汽车仪表板横梁轻量化技术简介
随着汽车行业的迅猛发展，汽车仪表板横梁显得越来越重要。仪表板横梁是汽车仪表板的重要组成部分，起着支撑仪表板的作用，为汽车仪表板提供了良好的稳定性。由于仪表板横梁的重要作用，轻量化对其来说至关重要。
汽车仪表板横梁轻量化技术是指在不影响结构强度的前提下，通过合理的材料选择和结构优化，将仪表板横梁的重量降至最低。轻量化技术的应用将有助于最大限度的减轻汽车的质量，提高汽车性能及燃油效率，减少未来燃油消耗量。
汽车仪表板横梁轻量化技术主要包括材料技术、结构技术和加工技术。首先，在确定横梁的结构形状及受力状态后，根据材料特性选择合适的材料，以满足其力学性能及抗腐蚀性要求。其次，通过合理优化结构及横梁的形状，应用新型材料和技术，最大限度地降低横梁重量。最后，利用新型的工艺加工技术，如激光焊接技术、局部变截面技术以及数控技术，以达到轻量化的目的。
近年来，随着科学技术的进步，汽车仪表板横梁轻量化技术得到了进一步的发展，在设计、材料选择及制造工艺方面都取得了长足的进步。比如：利用增强材料和高刚性结构，可以实现体积轻、重量轻、强度高的仪表板横梁；应用新型工艺加工技术，如数控技术、激光焊接技术和局部变截面技术，为仪表板横梁轻量化技术提供了可行性；应用新型表面处理技术可以有效改善横梁的耐腐蚀性和寿命。
汽车仪表板横梁的轻量化技术不仅能够有效地减轻汽车重量，而
且还能够提高汽车的性能、安全性和燃油效率。在未来，汽车仪表板横梁轻量化技术将会得到进一步的发展，更加可靠，更加节能环保。
汽车仪表板横梁(Cross Car Beam)是支撑人机界面控制所需设备和装饰件。并和其他安全件一起构成cockpit安全系统。保护车内驾驶员及乘客的结构件，其强度与刚度是其性能的首要指标。 随着社会的进步和科技的发展，特别是进入新世纪以来人们对新的生活理念以及高品质、个性化、时尚、便利、快捷的生活方式的追求与憧憬，生态思想与可持续发展观深入人心，这就为材料科学以及材料的加工成形技术的研究提出了更多、更高的要求，势必加速材料的更新换代，以新型的节能、环保、轻型、高力学性能的材料来取代现有的非经济型材料。在金属材料方面，镁合金材料将是未来金属材料发展的优先选择。特别是近年来，随着汽车工业的迅速发展，人们对汽车轻量化的要求日益提高，使得镁合金越来越受到材料和材料加工研究者的青睐。镁合金的加工成形方法日趋成熟和多样化，但目前对镁合金材料的加工技术的研究依然不足，有很大的发展余地，这也使得我们对镁合金加工技术的前景充满了期待！ 1.镁合金加工技术的现状 九十年代以来, 特别是1995～2004年间为我国镁合金工业快速发展期，在科技进步推动下，我国镁合金工业得到长足发展，10 年来年均增长率达到17％。2004 年我国皮江法炼镁又有新的增长：原镁产量45.0 万吨，镁合金13.58 万吨，镁粒（粉）9.13 万吨，出口镁合金产品38.37 万吨，连续多年为世界镁生产大国和出口大国。出口创汇7.32 亿美元，出口额在10 种有色金属中居第4 位，净出口创汇额居有色金属之首。据中国有色金属工业协会统计显示，2004 年全国镁冶炼企业148家的销售收入69.15 亿元，同比增长46.54％。10 年来，我国皮江法炼镁能源和矿石资源的单耗均下降了1/3[2]。但与之相对应的镁合金加工技术却不能与之同步，在很大程度上滞后于飞速发展的镁合金熔炼技术，这也是导致我国制造和出口的镁合技术含量不高、竞争力不足的直接原因。 1.1 镁合金材料的性能及应用 镁合金因具有密度小，比强度、比刚度高，机加工性能优良，减振性优异等一系列优点，具有广泛的应用前景，尤其是在汽车工业领域。