奔驰a级车身结构及连接工艺分析

奔驰A级是奔驰系列之一,在全球销量达到110万辆的情况下,推出了更具诱惑性和创新性的新型A系列,期待A系列神话的延续。

白车身重277.7kg,车身重365.3kg,下图为与同级别车型的尺寸对比图。奔驰A级在车身长度及轴距处于领先位置。

车型尺寸对比图

车身材料

奔驰A级白车身材料以钢为主,以铝为辅,该车在材料应用上并没有和奔驰其他车型一样采用铝铸件,其中:

低强钢占比24.6%

高强钢占比26.4%

先进高强钢占比35.3%

超高强钢0.7%

热成型钢9.5%

6系铝板占比1.7%

5系铝板占比1.5%

奔驰车身用钢材通常按不同抗拉强度进行如下分类:

低碳钢:抗拉强度小于300N/mm² ;

高强度钢:抗拉强度在300N/mm² – 550 N/mm²;

现代高强度钢:抗拉强度在550N/mm² – 1000 N/mm²;

超高强度钢:抗拉强度超过1000N/mm²;

热成型超高强度钢:抗拉强度超过1500N/mm²;

白车身材料分布图

车身结构

首先我们看一下车身的前碰和侧碰的传力图,目前乘用车车体结构都会大量应用环状结构,在设计过程会对不同部位的能量吸收比例有一定要求,通过结构强弱,传力路径,分析反馈优化来实现,从而减少乘员伤害值。

车身传力图

为提高静态扭转刚度,在前围板处进行结构优化,为降低前轴噪声,前副车架进一步优化,在后桥处对CD柱进行优化,最后静态扭转刚度达到27.5kNm/°。

白车身骨架图

风窗上横梁材料改为DP600HD,材料厚度由0.8优化到0.7,前围板下横梁及轮罩材料改为DP800HD,厚度由1.35改为0.7。整体实现降重6.5kg。

前舱细节图

为提升视野,对ABC柱进行优化,A柱通过门框结构优化、减少A柱止口长度,减少胶圈宽度,内饰结构、流水宽度减少,B柱通过门框结构优化、B柱护板宽度增加实现止口减少的互补、调整安全带布置来优化对应结构。C柱通过优化门框结构、止口宽度减少、截面优化、对C柱间隙位置优化。从而使盲区由97.2°降低到86.7°。

驾驶员视野图

连接工艺

奔驰A级作为一款钢主铝辅的车身,连接工艺达到了10种,分别为点焊、螺柱焊、凸焊、MIG、激光焊接、激光钎焊、无铆(tox)、包边、螺接、胶接。其中

螺柱焊393个

凸焊150个

无铆87个

螺接63个

下面我们一起通过一些图片来看一下他的连接细节。

白车身整体图

由图可以看见在前舱各个部位遍布较多的螺柱及凸焊标准件,其中吸能盒采用插入式结构,为方便拆卸,采用螺栓连接,在副车架与车身的连接中,螺接是必备的连接工艺(取决于连接稳定性及生产线工序)

前舱细节图

在管梁与白车身的连接中,车身先凸焊好螺母,然后管梁与车身螺接,分别于左右A柱及中通道螺接。

由下图,在驾驶舱内部应用了螺柱焊,螺柱最明显的一个特点就是周圈会有黑色,为拉弧式螺柱焊,为内饰、电器、线束等安装提供辅助。

总结

本文主要通过材料、结构、连接对奔驰A级进行了简单的介绍,数据显示,第一代奔驰A级车共计售出了110万台;第二代产品推出后,自2008年起销量达到了70万辆;而2012年诞生的第三代奔驰A级车,至今已经售出超过110万。良好的消费者基础加上车型的不断更新优化是奔驰A级车家族发展壮大的根本原因。

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