一体式激光拼焊热成形门环的开发及应用

陈嘉玥，祁学军，刘勇，曹卫林，许梦绮(岚图汽车科技有限公司)

摘要: 采用1000、1500和2000 MPa这3种强度的热成形钢板，设计开发了由5种厚度板料和2个补丁板经激光拼焊后一体化热成形的门环，并统筹考虑碰撞变形和吸能。对传统冲压－焊接的门环和一体式激光拼焊热成形门环分别进行了25%偏置碰撞和移动变形壁障碰撞的数值仿真，结果显示: 25%偏置碰撞时，传统门环侧面变形最大侵入量大于190mm，而一体式门环为166.313 mm，减少了14.4%，且一体式门环零件的变形侵入量小于传统门环; 移动变形壁障碰撞时，一体式门环的变形侵入量略小于传统门环。一体式门环激光拼焊热成形后各区域性能均达到了设计要求，其中B柱上板Patch板强度达到1878MPa，门槛加强板的强度达到1041MPa，且韧性好; 激光拼焊的5条焊缝强度均大于较弱侧基材的强度。相比于传统门环，一体式门环整车减重10.146kg，减重率为20.6%; 材料利用率由66.7%提升至71.19%; 单车成本增加80元/车，但轻量化成本仅增加7.88元，为业内水平的1/3～1/2。

关键词: 热成形; 门环; 激光拼焊; 25%偏置碰撞; 移动变形壁障碰撞