镁合金与铝合金一样皆可再融解精炼，回收性极佳，是属于环保材料，目前逐渐受到工业界之重视。但由于镁合金之结晶构造属于最密六方格子（HCP），具有异方向性，成形加工时，其机械性质易受金属流动之影响，因此加工温度、加工速度、加工量之控制均较钢铁、铜合金、铝合金等更加严格。镁合金制件是现有最轻的实用金属之一，其具有下列特色：比强度优越，切削性良好（切削加工容易），振动吸收特性优越，电磁波遮蔽性（EMI）良好，此外镁合金具有热传导能力高、防辐射和抗干扰的特点。目前主要应用于汽车、飞机、直升机、机构零件，笔记型计算机外壳、PDA外壳、移动电话外壳、数字相机或摄影机外壳等正开发中，用以代替目前使用的铝和塑料。1.2 目前镁合金的加工方法主要有铸造成型与变形成型 1.2.1 镁合金铸造成型 铸造镁合金的成形方法主要有：砂型铸造、压力铸造（热室压铸、冷室压铸）、注射成形等。新的压铸技术如真空压铸及挤压铸造近来也用于镁合金的成形，压力铸造和注射成形属于近净成形加工，其产品的表面质量和内在质量更优异，生产率更高，适合大规模生产且能进行自动控制，已成为铸造镁合金成形的最具发展潜力的技术。我国铸造镁合金生产主要是采用砂型铸造法，产
汽车轻量化的九大关键工艺！ 文章来源：材加网 一、激光拼焊（TWB）及不扥厚度轧制板（VRB） 1.激光拼焊技术 激光拼焊是将不同厚度、不同材质、不同强度、不同冲压性能和不同表面处理状况的板坯拼焊在一起，再进行冲压成形的一种制造技术。 德国大众最早于1985年将激光拼焊用于汽车。北美于1993年也大量应用激光拼焊技术。目前，几乎所有的著名汽车制造商都采用了激光拼焊技术。采用拼焊板制造的结构件有身侧框架、车门内板、风挡玻璃框架／前风挡框、轮罩板、地板、中间支柱（Ｂ柱）等（见图1）。最新统计表明，最新型的钢制车 身结构中，50%采用了拼焊板制造。 图1 激光拼焊技术在车身上的应用实例 激光拼焊技术在20世纪90年代末引入中国，一汽、上汽、长城、奇瑞、吉利等汽车公司在前纵梁、门内板和B柱加强板等都有应用。宝钢已有23条激光拼焊生产线，年产2 200多万片板坯，占我国市场份额的70%以上，是世界第三、亚洲第一大激光拼焊板生产公司。鞍钢也在与蒂森克虏伯合作，在长春等地建立激光焊接加工生产线。 2.不等厚度轧制板 变厚板是轧钢机通过柔性轧制工艺生产的金属薄板，即在钢板轧制过程中，通过计算机实时控制和调整轧辊的间距，以获得沿轧制方向上按预先定制的厚度连续变化的板料。图2显示了变厚板生产的工艺原理。与TWB钢板相比，VRB 钢板仅可为同一种钢种，宽度也不能太宽，更适合制造梁类零部件。
图2 不等厚度轧制板生产原理 德国Mubea公司有两条变厚板生产线，年产7万t。板厚为0.7～3.5m m，原始板料的最高强度为800MP a级别。目前，欧洲70余个车型使用变厚板或者变厚管产品。奔驰C级车中通道加强板、前地板纵梁、后保险杠、后地板横梁等11个零件使用了VRB钢板。我国宝钢和东北大学均开展了VRB钢板的研发和生产工作，目前具备了小批量供货的能力。借助于强大的材料开发能力，宝钢形成了VRB零件的设计、材料开发、成形过程模拟、模具设计和产品质量评估的能力，并已试制成功前纵梁、仪表板支架、顶盖横梁等零件，同时也轧制成功了1 500MPa级别的非镀层和铝硅镀层的热冲压成形钢板，成功试制了热冲压成形VRB中通道零件。 二、内高压成形（液压成型）制造技术 管件液压成形是将管坯放入模具内，利用高压液体充入管坯空腔，同时辅以轴压补料，使其直径胀大至贴靠凹模的成形过程，如图3所示。由于内部压力可高达400MP a，在欧洲又称为内高压成形技术（IHPF），在美国则称为管件液压成形技术（TH）。 图3 液压成形示意图
