仪表板

汽车仪表板的横梁选型策略

发布时间:2024/8/3 10:28:59   

目前主流车企主要使用传统钣金焊接型仪表板横梁。随着整车油耗和排放要求的提高,重量成为选型时考虑的因素之一。仪表板横梁可以通过优化结构设计,在不降低性能的前提下进行减重;同时轻量化材料也已经逐步开始应用。

①钣金焊接型横梁具有明显的价格及性能优势,对结构设计和安全性能非常有利,生产制造比较容易控制,因而成本相对较低,但对座舱系统的零件布置有一定限制。

②镁合金的强度高,有优秀的电磁屏蔽性能、振动吸收性能、金属模铸造性能和机械加工性能,很适合制造仪表板横梁。但由于镁合金的屈服强度和抗拉强度不高,需要增加较多的连接结构和加强肋,限制了其轻质特性的发挥。作为入门级的轻量化方案,镁合金铸造横梁在自主品牌和进口车型上都能找到应用案例。与传统的钣金焊接型横梁相比,镁合金横梁能减重30%左右。

③铝合金挤出冲压型横梁的材质有着更好的延伸性能、屈服强度和抗拉强度,且挤出冲压可以获得优良的表面质量和尺寸精度。但由于受到物料成本、加工工艺、环境设备的限制,变形铝合金材料(如挤出铝合金型材、冲压铝合金板带材)制成的仪表板横梁一般只应用于中高端车型。与传统钣金焊接型横梁相比,挤出冲压型铝合金横梁重量能够节省40%以上。

④全塑料型仪表板横梁一般采用纤维增强复合材料,密度不会超过2.0g/cm3,能够节省重量50%以上,与金属材料相比具有非常大的优势。但受到温度、气候影响,塑料仪表板横梁的整体刚度、模态会有衰减,目前应用还不是很广泛。随着新能源汽车的发展,轻量化要求越来越高,全塑型仪表板横梁将成为仪表板横梁发展的一个趋势。

⑤混合型仪表板横梁的主承载区域,如驾驶员侧,采用轻质金属材料,如镁合金,可以保证足够的强度以支撑转向管柱载荷;而在非主承载区,如前排乘客侧,采用传统的钢管梁结构。可以根据项目需求,增加或删减支架结构,以适应不同集成度、安装匹配的要求。混合型仪表板横梁的有效重量主要聚集在驾驶员侧区域,极大地降低了仪表板横梁的总重,和镁合金压铸横梁重量相当,同时单价又接近传统钣金焊接型横梁,具有相当高的性价比。

以上各种形式的仪表板横梁,在重量、成本、投资需求上各有所长。在进行车型开发时,应根据项目的重量目标、单价成本和投资预算,进行仪表板横梁的系统选型。



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