五菱宏光MINIEV车身的轻量化探讨

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来源：上汽通用五菱

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五菱宏光MINIEV在传统的全冲压件焊接车身结构的基础上，增加装配大量具有不同颜色需求的非金属外观装饰件。针对这一结构，探讨取消部分车身外板冲压件，继续由外观装饰件保留外观完整性，来达到轻量化的目的。

1. 车身结构分析及轻量化系数解读

（1）钢板冲压的焊接车身，配外观装饰件的车身结构

如下图所示，由于前期造型及制造需求，宏光MINIEV车身在顶盖、左右侧围、尾门区域除了保持有钢板冲压的外板零件外，还装配有外观装饰件。外观装饰件由供应商生产制造并喷涂不同于车身本体颜色的油漆，装配后使整车形成不同的颜色组合，实现外观的多样化。结构上看，顶盖、左右侧围、尾门的冲压外板零件被装饰件遮盖后，其原有的外观功能已被替代，仅提供车身强度及安全的作用。

为了提升车辆续航，对车身进行轻量化，可探讨取消部分冲压外板零件的可能性。基础方案为：以外观装饰件边界为基准，取消被其遮盖的顶盖、侧围、尾门外板部分，外观装饰件直接装配在车身内板或加强板结构上。为了保持车身强度及安全性能，以及提供外装饰件的安装点，可增加部分结构零件和外饰件安装点支架。过程示意图：

（2）车身性能评价标准之——轻量化系数

轻量化系数为汽车车身性能评价的一个重要指标，在行业中广泛应用，其公式如下：L= M kgCt·A kNm/deg·m2其中：

M= 车身重量（Kg）

Ct= 静态扭转刚度（KNm/deg）

A= 轮间投影面积（㎡）

其评价标准为：轻量化系数 L 数值越小，代表的车身轻量化水平就越高。

从公式我们可以看出，若要减小轻量化系数，可以通过降低车身重量、提高扭转刚度或增大轮间投影面积实现。

对于同一款车身，其轮间投影面积A是一定的，那么：如果保持车身扭转刚度Ct不变，即减小车身质量M可实现此系数的优化；如果维持轻量化水平不变，车身质量和扭转刚度都可以有相应幅度的减小，这也意味可以减少整车重量和成本。接下来就从以上两个角度，分析讨论此款车身轻量化的具体方案。

2. 轻量化方案及新问题解决

（1）车身外板件减重方案

去掉原车身结构上顶盖外板、侧围外板、尾门外板与装饰件重合区域，增加部分加强结构、外饰件安装支架以保持车身的拓扑结构，维持车身强度和安全性能。外饰件周边与车身贴合位置，用胶带或涂胶形式密封，阻止灰尘、水等进入车身内部。

左右侧围外板可减区域，见下图所示阴影区域（以左侧示例，右侧与之对称）

顶盖外板可全部去掉，顶盖装饰板安装点设计在顶盖横梁上，如有必要可增加新的横梁作为支撑安装点。装饰周边以胶带形式粘接密封，中间区域以螺栓连接装配于顶盖横梁上，见下图：

尾门区域可直接去掉尾门外板，由于尾门系统为独立运动件，对整车强度及安全性能影响不大，仅需满足自身系统刚度模态即可，中间区域设计装饰板安装点，周边以胶带粘接密封，见下图。

（2）外观装饰件的安装及密封方案

下面以顶盖外装饰件为例，探讨取消顶盖、侧围外板减小的密封及安装方案。顶盖装饰板周边与剩余钣金之间，增加双面粘接胶带。胶带宽度30mm，厚度0.8mm。

顶盖饰板边界装配截面

侧围外板上端结构截面变化对比

装饰件中间区域固定方案：注塑装饰件增加卡扣安装脚，卡接螺柱，与车身钣金件螺纹连接，布置位置和数量可根据固定后刚度做优化调整。结构示意图如下所示：

装饰件中间螺栓连接结构三维示图

装饰件中间螺纹连接结构剖视图

侧围、尾门外板取消后，外装饰件的密封及安装方式与上述顶盖方案一致，可以此为参考完成结构优化，实现整个车身的轻量化。

最后，按照上述方案实现整车减重约12Kg，相比原车身总重量减重约6.67%，实际设计中涉及增加的安装支架及粘胶、标准件重量，预计可减重5%左右。

（本文完）

END

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