当门环走向进一步集成

13 09月 2023

2023-09-13 15:07

造车就像造房子一样，为了确保驾乘安全和舒适性，“承重墙”得精心构建。随着车身设计越来越一体化、集成化，人们对车身“承重墙”的定义也早已从A、B柱演变到多零件集成的环结构，以及由多环组成的笼式结构。

从1到N的创新突破

环结构最为经典的案例非热成形一体式门环莫属，它将A柱到B柱，包括A柱下部和门槛件的独立分件结构，通过使用热成形钢、激光拼焊和热成形工艺设计成一体式的前门环结构，已在国内外得以广泛应用。当门环走向进一步集成，升级版的前后大门环则在这一基础上合并了后门环，将整个乘员舱部位的侧围结构件，即A柱到C柱、门槛的合围区作为一个整体热冲压成形，形成了一体式双环的结构。

安赛乐米塔尔内外双门环车型实例和前后大门环软模样件

众所周知，双门环作为车身结构中最大的部件，加工难度极大。得益于在门环轻量化领域十多年的经验积累，安赛乐米塔尔最新推出的多零件集成式双门环解决方案，成型性、焊接性和工业化生产的可行性均得以验证，持续引领着行业最前沿。作为安赛乐米塔尔多零件集成最为经典的案例之一，双门环集成方案在上一代热成形激光拼焊的四环结构（内外双门环）和前后大门环基础上进一步整合，形成一个内外双门门环的超大型结构。

安赛乐米塔尔多零件集成式双门环解决方案

集成不仅仅只是将多变“一”

通过减少每个门环所需的子部件数量，多零件集成式双门环解决方案从根本上简化了整个车身侧围总成的供应链流程。单侧门环的零部件数量从13个减少到4个，整车共减少18个零部件、244个焊点，使得多零件集成呈现出新的高度。

你以为集成仅仅只是将多变“一”吗？那就错了。方案将乘员安全区和碰撞缓冲区的概念诠释到极致，作为安全的关键区乘员舱被设计为强度高的区域，例如在外双门门环的整个A柱和B柱上部应用了第二代铝硅镀层热成形钢Usibor®2000，强度达到2000MPa，超高的强度保证了在发生碰撞时抵抗变形的能力，为乘员舱提供了强有力的生存空间支撑，同时也能够提升顶压性能；碰撞过程的非关键部位被设计成碰撞缓冲区，在B柱下部与门槛连接的部位应用了强度稍低但韧性更好的Ductibor®1000来吸收能量，从而实现了车身侧围整体高强度和高韧性之间的完美平衡。方案已参照目前国际市场上最权威的碰撞测试机构（包括欧洲NCAP以及北美IIHS、NCAP）对小偏置碰、柱碰、侧碰、翻滚等严苛碰撞测试提出的要求完成了验证。

全生命周期提效减碳最优解

整体而言，相较基准多部件组装的解决方案，多零件集成式双门环的制造成本并未增加。相反，通过布料的优化设计，内、外双门门环的材料利用率相较基准分别提高了5%和4%，整体用钢量减少22公斤，材料成本更低。

据安赛乐米塔尔测算，如仅仅考虑生产制造环节，由于方案无需点焊，外双门门环的生产成本相比基准减少近10%，内双门门环因为采用热成形钢取代基准的冷成形和辊压成型先进高强钢，材料的升级使得新方案的成本与基准持平，但安全系数和轻量化水平得到大幅提升。相比基准方案，白车身减重达9.8公斤，降幅11%。除此之外，多零件集成的概念使得车辆的生产过程彻底简化，车身生产车间的工作台面减少50%，整车生产效率大幅提升，可实现额外的大幅降本，同时助力汽车制造商实现碳减排和产品全生命周期碳足迹的优化。