钟霞

摘 要：基于侧面碰撞吸能特点，对B柱总成进行轻量化设计。从材料、工艺、结构等方面入手，对原B柱外板和加强板进行轻量化设计，采用热成形材料替换、增加补丁板和激光拼焊等3种方案进行设计，采用侧面碰撞仿真分析对方案进行可行性验证，并将设计方案综合应用到实际车型中对方案进行检验。

关键词：B柱总成;侧面碰撞;性能设计

1轻量化方案设计

1.1B柱总成模型

通过合理的材料选用、结构优化和成形工艺设计对B柱总成开展轻量化设计，需对结构的侵入量和侵入速度进行控制，有效减小汽车侧面碰撞中的乘员伤害，提高汽车侧面碰撞安全性。基于整车侧面碰撞的要求，制定B柱外板零件碰撞安全性评估方案，基于B柱外板变形模式，在结构安全性评估中重点关注B柱外板中部的最大位移和B柱外板下部的最大变形或易失效区域。根据人体坐姿位置与B柱总成之间的对应关系，选取B柱外板上对应人体頭部、胸部、腹部和骨盆的位置及B柱外板下端位置上共5个测量点，用以评估B柱总成的结构碰撞安全性能。

1.2B柱轻量化设计

1.2.1热成形材料替换方案设计

冲压成形技术不仅能够同时满足车体轻量化和提高碰撞安全性的双重要求，而且成形后的零件具有基本无回弹、精度高、成形质量好等优点，已被广泛应用于汽车柱类、梁类等高强度结构件的生产制造中。采用热成形材料替换B柱外板原来的高强钢材料，具体方法是：取消B柱加强板，根据强度等效原则，B柱外板采用1.1mm厚的1500HS材料，热成形B柱外板的强度不低于原来DP780外板和DP590加强板的等效强度。……