编号代替密级商密级xxxxx设计技术规范白车身材料选用规范2006-07-06制订 2007-02-09发布xxxxxxxxxx前 言 白车身材料选用是车身设计过程中重要的一环,将直接影响到整车安全性、整车重量、整车开发成本、车身强度和油耗等方面。本规范旨在建立一个白车身材料选用流程，为设计人员提供一个设计参考，便于设计人员尽量选用恰当的材料，在满足车身性能要求的基础上控制好零件的开发成本和车身重量，以达到优化设计的目的。本规范由xxxxx车身所负责起草；本规范由xxxxx项目处进行管理和解释；本规范主要起草人员： 编制： 校核： 审定： 批准： 本规范的版本记录和版本号变动与修订记录版本号制定/修订者制定/修订日期批准日期白车身材料选用规范1 适用范围本规范适用于M1、N1(轿车和面包车)类汽车白车身零件设计时材料的选用。2 引用标准本规范主要引用了xxxx的一些材料选用经验以及宝钢的一些材料标准。3 涵义3.1 白车身零件材料的选用流程3.1.1根据以往车型的开发经验，在整车的开发过程中，白车身材料的选用有下面几个步骤：a）解析参考车，将参考车的白车身解析为片件，通过理化分析等手段确定各零件的材料牌号及材料厚度，并整理一份完整的参考车白车身零部件材料明细。b）根据新车的市场定位重新确定某些零件的材料，如果新车与参考车的市场定位不同，比如市场定价可能比参考车低，这样白车身制造成本相应的就要被压缩，有些零件的材料必须重新确定，采用价格更便宜的材料代替，比如用普通冷轧钢板替代镀锌钢板、用热轧板替换冷轧板等。c）与参考车不同结构部分的材料选用，由于造型以及增减配置等原因，会产生与参考车不同的结构，设计时要根据这些结构的具体要求（比如受力情况、零件的复杂程度等），选用适当的材料。d）与法规相关零件的材料选用，由于新车推出的时间较晚，需要适应的法规要求更加严格，所以参考车的某些结构可能满足不了某些法规要求，那么新车需要改善这些结构，并重新确定这些结构的材料（比如侧碰需要改善B柱和门槛，同时需要采用一些高强度钢板；后碰法规需要改善后横梁结构和材料等）。e）确定某些稀有材料的供货情况，参考车的某些材料来自国外，这些材料的的规格与性能与国内材料不同，或者有些特殊材料国内没有， 所以在设计时必须先落实这这些特殊材料的供货情况，考虑好是否进口这种材料或者采用替换材料。f）进行工艺SE分析，对白车身零件进行工艺SE分析，根据分析结果确定是否需要对某些零件的材料进行替换。g）提交CAE分析，将整个白车身数据提交给CAE部门进行强度、刚度等分析，如果分析结果达不到设计要求需要更改结构和材料，如此反复直到满足要求。h）材料的最终确定，在开正式模具前必须完成上述所有步骤，并最终确定所有零件的材料，否则会造成模具的修改和报废，从而影响整车开发进度和增加开发成本。3.2 白车身材料的主要供应商国内：宝钢、攀钢、武钢、马钢；国外：新日铁、浦项制铁、俄罗斯、南非。xxxxx目前主要采用宝钢和攀钢的材料以及少量进口材料。3.3 材料的类型，白车身常用材料主要有以下几种类型：a）冷轧钢板，汽车白车身（除少数高档轿车外）的绝大部分材料采用冷轧钢板。冷轧钢板的延伸率范围也比较广（28%-42%不等），抗拉强度从250-270N/mm2不等，适用于车身内外蒙皮和各种结构件，设计时可根据零件的复杂程度和强度要求选择相应规格的冷轧钢板。b）热轧钢板，热轧钢板种类繁多，用途很广，车用热轧钢板延伸率范围从27%-39%不等，抗拉强度从270-440N/mm2不等。