图1超大型结构的内外双门门环
1、铝硅镀层热成形钢Usibor®与Ductibor®塑造汽车安全之躯
热成形钢作为一种高性能的结构材料，在新能源汽车中的应用日益广泛。结合热成形工艺的应用，呈现高强度、良好的成形性能、能够制造复杂几何形状等性能特点。此外，钢材本身的成本和低碳排放的优势，使其成为实现汽车轻量化和高安全性的重要选择。随着热成形材料的不断迭代升级，其强度和延展性的多样化组合为车身设计提供了更多可能性。
VAMA提供的铝硅镀层热成形钢产品系列，涵盖了第一代Usibor®1500、Ductibor®500和第二代Usibor®2000、Ductibor®1000，两代热成形产品所展现的持续的材料开发创新能力能够满足汽车行业对高强度、高韧性材料不断增长的需求，推动整个产业的持续发展。而选择热成形钢不仅仅是因为它可以提供高强高韧的机械碰撞性能，还因为它可以为大型零件提供极其优异的几何性能。其中，Usibor®以其卓越的强度特性，成为车身抗侵入“硬区”的首选材料，为乘客提供坚固的保护屏障。而Ductibor®则凭借出色的韧性，在碰撞时能够迅速吸收能量，有效减轻碰撞对乘客的冲击。
外门环
内门环
图2超大型结构内外双门环示意图
在外双门环的设计中，如上图所示，第二代铝硅镀层热成形钢Usibor®2000首次被应用于门环的B柱、C柱和车顶侧梁上部的外环上，其强度高达2000MPa，显著增强了这些关键部位在碰撞时的抗变形能力，为乘员舱提供了稳固的生存空间。同时，这种高强度材料还提升了车身的顶压性能，在车身翻滚、顶压等工况下，可以进一步保障驾乘人员的安全。
为了在实现高强度的同时保持车身的韧性，非关键部位被设计成碰撞缓冲区。在B柱下部与门槛的部位，采用了强度稍低但韧性更好的Ductibor®1000材料，以便在侧面碰撞时能够更有效地吸收能量，减少碰撞冲击对乘客的影响。这种设计策略实现了车身侧围整体高强度和高韧性之间的完美平衡，既保证了车身出色的安全性，又兼顾了在特殊工控下的突出吸能效果。
2、激光拼焊技术助力门环部件的高材料利用率
内外双门环是对先前内外门环和前后大门环技术的深度整合，在这一超大型一体化结构中每个门环都由精心挑选的6块坯料通过先进的激光拼焊技术精确组合，再经过一体化热冲压成形。
在金属材料的应用中，高强度和高韧性往往难以并存。然而，激光拼焊技术（TWB，Tailor Welded Blanks）为这一难题提供了理想解决方案。在内外双门环设计中利用GONVVAMA的激光拼焊技术可以精准地将2000MPa、1500MPa和1000MPa三种不同强度和韧性的材料组合在一起，从而实现了材料性能的定制化。与此同时，还可以将不同厚度的钢板拼焊在一起，通过降低局部的钢板厚度起到良好的减重效果。形成的整体零件抵消了由于钢板减薄带来的刚度下降问题。
通过零件的高度集成和激光拼焊板焊缝位置的精准设计，以及对材料的优化利用，内外双门环解决方案在材料节约方面也取得了显著的成效。
更重要的是，GONVVAMA以其全球领先的铝硅镀层激光消融技术实现了优异的焊缝质量，不仅极大地降低了大型门环的冲压报废率，也为整车碰撞安全提供了极为可靠的工艺保障。
3、热成形工艺克服大型结构件生产难题
图33超大型结构的内外双门门环
在传统工艺中，大型车身模块常常采用分体式制造流程，不仅效率低下，需要耗费大量时间和资源，而且成本高昂。
大型结构件生产的质量控制在车身制造领域始终是一个技术难点。零件尺寸庞大导致模具匹配困难、性能调试经验不足、整体精度控制复杂，这些问题使得大型结构件的生产面临诸多挑战。在创新的热成形内外双门环超大结构中，2000MPa高强度材料的大面积应用，对成形工艺构成了巨大考验。
本特勒凭借其在热成形领域的深厚技术底蕴，成功攻克了这些难题。经过严格测试，样件完全达到了预期的性能，展现了其卓越的工艺能力和品质保证。相较于传统工艺中大型车身模块的分体式制造流程，一体式内外双门热成形门环技术展现了显著的优势。该技术不仅大幅减少了零件数量和焊点，降低了系统的整体重量，还显著提升了生产效率和成本效益。