
【车讯网 报道】汽车的白车身是被动安全中非常重要的部分,是结构、材料、焊接相互配合的完美作品,通过数十次碰撞测试,相互协调后达到完美匹配关系。白车身也更像是身体,结构=骨架、材料=骨质、焊接=骨骼连接,三者之间缺一不可。

此次我们通过深度拆解方式,解析凯翼炫界的车身结构、工艺、配套商等内容,挖掘内在品质。在拆解过程中,也挖掘出“结构”的成熟性和先进性。不仅符合现代车型的设计标准,甚至部分结构的布局上超越了同级车型的设计水准。在之前凯翼智慧工厂的文章中介绍中,也为大家着重的介绍了焊装车间,高自动化涂胶、焊接,为车身焊接提供品质保障。
不过有很多网友留言,结构容易识别,焊接也看到了壮观的场面,但是钢板感觉并无差异化,钢板强弱对车身安全到底有何影响?本篇我们借此机会,用“粗浅”的举例和道理,聊聊汽车结构和钢板那点事儿。

我们先来温习一下之前的功课,下图是炫界的白车身结构,A/B柱和门槛梁最为壮实,负责保护车内成员防止变形。所以里面的钢板(注:里面的钢板,不是外蒙皮钢板)使用高强度热成型钢,该位置钢板强度也是全车最高的。

从下图结构中可以看出,笔者标注的红色部分是主要防护结构,钢板也是强度最高的,黄色为次要结构,其钢板强度低于红色,绿色部分是低速防护结构、钢板(此位置为铝合金材料)强度是最低的。
有两个认知误区需要在这里重点说明,目前有不少消费者依然关注外蒙皮钢板的厚度,用手敲钢板,认为厚的就是安全。也有不少媒体在宣传防撞梁钢板的厚度,甚至测量数据排名,给出安全定论。这都是极度片面的做法。

汽车结构也有进化论
为了让大家更好的理解结构与材质的关系,笔者用人体结构做个类比,上述所说,车身结构=骨架结构,百万年前,人类就已经出现,但那时的人体结构和现在存在很大差异,通过长时间的生活环境、饮食、行为、生活方式等发生变化,人体结构也随着环境发生进化。我们现有的身体结构,是符合目前环境最好的进化结果。
汽车的车身结构也是如此,从第一辆汽车诞生到现在,汽车结构也在不断变化,根据安全标准、使用需求、和新材料的诞生,车身结构也逐渐进化。笔者之所以说炫界车身结构符合现代设计标准,就是由此而来。
汽车钢板=骨骼密度
我们身体上的骨骼有粗、有细、有软、有硬。这都是根据骨骼之间的功能相互匹配。譬如下图红色部分,头骨、脊椎、肋骨都是保护身体重要部分,等同于A/B柱和门槛梁等重要结构;黄色部分结构和材质强度次之,蓝色部分递减减弱,这部分就是汽车的前后纵梁部分。绿色标注为强度最弱的部分,犹如汽车的前后保险杠。当身体不慎跌倒,手撑扶地面时,力量传递由前到后逐级溃缩,最先骨折部分也是最前方。

汽车所用材质种类繁多,譬如钢材和铝合金、还有碳纤等不同材质,每个材质之间还有诸多分类,不同钢板强度通过拉伸试验和成分分析就能分析材质,所谓拉伸就是拉断骨头的力量,成分分析,可获取材质粉末成分分析获得具体材质标号。笔者举个不太恰当的例子,这犹如骨质的密度,骨密度高,骨质更硬。反之骨头强度下降。

相同车身结构、不同车重,材质截然不同
前文笔者重点阐明,车身结构与材质的配合,需要通过车身质量等因素调整,动一发而牵全身,这里就不得不提一些“平台化”产品,紧凑级三厢车、SUV和中大型SUV等,基于相同平台和车身结构,如果材质没有太大区别,这就对安全性能有较大影响。所以每个车身都是“唯一”,而绝非雷同。