与冷轧钢板相比，热轧钢板材料价格低、强度高、但表面质量较差，适用于厚度在1.8mm以上的结构件和支架等。c）镀锌钢板，镀锌钢板的基材为普通冷轧钢板或者高强度板，基本力学性能与基材相同；镀锌钢板分为热镀锌钢板、电镀锌钢板、单面镀锌钢板和双面镀锌钢板，镀锌钢板主要特点是用于防锈蚀，缺点是可焊接性能较普通钢板差，对模具质量要求很高，并且材料价格高于普通钢板，主要运用于车身外观件、易磨损件（与运动机构相连接）、涂装难以达到的件（注：高档轿车采用镀锌钢板比例大些）。d）高强度钢板，高强度钢板的强度高于普通钢板，延伸率低于普通钢板，采用高强度钢板可以减轻车身重量，增加车身强度，高强度钢板主要用于车身上受力较大的结构和与安全相关的结构中，如车身前后碰撞横梁、车门防撞横梁、发动机仓边梁和一些车身连接板、安装板和加强件等。由于高强度钢板材料比较贵，且对模具的使用寿命有影响，所以经济型车采用高强度钢板比较少，豪华轿车采用的比较多。 e）激光拼焊钢板，激光拼焊钢板的特点不在与其材料性能，而在于它是由不同厚度的钢板用激光拼焊而成，它可以是冷轧钢板，镀锌钢板或者高强度钢板，特点主要是同一个零件有不同厚度，激光拼焊钢板的优点在于可以减轻零件重量，避免在某些焊枪难以达到的地方进行点焊等，主要运用于车身上比较大的零件如地板，梁等，由于激光拼焊钢板材料较贵，对模具要求很高，所以经济型车在一般情况下不采用（高档轿车采用比较多）。3.4. 材料的各种特性和规格3.4.1 材料的特性，选择白车身材料时主要参考的一些特性有下列几个：a)屈服强度R(N/mm2), 反映材料抵抗变形的能力。b)抗拉强度Rm(N/mm2), 反映材料抗断裂能力。c)延伸率A%（断后伸长率）, 反映材料的塑性成形能力。d)表面质量, 反映材料的外观质量。 弹性模量、应力应变等特性可不考虑，各种材料特性的具体数值见附表。3.4.2 材料的具体规格，材料的规格非常繁多，各个钢厂根据材料化学成分和加工工艺的不同，将材料分为不同的规格，下面以宝钢材料为例： a）冷连轧低碳钢板：DC01(一般用途)，DC03（冲压用），DC04（深冲压），DC05（特深冲压），DC06（超深冲压）。b）冲压用冷连轧钢板：BLC(一般用途)，BLD（冲压用），BUSD（深冲压），BUFD（特深冲压），BSUFD（超深冲压）。c）热连轧钢板：SPHC(一般用途)，SPHD（冲压用），SPHE（深冲压）。d）热镀锌钢板:DC51D+Z(一般用途)，DC52D +Z（冲压用），DC53D +Z（深冲压），DC54D +Z（特深冲压），DC56D +Z（超深冲压）。e）电镀锌钢板:BLCE+Z(一般用途)，BLDE+Z（冲压用），BUSDE+Z（深冲压），BUFDE+Z（特深冲压），BSUFDE+Z（超深冲压）。f）高强度钢板。B170P1（冲压用），B210P1(一般用途)，B250P1（结构用），B180P2(一般用途)，B220P2（结构用）。3.4.3 材料的尺寸规格a)公称厚度，宝钢2003年6月发布的标准中，推荐的冷连轧钢板及钢带公称厚度有：t=0.3，0.35，0.4，0.45，0.5，0.6，0.7，0.75，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2，1.5，1.75，2.0，2.5，3.0，3.2，3.5，车用热轧板从1.2mm到3mm以上都有，热轧板厚度误差依次从0.1-0.26不等。b)宽度，冷轧板宽度从700mm-1850mm（切边）不等，热轧板宽度从650mm-1850mm（切边）不等。