BMW E60(寶馬5系)白車身結構解析

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1、德國寶馬BMW5系列白車身結構解析（編譯自德國寶馬公司內部資料）寶馬5系列車外形圖寶馬5系列車側視圖寶馬5系列車外形結構圖目錄第一章E60(即寶馬5系列)白車身引言第二章材料鋼鋁第三章車身的結構引言――該車身結構的新的特點系統(tǒng)概貌――白車身結構組件――減重型的鋁制前部構件GRAV――側面筋條和頂棚――側壁板――車底部構件――車后部構件針對各國的全型號――正面壁板和組件第四章接縫接合技術引言鋼件接合技術鋁件的接合技術鋼件和鋁件的接合技術第五章GRV--減重型的鋁制前部構件――GRAV特點概貌――減重型的鋁制前部構件組件――輪罩――發(fā)動機支座――正面壁

2、板第六章碰撞特性――正面碰撞――側面碰撞――車尾部碰撞－－ATZ前部碰撞――ATZ后部碰撞.第一章E60(即寶馬5系列)白車身引言一種現(xiàn)代的汽車車身必須符合很多的要求。而最重要的要求自然就是給乘坐者提供良好的內部空間。另外就是車在碰撞的情況受到的傷害最低為佳。此外，發(fā)動機和動力排都要堅實地懸固在車身上面。整個車的重量全集中在車身結構的四個點上，對車身有很高的承受靜力和動力的要求。此外車身承載件還必須有很高的疲勞強度，在出現(xiàn)事故之后承受的修理費盡量的低。同樣車身重量和強度也極大的影響著車在運行時的行駛性能。為了最優(yōu)地實現(xiàn)所有的上述的要求，在設計布局的

3、時候要給予特別的注意。多年以來在寶馬公司在制造第一臺樣機之前就通過計算和模擬方法實施了對所有構件的性能進行了優(yōu)化。在最近的一些年，所有的汽車生產(chǎn)廠家對車的重量越來越加大的趨向一直進行不懈地克服。由于發(fā)動機的功率越來越高，車架和車身就要承受更高的負荷，相應地就增大了尺寸。同時人類在這些年來變得越來越高大，這使整車和車的內部空間也要求加大。在近幾十年里人們對車的舒適性的要求也越來越高，也有了系列化的舒適性配置及特種配置。所有的這些發(fā)展現(xiàn)象都使車的重量增加，也就導致了行駛能力的變壞，這又一次迫使人們去提高發(fā)動機的功率。為了不陷入這個怪圈或者走出這個怪圈，

4、寶馬公司研發(fā)了E60。此車身一定要有明顯的改變，但是要實施的前提可能性是構件不但在幾何形狀上優(yōu)化，材質的選擇方面也要優(yōu)化。E60就是第一臺這一類的車：車前面構件是鋁制的，車座倉和車的后廂卻是由鋼件制成的。使用了這種混合式材質的方法和高強度的鋼材，使車體（不算車門和前后蓋板重量）重量降到了255公斤，重量分布也明顯改善了。下面按照順序論述有關材質的選擇，材料特性，車身結構，焊接接縫方法和碰撞特性。第二章材料現(xiàn)代車身要滿足很多的要求。在最可能小的外形尺寸時要有盡可能大的內部空間。在出現(xiàn)車禍時要給乘駕者最好的防護。這個動力排，也即發(fā)動機，變速箱牢固的在車

5、身上良好工作。另外車身要有非常好的靜態(tài)和動態(tài)剛度，以便使寶馬車實施它的名副其實的行駛性能。另外，車的承載構件要有很高的疲勞強度，在出現(xiàn)事故之后承受的修理費盡量的低。為了實施和完成上面的這些要求，寶馬公司的戰(zhàn)略就是對每一個結構件為達到它的最優(yōu)效能要使用最好的材料。――鋼鋼料無疑是最為常用的材料。采用各種新型的鋼合金使用在各自需要的方位處。在寶馬E60的車身上面使用了9種不同型號的合金，下面分別敘述這些不同的性能和使用范例。為了使解析更加方便起見，要先了解下面的三個定義：-Rp->屈服極限，單位為N/mm2-Rm->抗拉強度，單位為N/mm2-A80-

6、>破斷延伸率，單位為%Rp和Rm兩個參量對于部件的強度，耐受碰撞能力和構件的厚度是很重要的。A80這個參數(shù)是對沖壓車間去衡量材料的成形能力的一個尺度。圖1各種鋼材的強度和成形能力圖內文字的涵義X強度Y成形能力1深沖成形鋼2IF–鋼,各向同性鋼,BH–鋼,微晶合金鋼3DP–鋼4TRIP–鋼5CP–鋼6MS-鋼7Bor–鋼深沖成形鋼（例如，DC05）這種標準材料在構件上面使用時沒有特別的強度要求。但這種結構鋼件由于它的幾何形狀復雜，要求它的成形度很高，就不可能使用高強度的鋼。常常是對于入門者有時不明白為何一個結構件不能用高強度的鋼。頂棚的外板就是實例。

7、原因是頂棚成形量相對來講不是很大，好像看來適于使用高強度的鋼。但如果你仔細研究就會確定，在邊邊角角的那些地方就是成形的關鍵部位。（看圖2）。這種深沖成形材料屈服限范圍是120-140N/mm2,最大的抗拉強度是450N/mm2，破斷拉伸率A80是40％。在車身制造中使用普通方法和工裝可以很容易對這種材料進行焊接。還有一些件使用這種材料，例如，車底板和行李廂底板。圖2E60車頂棚外板IF類鋼（例如，H220Y）對于非常復雜造型的零部件，不但要求深沖也需要拉延，有不同的沖延深度，就要使用這種IF類的材料。這種類型的鋼的結構是晶格無間隙，是在鐵素體的中間

8、晶格內沒有了碳和氮的原子，這就使這種合金鋼表現(xiàn)出非常低的碳和氮的含量，表現(xiàn)了非常好的成形能力和可焊性。這種鋼的屈服限是18