1142形貌优化结果288
1143基于工程可行的三维设计及同步工程分析288
1144形貌优化结果290
115结论291
参考文献292
第12章碳纤维复合材料汽车零部件开发
121碳玻复合材料车顶盖开发案例293
1211概述293
1212技术对标293
1213总体思路295
1214结构设计295
1215材料选择296
1216性能分析296
1217软模开发297
1218样件试制297
1219试验验证299
12110小结300
122碳纤维复合材料中通道加强板开发案例300
1221概述300
1222材料及成型工艺简介300
1223技术目标301
1224选材设计302
1225工艺设计304
1226结构设计305
1227铺层设计305
1228性能分析308
1229连接设计310
12210总成分析310
12211样件试制311
12212小结312
参考文献312