汽车轻量化概述 摘要 汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。若滚动阻力减少10％，燃油效率可提高3％；若车桥、变速器等装置的传动效率提高10％，燃油效率可提高7％。汽车车身约占汽车总质量的30％，空载情况下，约70％的油耗用在车身质量上。因此，车身变轻对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性、碰撞安全性都大有裨益。当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。 关键词：汽车轻量化材料结构优化有限元分析 1.国内外轻量化研究现状 早在上世纪初期，参与赛车运动的赛车就由赛车运动协会提出了重量上的限制，这也成为世界上最早的汽车轻量化事件。这项规定也为汽车轻量化同后的快速发展提供了一个良好的开端。自此，汽车零部件开始出现钢板冲压件，以替代以前经常使用的圆管材料，底盘及车架、车身等零件的制造往往采用这些钢板冲压件。
而且，更加轻量化的铸造件或冲压件也开始出现在悬架及底盘系统中的部分零件上。上世纪中叶第二次世界大战后，为了克服战争带来的汽车用材料短缺的困难，德国大众公司开始将轻量化措施大量应用在汽车设计和制造上，更加值得一提的是，镁合金材料被第一次使用在“甲壳虫”车的发动机和变速箱壳体上，这一创举即使在今天的汽车业仍有着使用价值和历史意义。 但是，直到上世纪70年代以前，汽车轻量化技术并没有能够引起人们足够的重视，甚至在第二次世界大战后，当时人们为了追求汽车的“大而安全”，结果导致了汽车总重普遍都超过了l 500kg。自上世纪70年代开始，随着全世界范围石油危机的爆发，也随着汽车设计、制造工艺技术及汽车材料技术的发展，人们才开始逐渐重视汽车轻量化技术的研究，并开始逐步应用在汽车产品上，汽车的总重才开始出现逐年减少的趋势。据统计，美国中型汽车的平均整车总重量，从上世纪80年代初的大约1520kg逐步下降到90年代末的大约1230kg。到上世纪末本世纪初期，百公里油耗仅仅3L的汽车开始出现在了汽车生产制造强国，而且汽车总重量都控制在800kg左右。如德国大众在1998年推出的路波3L TDI，汽车总质量只有800kg。奥迪公司推出的全铝轿车Audi A2，汽车总质量只有895-990kg。商用车系列产品中，汽车轻量化技术也开始得到了大量的应用，比如意大利依维柯商用车，2004年其驾驶室的质量已降为960kg。 我国汽车轻量化技术发展起步虽然较晚，但是近年来，也取得了不少成果。尤其是在国家“九五”和“十五”期间，一批被列为国家“863”、“973”高新技术项目和国家科技攻关重大项目的汽车新材料项目，大大促进了我国汽车轻量化技术的进步和发展。“九五”期间，铸件生产成套工艺技术和铝合金材料技术的开发研究项目，开发出了多种可以使用在汽车上的铸造合金和高性能轴瓦材料；半固态成型、快速凝固成型等先进成型技术的研究与应用也取得了突破；耐热铝合金、铝基复合材料等新型汽车用材料的研究也取得了较大的进展。铝合金铸造生产线也开始出现在一汽等几大汽车生产厂家；国内的大学及研究所也开始进行相关的研究，如湖南大学开始开展汽车大型铝合金结构件整体铸造成形技术和关键设备的研究；铝合金板材的成形性研究也在重庆汽车研究所、西南大学、东北大学和一汽开始开展。“十五”期问，镁合金材料的应用与开发被列为我国材料领域的重点项目，国内的大型汽车生产厂家如一汽、东风及长安等建立了压铸镁合金生产线；重庆汽研所则在镁合金材料零件的性能测试、疲劳试验及计算机仿真等方面开展了大量的研究工作；国内高校如上海交大、湖南大学及重庆大学等就镁合金材料的强韧化、阻燃性和抗高温蠕变性等开展了较深入的研究。 