霍长宏 李朔 秦昀

摘 要：目前，轻量化已经成为未来汽车行业发展的重要技术之一，轻量化可以使汽车产品的重量降低、性能提升，节能、安全。仪表板管梁是汽车内饰重量最重要组成部分之一，传统钢制一般重9-10kg，随着铝合金材料在汽车行业的广泛应用，我们对其在仪表板管梁上的运用作了尝试，成功的达成了降重40%以上的目标。文章详细介绍了铝合金仪表板管梁的设计思路和CAE分析过程，对轻量化仪表板管梁设计研究有极高的指导作用。

关键词：仪表板管梁;轻量化;铝合金;CAE中图分类号：U462

文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2019）04-47-02

引言

目前，轻量化已经成为未来汽车行业发展的重要技术之一，轻量化可以使汽车产品的重量降低、性能提升、节能、安全。仪表板管梁是汽车内饰重量最重要组成部分之一的，其作为钢制结构件，基材选用20#无缝钢管及SPCC钢板冲压支架焊接而成，焊接工艺采用CO2气体保护焊，材料及制造工艺较为传统，导致其密度及重量偏大，有着极其可观的降重空间。

本文从实际车型设计出发，归纳总结了以铝合金仪表板管梁为代表的轻量化仪表板管梁设计的基本思路与性能分析要点，从材料选择、工艺选择、设计要点和CAE性能要求等方面阐述。基于深入的理论研究并结合产品开发的实践经验，对轻量化仪表板管梁设计有极高的指导作用。

1 设计要点

由于铝合金密度仅为2.7kg/cm3只有钢的1/3，据以往经验，在达到相同产品性能的前提下铝合金替代钢制材料甚至可以达到30%-50%的减重率，所以我们尝试选取铝合金作为替代材料进行管梁的设计，最终效果喜人，轻量化效果显著。……