【作 者】李彥云;張東升;李超

　　【前 言】

　　正面 25%偏置碰撞工況是中國保險汽車安全指數(shù)（CHINA INSURANCE AUTOMOTIVE SAFETYINDEX，C-IASI）車內(nèi)乘員安全指數(shù)的重要工況之一，又稱小偏置碰撞撞試驗。小偏置碰撞撞是道路交通事故的重要形式之一。因小偏置碰撞撞事故導(dǎo)致的乘員死亡約占正面道路交通事故中乘員死亡總數(shù)的四分之一,嚴重損害了人民生命財產(chǎn)安全，近兩年關(guān)注度比較高[1]。碰撞的載荷通過輪胎和前輪罩上邊梁向后傳遞到 A 柱，可造成駕駛艙嚴重變形，直接威脅乘員艙人身安全。A柱的變形程度直接影響乘員的安全空間，因此 A 柱的設(shè)計對于小偏置碰撞非常重要。

　　近年來各車企在 A 柱用材及成形技術(shù)方面進行了大量研究和試驗。其中，熱成形鋼熱沖壓成形技術(shù)是其實現(xiàn)輕量化和安全性的先進成形技術(shù)之一。目前應(yīng)用較廣泛的熱成形鋼為 22MnB5[2]。

　　雖然 22MnB5 鋼經(jīng)熱沖壓成形后的強度可以達到1 500 MPa 級別，但隨著汽車企業(yè)對輕量化要求的進一步提高，各大鋼廠相繼開發(fā)出 1 800 MPa、2 000 MPa 級別的熱成形鋼[3-7]，并在車門防撞梁上進行輕量化應(yīng)用研究[8-10]。

　　基于某車型A柱的1 500 MPa熱成形鋼設(shè)計方案，使用 2 000 MPa 熱成形鋼進行優(yōu)化設(shè)計，得到輕量化設(shè)計方案，并依據(jù)正面25%偏置碰工況的仿真分析，分析輕量化結(jié)構(gòu)方案的可行性分析和成本對比分析，綜合得出 2 000 MPa 熱成形鋼應(yīng)用于A柱的可行性，輕量化效果及經(jīng)濟效益。

　　【結(jié)束語】

　　基于某車型A柱位置已應(yīng)用1 500 MPa熱成形鋼的方案，使用 2 000 MPa 熱成形鋼進行輕量化設(shè)計，并進行成形、性能及成本分析，可得出以下結(jié)論。

　　a.在左側(cè)車身 A 柱上內(nèi)板、A 柱上加強板上采用 2 000 MPa 熱成形鋼，并取消內(nèi)部加強結(jié)構(gòu)及焊點，可實現(xiàn)零件數(shù)量減少 2 個，焊點減少 19 個，質(zhì)量降低0.734 kg，單車降重效果在17.4%；

　　b.通過工藝分析，采用2 000 MPa 熱成形鋼，與1 500 MPa熱成形鋼相比，在成形性上略有下降，但可以通過局部結(jié)構(gòu)優(yōu)化滿足成形性要求；

　　c.通過小偏置碰撞仿真分析，在 A 柱上應(yīng)用2 000 MPa 熱成形鋼，取消內(nèi)部加強件后，乘員艙 A柱位置無變形，有效保障了小偏置碰撞工況下乘員的安全，檢測值與原 1 500 MPa 方案略有差異，但均滿足優(yōu)秀指標；

　　d.通過成本對比分析，由 1 500 MPa 熱成形鋼切換為 2 000 MPa 熱成形鋼，零件成本上升主要來源于原材料成本上漲；但通過減少零件數(shù)量及焊接成本，實現(xiàn)了單車成本和工裝費用的降低，具有顯著的經(jīng)濟效益。

　　以下是正文：