与此同时，国内在汽车轻量化的零件结构形状优化设计等方面也取得了大的进步，改变了原来的单纯依靠经验进行零件轻量化设计开发，逐步发展到利用有限元技术等新的设计方一法上。如湖南大学与上汽通用五菱合作开发的薄板冲压工艺与模具设计理论的课题，取得了较高的研究与应用成果，获得了国家科技进步一等奖；北航利用有限元技术和现代设计方法，对客车结构进行了优化设计与分析，实现了客车轻量化设计。 2.可用于汽车轻量化设计的金属材料 2.1轻质合金材料 福特汽车公司负责人在一次国际材料学会议上强调指出，2l世纪的汽车将发生巨大的变化，而材料技术是推动汽车技术进步的关键，如：铝、镁、陶瓷、塑料、
电动汽车仪表板制造加工 近年来，随着人们对环保概念的日益重视，电动汽车的市场份额也逐步提升。作为电动汽车的重要组成部分之一，仪表板也得到了越来越多的关注。本文将从电动汽车仪表板的制造加工过程入手，分析电动汽车仪表板的制造加工技术与未来发展趋势。 一、电动汽车仪表板制造加工技术 电动汽车仪表板的制造加工一般分为以下几个环节：设计、制模、注塑、装配、测试等。其中，模具设计和制作是制造加工过程中最为关键的一个环节。 1. 模具设计 模具设计是仪表板制造加工的第一步。在设计过程中，需要根据仪表板的形状、大小、曲线等特征进行确定模具的尺寸、材料以及加工方式。此外，还需综合考虑注塑加工时的缩胀率、收缩率、形变率等因素，以确保最终制成的仪表板符合设计要求。 2. 模具制作
模具制作是仪表板制造的核心环节。一般情况下，模具制作的 成本占制造成本的比重超过30%。 制作模具需要采用专业的模具设备和加工技术，例如数控车床、铣床、激光切割机等。制造完毕后，还需要进行严格的模具调试 工作，以保证注塑加工过程顺利进行。 3. 注塑加工 注塑加工是仪表板制造加工的关键环节。在注塑加工过程中， 需要将模具放置在注塑机内，通过注塑机将热塑料溶解、注入模 具中，制成成品后，再进行冷却，最后从模具中释放出来，即可 得到成品仪表板。 在注塑加工中，需要精准控制热塑料的温度、流速等参数，以 确保制成的仪表板质量稳定。此外，还需严格执行质量控制标准，对注塑加工过程中的生产情况进行实时监测、调整，以确保产品 质量。
4. 装配与测试 装配与测试是仪表板制造加工的最后一个环节。在装配过程中，需要将制成的仪表板与相关部件进行组装，安装在车辆上。在测 试过程中，需要对仪表板的硬度、耐磨性、透明度等关键指标进 行检测，以确保产品能够满足使用要求。 二、电动汽车仪表板制造加工的未来发展趋势 随着电动汽车市场的不断扩大，制造加工技术也在不断创新和 进步。未来，电动汽车仪表板制造加工将呈现以下几个发展趋势。 1. 精准度提高 仪表板是电动汽车内部的核心组成部分之一，因此其制造的精 准度要求也越来越高。未来，制造加工技术将会提高对模具设计、注塑加工等各环节的精准度要求，以确保制成的产品符合要求。 2. 产品轻量化
XX公司企业规范 编号xxxx-xxxx 汽车设计- 汽车仪表板横梁设计规范模板
汽车仪表板横梁设计规范 1 范围 本规范规定了仪表板横梁的设计要点。 本规范适用于众泰轿车、SUV等车型的设计。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 1771-2007 色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定 GB/T 9279-2007 色漆和清漆划痕试验 GB11552-2009 乘用车内部凸出物 3 术语和定 3.1 仪表板横梁在车身系统中的布置 仪表板横梁总成安装在驾驶室的前端，主要作用是将仪表板和车身固定起来，同时将转向管柱、安全气囊、线束，电器盒等电器附载件装配固定起来，支撑仪表板总成等负载件的整体刚性，同时正碰实验时对驾驶室起到加强保护的作用。如图1：