3.4.4 材料表面质量规格3.4.4.1 按材料边缘状态分类： a） EC 切边b） EM 不切边3.4.4.2 按轧制精度分类： a） PT.A 普通厚度精度b） PT.B 较高厚度精度3.4.4.3 按材料表面质量区分为：a） FB（较高级的精准表面）b） FC（高级的精准表面）c） FD（超高级的精准表面）3.4.4.4 按材料表面结构区分为：a） D（麻面）b） B（光亮表面）3.4.4.5 按不平度精度分为：a） 普通不平度精度 PF.Ab） 高级不平度精度 PF. B3.4.5 宝钢材料规格的标注举例： 冷轧板EC DC03-D-FB-Q/BQB403-2003 2.0PT.A-PF.B- Q/BQB401-2003热轧板EC SPHC-FB-Q/BQB402-2003 2.0PT.A-PF.B- Q/BQB401-2003EC：切边； DC03或SPHC：材料性能规格；D：麻面；FB：较高级的精整表面；Q/BQB403-2003或Q/BQB402-2003：产品的规格标准和时间； 2.0：料厚； PT.A：普通厚度精度；PF.B：高级不平度精度； Q/BQB401-2003：包装标准及时间（注：红色部分必须标注）。3.5 材料的选用原则3.5.1 材料强度特性的选用原则，材料的选择首先要满足零件的强度要求，而材料的强度和延伸率又是相对应的，强度越好，延伸率越低，延伸率太低又会造成零件成型困难，所以在选用材料时要综合考虑零件对强度和延伸率的要求。对厚度超过1.8mm的零件建议尽量用热轧板等，这样能提高零件的强度。3.5.2 材料外观特性的选用原则a)外观件，外观件选用表面质量较高的材料，如侧围、翼子板、车门外板等零件，表面质量要求：FC（高级的精整表面），PF. B（高级不平度精度），B（光亮表面）。b)内部结构件，内部结构件选用表面质量比较低材料，如前后地板、车门内板、侧围内板以及其他的一些结构件，表面质量要求：FB（较高级的精整表面），PF. A（普通不平度精度），D（麻面）。Q/BQB403-DC06-B-FC0.7-PF.BCM8侧围外蒙皮Q/BQB403-DC03-D-FB0.8CM8前地板3.5.3 材料尺寸的选用原则：材料的厚度选用要根据零件的性能要求而定，太薄不能满足强度要求，太厚又增加了成本和车身重量，所以料厚选取一定要适中。 理论上钢厂可以生产各种厚度规格的材料，但在实际生产中，宝钢主要生产以上规格的冷轧板，在选用宝钢材料时尽量选用上述规格的材料，另外热轧板厚度误差比较大，选材料前要考虑好材料的偏差走向。如果由于特殊情况必须选用其他厚度规格的材料，在设计前必须先确认材料供应商是否生产该规格的材料。5 白车身各部分材料选用原则及举例5.1大型外观覆盖件材料的选用。大型外观覆盖件主要包括侧围外蒙皮、车门外蒙皮、翼子板、前罩板外板，和顶盖等，这类零件外形尺寸大，形状复杂，外观质量要求高（除顶盖外均为A级面），一般选用拉延性能比较好的冷轧薄钢板，面包车以及微型轿车等低档车，一般选用宝钢生产的DC04冷轧钢板，如果形状特别复杂（比如侧围，顶盖等）可以选用宝钢生产的拉延性能更好的DC06冷轧钢板，对于中档以上轿车或者部分经济型轿车，大型外观覆盖件（除顶盖外）一般选用防腐蚀性能良好的镀锌钢板（例如CV7车门选用BUSDE+Z(t=0.75, 0/35)）。 cv7侧围外蒙皮（DC06,t=0.8） cv7前门外蒙皮（BUSDE+Z(t=0.75, 0/35)）零件名称规格表面质量侧围DC06或DC04t=0.8B（光亮表面