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随着环境污染及能源危机的日益加重,各国对于汽车排放的限制越来越严格。降低污染、减少能耗的一个重要途径是降低车身的重量。车身轻量化己经成为各汽车公司面临的共同课题。采用高强度及超高强度钢板代替软钢,在保证不降低整车及零件性能的前提下,通过减小零件厚度实现减重是汽车行业广泛采用的轻量化设计方法。目前,各种高强钢己经在汽车行业得到了大量的应用,但应用的部位主要集中在结构件及其他一些内部零件上,而在外覆盖件上高强钢的应用较少。在车身外覆盖件上大量使用高强钢,并减小外板的厚度对于减轻汽车车身的重量具有重要的意义。本文在借鉴国内外研究成果的基础上,以某电动轿车车门为例,研究了超薄高强钢车门外板的设计与制造技术,并通过实验对车门样件的模态、刚度、抗凹性等性能进行了评价,提出了适用于超薄高强钢车门外板的最优车门结构。主要研究内容如下:(1)超薄高强钢车门外板的厚度设计通过对前人研究成果的总结,研究了汽车板刚度及抗凹性的主要影响因素及其影响规律;并通过有限元仿真方法研究了增强垫对车门外板刚度及抗凹性的影响;确定了采用三种不同强度级别的高强钢材料制造车门外板的最小厚度。(2)超薄高强钢车门外板的制造技术研究针对车门外板的冲压开裂和回弹问题展开研究,通过冲压工艺优化,解决了车门把手位置冲压开裂的问题;通过有限元仿真,对车门外板的冲压模具进行回弹补偿设计,成功地解决了高强钢车门外板的大回弹问题,将零件的回弹量控制在了合理的范围内。零件的包边及车门总成的包边工艺试验证明本文所提出的超薄高强钢车门外板的设计方案符合制造要求。(3)基于超薄高强钢车门外板的轻量化车门性能研究模态、刚度和抗凹性是车门外板的主要评价指标。为提高车门外板的使用性能,本文针对所设计车门外板的强度及厚度特征设计了五种不同的结构,并分别采用两种不同强度级别、不同厚度的材料共加工制造了十个车门。通过模态、刚度和抗凹性试验对各种设计方案的性能进行综合评价,验证了本文所设计的基于高强钢外板的车门总成的有效性,并确定了适用于超薄高强钢外板的最优车门设计方案。