1.车型基本信息
SOP时间(month/year): 10/2011
所属车型等级(欧洲)分类 (A, B, C, D, E, F, S, M, J): D 大型轿车
注:欧洲车型分级:A: mini cars;B: small cars;C: medium cars;D: large cars;E: executive cars;F: luxury cars;S: sport coupes;M: multi purpose cars;J: sport utility cars (including off-road vehicles)。世界各国对车型级别的分类详见:Car classification。
车型尺寸:长*宽*高=4624mm*1811mm*1429mm
前轮距:1531 mm
后轮距:1572mm
轴 距:2810mm
车身脚印面积:= (Track, front + Track, rear)/2*轴距=4.3597m2
2.车身重量信息
1)白车身总重量:402 kg 包括四门两盖等覆盖件,也包括保险杠横梁的非油漆车身。
白车身骨架重量:301.3kg
白车身开启件和翼子板重量信息:
左右前门总成 (两边之和; 不带铰链):29.896kg
左右后门总成 (两边之和; 不带铰链):25.22kg
发动机罩盖 (不带铰链) :23.44 kg
后备门(不带铰链):16.267 kg
左右翼子板 (两边之和) :5.56 kg
前端模块(包括保险杠横梁): 11.500 kg
2)车身轻量化系数:
报告显示,该车身的静态扭转刚度为26000Nm/°,比上一代产品的刚度足足提升了10000Nm/°,作为一款轴距2.8m的钢质车身,应该说这个刚度值的确是个标杆,刚度的提升主要通过改善刚度敏感位置的设计,是包裹架、轮罩与后地板连接位置,以及发动机舱等位置,见图1。


该车的轻量化系数为3.5,比上一代产品轻量化系数降低30%。轻量化系数的降低主要得益于车身刚度的提升,遗憾的是车身上也采用了很多轻量化的材料和设计,但是重量还是比上一代增加了近40公斤(见图2)。这也许是做轻量化的工程师们应该关注的,轻量化系数降低了,但车身重量增加了,究竟是以轻量化系数还是以车身的重量来评价我们的成果呢?但这个尺寸的车身,400KG的重量还是比较低的。

3.白车身用材分布
图3为白车身用材示意图(零件的用材的类型用RGB颜色代码加以区分):

表2为宝马3白车身总成的整个用材种类及分布情况


图4白车身用材分类
图4资料显示,新宝马3白车身的刚强度钢比例超过了70%,但是传统高强度高达到了54%,图5给出了白车身骨架的材料强度分布,其中屈服强度大于340MPa的高强度钢达到37%,作为一个豪华品牌的中级车,这个车身材料用材只能说是中规中矩,并无多大的亮点。

图5给出了白车身骨架的材料强度分布
该车型的热成型的也只达到3%,但是在B柱热成型采用与TRB(图6)结合的新技术,也是目前热成型应用比较流行的趋势。

图6 B柱热成型采用与TRB结合的新技术
另外,前保横梁材料铝合金也是车身主要新材料之一。

图7前端模块总成
4.白车身的连接技术
作为一款钢质车身,白车身的连接还是以点焊为主,弧焊、胶粘接、铆接、激光焊接、冲压连接和自攻螺钉连接工艺等也有一定应用,中激光焊接技术应用达到约2.6m,胶粘接达到54.5米,对于提升车身的刚度也起到一定的作用。整体应用并无多大的亮点。表2为白车身的连接技术清单。
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连接技术
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连接点数量或连接长度
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等价焊点数量
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测算依据
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焊点
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5846个
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135
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1:1
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弧焊
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0.86 m
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43
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20 mm = 1 WSE
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激光焊接
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2.6 m
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173
|
15 mm = 1 WSE
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|
激光钎焊
|
1.2m
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40
|
30 mm = 1 WSE
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粘接工艺
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54.5m
|
1090
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50 mm = 1 WSE
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冲压变形连接
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6个
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6
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1 joint = 1 WSE
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自攻螺钉连接
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64个
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64
|
1 joint = 1 WSE
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图8宝马3连接技术应用位置
5.总结
宝马三系在国内的售价在30万以上,对于这样价位的高端品牌来说,可能成本的控制也是整车开发的重要目标之一。在整个车身用材上并无多大的亮点,热成型材料的用量甚至还低于国内部分自主品牌A级车的用量。整个白车身的高强度钢的比例达到了70%,其实也不必为这个数字惊呼,该车屈服强度大于340MPa的高强度钢也仅有37%。
车身轻量化技术目前应该首要解决的是设计思路与理念的问题,国内在车身材料方面差距并没有想象的那么大,需要主机厂从设计上多下功夫。
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作者简介:
江淮秀才(笔名),中国汽车材料网技术顾问,十余年的汽车材料技术与管理经验,主要从事汽车轻量化材料与工艺、汽车新材料与新工艺、汽车材料性能、汽车回收利用等技术的应用研究。联系方式:adviser@qichecailiao.com。







