2012 Euro Car Body Mondeo 车身用材解析

SOP时间(month/year)：  8/2012

所属车型等级（欧洲）分类 (A, B, C, D, E, F, S, M, J)： CD 中大型轿车

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：1592 mm

后轮距：1585mm

轴 距：2850mm

车身脚印面积：= (Track, front + Track, rear)/2*轴距=4.53m²

1）白车身总重量：428.41 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：317.5kg，比上一代车型降低8KG。

 

图1 Mondeo车身重量变化示意图

白车身开启件和翼子板重量信息：

        左右前/后门总成 (包括铰链及附件)：62.36kg

        前保险杠横梁（包括附件）：11.66 kg  

       发动机罩盖 (包括铰链) ：12.21 kg

        后备门(包括铰链，附件和气弹簧扭力杆等)：16.267 kg

        左右翼子板 (两边之和) ：5.80 kg

        前端模块: 3.32 kg

报告显示，该车身的静态扭转刚度为19355.7 Nm/°，比上一代产品的刚度提升了15%，作为一款轴距2.85m的钢质车身，这个刚度值基本算是行业的领先水平。根据官方的展示资料，轻量化系数的提升应该主要通过结构的优化设计、高强度钢的应用， A、B柱液压成型，以及激光焊接工艺。

图2为Mondeo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)，图3为白车身总成的整个用材种类及分布情况

  图4资料显示，福特Mondeo白车身的高强度钢比例近70%，且传统高强度钢用量仅35.7%，远小于宝马3系54%的用量，也使得其白车身骨架的平均屈服强度达到348MPa，这样的用材在同级别车中用材还算厚道。 

该车型热成型的用量仅3.4%，与宝马3系相当，有效地控制了车身的成本。这也给了我们一个启示：大的车型，实际上没有必要应用更多的热成型材料，因为其有足够的吸能空间来保护乘员（详细分析请见该文章：How to Make a Car Lighter and Safer）。反而小车型还需要更多的热成型材料，尤其是驾驶舱周边，典型的车型就是2007年ECB会议上Fiat 500和今年的奥迪A3（笔者后续会做个专门的热成型技术应用总结，再次不在赘述）。

新福特Mondeo 材料与工艺方面最大的亮点无疑是A柱、B柱将采用液压成型技术，据福特车身工程师称该技术率先应用于福特上。使用液压成技术代替原有的热压印焊接薄板来制造车顶柱结构，既减轻了重量，又节约了成本和材料，最重要的一点是防撞性能更出色。“液压成型技术使得汽车的车身有更好的结构连续性。”福特技术主管Shawn Morgans表示，“目前只有我们的团队能够掌握液压成型技术。”

Fusion轿车将基于福特的CD4平台上设计制造，舍弃了前几代Fusion使用的马自达G-derived CD3平台。CD4平台同样支持林肯MKZ，该平台主要采用钢铁、高强度钢和超高强度钢的合金材料结构组成，在扭转刚度和抗弯曲能力上更加出众。

“管状结构在这里能够起到帮助，我们在能够利用的空间里使车柱的截面值最大化。当舍弃法兰盘连接管柱的结构时，车辆将获得更好的结构连续性，比如A柱与车顶纵梁间的焊接接头。由于车辆结构，并不是每次都能够找到很理想的将A柱与车顶纵梁链接起来的方法。”

液压成型在车身的应用还有两个案例，感兴趣的朋友可以自己去挖掘一下。一个是2007年沃尔沃的液压成型前纵梁，一个是2014款克尔维特车架纵梁（点击查看：2014款克尔维特采用液压成型纵梁 ）

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。

  5.总结

新蒙迪欧在国内的售价在20万起，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，这也给我们一个方向性的启示，在自主品牌高端车型的开发可以做个借鉴。最大的亮点无疑是液压车型，国内的汽车企业对液压成型的认识还不足，液压成型国内供应商的水平也有待提高。宝钢早在08年左右就借助国家项目的支持引进了液压成型生产线，但这几年的市场拓展也不温不火。当国内还在考虑液压成型是否应该在底盘零件上应用时，国外已经开始对车身上下手了。总之，液压成型技术的应用，需要国内汽车企业牵头，零部件企业配套能力更上，才能很好地借鉴应用问题，同事也会进一步降低应用的成本。