谭继锦， 季天宇， 程文文， 解 宇

(合肥工业大学 汽车与交通工程学院，合肥 230009)

电动化、智能化、网联化和轻量化是目前汽车技术发展的总体趋势.其中，轻量化是关系到人类社会节能和环保的重要方向[1-2].保险杠是汽车的重要组成部分，主要作用是在车辆发生碰撞时，可以保护车身，是车辆被动安全的关键结构之一[3].在汽车整体轻量化的趋势下，保险杠的轻量化研究同样也很有必要.朱平、张宇等[4]采用高强钢和铝合金对车身主要覆盖件进行轻量化研究.刘海江等[5]以高强度片状模复合材料替代原保险杠零件的高强度钢材料进行轻量化设计.但仍然存在着零件多、结构复杂、装配环节多等问题.本文针对某一款电动轿车前保险杠，按精密熔模铸造工艺要求对保险杠系统进行一体化设计，用铸铝代替原高强度钢，简化了工艺，减少了装配环节，增加了结构强度，生产周期短且大批量生产时可有效降低制造成本，同时还达到了轻量化的效果.

1 轻量化材料选取

汽车轻量化主要有两大方式，①通过结构的改进，缩小零部件尺寸，使部件中空化、薄壁化;②使用轻量化的金属与非金属材料，进行材料替代[6].本文是从材料与结构两方面入手，进行材料替换与铸件一体化设计，结合保险杠的碰撞性能分析，满足设计性能要求.

铝添加一定的合金元素后，可获得具有良好铸造性能的铸造铝合金(ZL201A)，它具有成本低，强度高，延伸率良好等特点[7]，综合成本以……