图1 3.2 仪表板横梁简要说明 仪表板横梁总成主要零部件如图2： 图2 （1-横梁左侧安装支架，2-横梁右侧安装支架，3-中间固定支架，4-前挡板固定支架，5-转向管柱安装支架，6-管梁,7-手套箱支架，8-PAB 安装支架，9-保险丝盒安装支架，10-CD 机安装支架,11-空调安装支架） 以上是横梁的主要零部件，若要出口欧美，则在正副驾驶侧增加膝盖碰撞吸能支架，其他相关固定支架则根据分布在仪表板系统上的电器件及仪表板自身固定的要求分布。 1 3 4 5 6 9 7 10 车身机舱 仪表板横梁 仪表板装置 前地板中通道
横梁中间管梁本体的材料通常采用20#无缝钢管和Q195焊管，各支架的材料根据支架的厚度来定，如果厚度在1.8mm以内，则选用DC01的材料，如果厚度在1.8mm以上的则选用SPHC的材料；横梁支架冲压成型后通过悬挂点焊和CO2气体保护焊接成品。 4 仪表板横梁主要零件的设计要点 4.1 横梁的设计满足以下几点要求： a.满足整体刚性（通过CAE分析）； b.支持转向管柱功能，满足NVH要求； c.支持线束、电器件的固定； d.支持仪表板装置等塑料件的固定； e.支持安全气囊的固定，为安全气囊的顺利爆破提供支撑； f.在满足强度的要求、NVH等试验的要求下最大限度的减轻重量，同时尽可能的将各支架工艺简易。 4.2 横梁管梁本体的设计 管梁有标准管梁和非标准管梁，标准管梁可以直接采购，而非标准管梁需要定制，既增加成本又不易采购，所以尽可能的选择标准管梁；仪表板横梁通常使用的几种管梁外径有：35mm、38mm、42mm、45mm、50mm、54mm、60mm。 管梁按结构分为直管和弯管，直管加工简单，制造公差容易控制，有利于碰撞试验，所以布置的时候尽量采用直管；若因边界条件的限制不能布置成直管，只能按照弯管布置，弯管相对直管需要二次加工，弯管制造公差大，难控制，成本增加。 4.2.1 直管的设计 管梁的中心位置，横梁管梁不能布置在PAB模块的正下方，一般距离管梁为10mm到45mm之间。图3是B01布置的截面图： PAB 仪表板横梁管梁本体 图3 横梁管梁到方向盘中心的距离越小越好，一般最大不超过460mm，能有效减小方向盘共振。 横梁管梁到转向管柱安装面的距离推荐范围60mm到70mm。
汽车仪表板横梁轻量化技术简介 汽车仪表板横梁轻量化技术是汽车行业采用现代工艺技术和材料技术，以达到节省材料和减轻总重量的目的而发展的一种理念。通过开发轻量化的汽车仪表板横梁，可以在保持同样的强度和性能的情况下，大大减少汽车仪表板横梁的重量。 汽车仪表板横梁的轻量化技术最初是以钢材以及铝材材料为主的，主要依靠工艺技术改造来减轻汽车仪表板横梁的重量，但是随着现代材料科技的不断发展，汽车仪表板横梁轻量化技术也发生了巨大变化。 现代汽车仪表板横梁轻量化技术主要分为两种：第一种是基于复合材料制作的，也叫做碳纤维技术，它将高强度的碳纤维材料和其他传统材料混合在一起，使得汽车仪表板横梁的整体重量可以明显减少。第二种是玻璃钢轻量化技术，它使用高分子材料以及聚合物材料作为填充成分，将汽车仪表板横梁的重量明显降低，同时也可以增加横梁的抗拉强度和刚度。 除了改变材料组成以及改变汽车仪表板横梁的结构组合而轻量化以外，也有一些技术可以用来让汽车仪表板横梁变得更轻，比如采用液压转子成形技术、压铸技术或者数控机加工技术等。使用这些技术可以极大地减少汽车仪表板横梁的重量。 随着现代轻量化技术的发展，汽车仪表板横梁的结构可以被精细化处理，而且可以考虑更多的结构优化技术，这些技术可以有效地减少汽车仪表板横梁的重量，而且还有可能提高整个汽车仪表板