炫界车身钢板的诞生地-宝钢
其实说到汽车用的钢材,笔者有很多故事值得分享,还记得10年前,笔者拆解很多合资品牌车型时,最不想提及的就是高强钢,因为那时候合资车型引以为豪的就是“我们所用的高强钢是进口的”,那份得意的口气真是听起来心里不舒服。直到6年前,笔者在上海车展的零部件展看到宝钢展台参观学习时,发现宝钢不仅可以覆盖车用所有不同强度钢板的产品,还有完整的车身结构设计。最让人兴奋的是,那时已经有了接近2000兆帕拉伸强度钢板。这意味着,我们国产车高强钢、热成型钢不会再被国外卡脖子。也正是从此之后,很多合资品牌在选材上也从国外变成了国内。
为了探究炫界车身钢板的品质,本次笔者也借着这次机会,前往武汉宝钢,参观钢板的“诞生”过程。通过参观热轧和冷轧两个车间,亲眼见到了由又脏又蠢的钢坯变为纤细光亮的钢板过程。参观过程中,技术工程师也给我们分享了很多技术参数和工艺,为了让更多消费者能够更快理解,笔者对此做了生活化的列举。

矿石变钢锭=面粉变面团
专业解读:从矿石变钢坯是钢板成才的第一步,也是最关键的一步,通过温度、配方、其他金属的融合决定钢材的出身,也是不同强度钢板(普通钢、高强钢等)的初始状态,在此过程对钢水温度的控制、融合金属的时间、比例、均匀、先后顺序、浇筑钢锭的流量、高度都会对后续钢板成才起到决定性因素。以上所有因素都需要不断的调配和千百次实验才能得出数据。
生活解读:这一过程更像是面粉变成面团的过程,想要得到不同硬度的面团,要在和面时根据水的多少、水温的控制、揉和的均匀和压力,以及是否需要发酵等方式,最终得到不同硬度的面团。

热轧车间钢坯→热轧卷 面团变面片的过程
热轧车间将钢坯变为热轧卷的过程,以备用冷轧后切割板材使用。
专业解读:又黑又丑的钢坯进入步进梁式加热炉,将钢坯加热通红,然后经过除磷后钢板表面变得干净了许多,然后再经过粗轧和细轧,钢坯由块变成片儿状,在此过程,层层降温,最终形成卷材备用。


生活化解读:钢板热轧更像是面团变面片的过程,面团好比钢坯,与热轧唯一不同的是,面团无需加温和降温。面团通过粗轧和细轧几个步骤,面团通过压面机反复挤压,最终形成面片,根据滚筒尺寸调节,获得不同厚度的面片。
到此流程,面片就此完结,但对于钢板还有很多工艺需要调整,譬如酸洗、退火、防腐等。

冷轧车间 钢板最终蜕变
热轧钢板只是成材的第一步,钢板的厚度为3mm,还不能作为车用钢板使用,此时的钢板遇到超时空气会出现严重的生锈情况,而且也并没有进行退火处理。这就需要冷轧车间进行再进行加工。
专业解读:热轧卷需要进入酸洗机组进行除锈处理,将钢板表面完全处理干净,然后进入5机架冷连轧机,将3mm厚钢板压成0.6-0.8mm车用覆盖普钢钢板,然后再根据钢板特性和使用情况,可以进行退火和镀锌处理,镀锌分为电镀和热镀两种工艺。最终根据需求,进行卷或者板的形状进行准备。

生活化解读:冷轧车间主要对面片进行表面除脏、除尘,然后再用压面机,将3mm厚面片再次压薄,食品延长保质期,需要增加定量防腐剂。然后根据客户需求,采取卷或者板的方式保存。

在加工中有诸多指标涉及技术难关,譬如冷热轧钢板时如何保障中心点与边侧钢板的强度相同?卷材如何通过工艺手段同时散热?冷轧时如何保证边缘的凭证?热镀锌时采用什么手段保证镀锌又薄又均匀?等问题,在现场笔者也咨询宝钢工程师得到答案,但基于部分涉密问题并不能透露。

高强钢与普通钢有什么区别?
高强钢、热成型钢和普通钢本质区别就是配方本身以及加工工艺的不同,配方本身决定钢材强度和参数,高强钢对生产线,加工工艺的要求也更高,简单说就是对加工工具有更高的要求,“软面比硬面更容易加工成型”。
总结:钢板是汽车安全中重要且不可分割的一部分,正如本篇所举例,它更像是我们身体的骨骼强度,强有力的骨骼加上不同区域强弱布局,才能起到更好的被动安全防护效果,凯翼在设计车身时选用宝钢的最大原因就是全面的产品线,智能化制造生产以及可靠有品质的产品。有了可靠的供应商才能给炫界甚至凯翼汽车带来可靠品质。

责任编辑:郭磊