美國推出新型扭力梁式懸架 減重25%

　　日前，由美國鋼材市場發(fā)展研究所(SMDI：Steel Market Development Institute，總部位于華盛頓)汽車應(yīng)用委員會成員以及克萊斯勒、福特汽車和通用汽車員工一同組建的新型輕質(zhì)扭力梁項目宣布推出其新成果————新型輕質(zhì)扭力梁懸架結(jié)構(gòu)。

　　該項目中以22MnB5熱沖壓鋼管結(jié)構(gòu)和DP780雙相鋼、SPFH540熱軋鋼板為組成材料的U型結(jié)構(gòu)懸架，其整體重量較普通鋼結(jié)構(gòu)相比降低30%，對于年產(chǎn)值分別為30000輛和250000輛車型來說其各自生產(chǎn)成本僅提高約12%-15%。

　　同時，采用以22MnB5熱沖壓鋼板和DP780雙相鋼、HSLA550熱軋鋼板為組成材料的S型鋼結(jié)構(gòu)懸架與普通鋼結(jié)構(gòu)懸架相比預(yù)計可以降低約14.9%的整體重量。而該新型輕質(zhì)扭力梁項目目的就是為了實現(xiàn)在等效的功能結(jié)構(gòu)和相似的彈塑性情況下降低15%-25%的整體重量，并保證生產(chǎn)成本增長率不超過10%。

　　另外，在該新型輕質(zhì)扭力梁項目中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮兩個因素：一是在最大扭矩情況下的機械耐久性;二是在最大徑向負載下的機械強度。

　　以上兩種鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方案經(jīng)過專家制造評估系統(tǒng)和眾多相關(guān)應(yīng)用實例的證明是切實可行。在現(xiàn)如今的各種商業(yè)應(yīng)用中，扭力梁結(jié)構(gòu)常被用作產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品性能、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)成本的基準應(yīng)用結(jié)構(gòu)。

　　最初該新型輕質(zhì)扭力梁項目的設(shè)計理念是在可用設(shè)計空間基礎(chǔ)上對產(chǎn)品空間形狀進行最優(yōu)化設(shè)計，通過對各個產(chǎn)品進行不斷地優(yōu)化設(shè)計以滿足規(guī)定的結(jié)構(gòu)要求。

　　如果不考慮生產(chǎn)制造上的限制，那么最終的產(chǎn)品平面結(jié)構(gòu)將是一種U型桁架結(jié)構(gòu)。該種最優(yōu)化設(shè)計結(jié)果被稱為”U型梁”結(jié)構(gòu)。而在此基礎(chǔ)上再進行擠壓成型便得到了上面提到的第二種創(chuàng)新型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計————”S型梁”。”S型梁”在進行再優(yōu)化設(shè)計時截面被設(shè)計為了S形。

　　”U型梁”結(jié)構(gòu)采用超高強度鋼(UHSS：UltraHighStrengthSteel)和先進高強度鋼(AHSS：AdvancedHighStrengthSteel)，這可以有效減小鋼結(jié)構(gòu)厚度，降低整體重量。該結(jié)構(gòu)由熱成型橫向部件和縱向部件組成，采用22MnB5熱沖壓鋼管結(jié)構(gòu)，厚度保持均勻為2.5毫米。

　　”U型梁”結(jié)構(gòu)橫向部件采用封閉式倒置U形結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計目的是為側(cè)傾轉(zhuǎn)向提供基準剪切中心。通過配備后視掃描部件可以實現(xiàn)側(cè)傾轉(zhuǎn)向可調(diào)。而考慮到設(shè)計簡潔性最終設(shè)計方案未采用掃描部件。

　　”S型梁”結(jié)構(gòu)采用熱沖壓主梁加熱沖壓小尺寸加強筋結(jié)構(gòu)，材料均采用22MnB5熱沖壓鋼板材料。通過優(yōu)化設(shè)計得到主梁采用S形結(jié)構(gòu)設(shè)計。圖中”S型梁”結(jié)構(gòu)俯視圖整體還是呈現(xiàn)U形結(jié)構(gòu)，這表明最終優(yōu)化結(jié)果與優(yōu)化目標保持了良好的一致性。

　　美國鋼材市場發(fā)展研究所汽車市場副主席Ronald Krupitzer表示：”隨著燃油經(jīng)濟性法規(guī)的相繼出臺以及不斷豐富，各個汽車生產(chǎn)廠商都在想法設(shè)法盡可能的降低車輛的整體重量。該新型輕質(zhì)扭力梁項目通過利用目前先進鋼鐵技術(shù)優(yōu)化設(shè)計車輛懸架鋼結(jié)構(gòu)，不僅降低了車輛整體重量，同時也相應(yīng)降低了車輛的燃油消耗?！?/p>

　　該新型輕質(zhì)扭力梁項目由加拿大瑪爾梯邁梯克公司(Multimatic，其總部位于加拿大安大略省，主要負責業(yè)務(wù)包括鉸鏈、銘牌車門和懸架系統(tǒng)、工程服務(wù)等)負責。美國鋼材市場發(fā)展研究所隸屬于美國鋼鐵協(xié)會(AISI：American Iron and Steel Institute)，美國鋼鐵協(xié)會由24家綜合性電爐鋼鐵制造商以及125家相關(guān)供應(yīng)商和客戶組成。美國鋼鐵協(xié)會成員鋼鐵總產(chǎn)能占美國以及整個北美地區(qū)的四分之三還要多。