横梁的强度和稳定性。 然而，汽车仪表板横梁轻量化技术并不是一个简单的过程，需要合理安排材料，把握工艺过程，以及整体结构设计的优化等等，只有综合运用这些手段，才能真正的实现汽车仪表板横梁的轻量化。 总的来说，汽车仪表板横梁轻量化技术的发展对汽车行业的发展具有重要意义。它可以大大减少汽车仪表板横梁的重量，减少汽车的燃料消耗，提高汽车的行驶安全性，改善汽车的系统可靠性，提高汽车的环保性和节能性，从而促进汽车行业的可持续发展。
汽车仪表板造型设计分析 汽车仪表板造型设计是汽车设计中非常重要的一个方面。它不仅影响着整个汽车内部空间的视觉效果，还直接关系到驾驶员的驾驶体验和安全。本文将从汽车仪表板造型设计的优缺点、设计案例以及未来展望等方面进行分析和讨论。 汽车仪表板造型设计的类型和角度 汽车仪表板造型设计主要涉及到审美、功能和成本等多个方面，因此其设计类型和角度也各不相同。从设计风格上来看，汽车仪表板造型设计可大致分为简约型、复古型、科技型等多种类型。而从设计角度上来看，设计师需要考虑到仪表板的厚度、硬度、抗冲击性等多种因素，以确保其安全性和实用性。 汽车仪表板造型设计的优缺点 （1）提高汽车整体视觉效果：一个造型别致的汽车仪表板能够显著提升汽车的视觉效果，使整个驾驶空间更加美观大方。 （2）提升驾驶员体验：优美的仪表板设计可以提高驾驶员的驾驶乐趣，缓解驾驶疲劳，从而更好地享受驾驶过程。
（3）增强安全性：合理的设计可以减少驾驶员在行驶过程中的误操作概率，提高驾驶安全性。例如，仪表板上的按键和旋钮要简洁易懂，方便驾驶员在行驶过程中快速操作。 （1）成本较高：汽车仪表板造型设计作为汽车研发的一个重要部分，需要投入大量的人力、物力和财力。因此，其成本相对较高。 （2）设计风险大：新的仪表板造型设计需要与整个汽车内部空间和其他零部件相协调，一旦设计不当，就可能引发各种问题，甚至影响到整车的性能和安全性。 （3）维修不便：某些独特造型的仪表板在维修时可能需要特殊的工具和技能，给维修工作带来一定的不便。 汽车仪表板造型设计案例分析 以某款新型电动汽车的仪表板造型设计为例，其设计风格为简约型。整个仪表板只分为三个区域：中央显示屏、左右两侧的按键区。这样的设计使整个仪表板看起来非常简洁、大方，提高了驾驶员的阅读和操作效率。同时，由于其电动环保的特点，采用蓝色线条作为装饰，突出了其环保节能的理念。 汽车仪表板造型设计的未来展望和建议
汽车仪表板的基本类型 汽车仪表板的结构和用材多种多样，但基本上可以分为硬质和软饰仪表板两大类。硬质仪表板一般是由塑胶材料整体注塑而成。这种仪表板结构简单、成本低，本体部分为同一种材料构成，多用于载重汽车及客车，一般不需要表皮材料。硬质仪表板软质仪表板由表层、缓冲层和骨架三部分构成使用多种材料构成，外表面全部或者上部经过软化处理，触感舒适。常用材料有PU、PP、 ABS/PVC 合金等，多用于轿车。软质仪表板止匕外，还有钢板冲压成型再焊接，涂装制造的钢质仪表板；钢质仪表板外层包覆人造革后制成的半软化仪表 汽车仪表板的结构和用材多种多样，但基本上可以分为硬质和软饰仪表板两大类。 硬质仪表板一般是由塑胶材料整体注塑而成。这种仪表板结构简单、成本低，本体部分为同一种材料构成，多用于载重汽车及客车，一般不需要表皮材料。 硬质仪表板 软质仪表板由表层、缓冲层和骨架三部分构成使用多种材料构成，外表面全部或者上部经过软化处理，触感舒适。常用材料有PU、PP、ABS/PVC合金等，多用于轿车。
软质仪表板 止匕外，还有钢板冲压成型再焊接，涂装制造的钢质仪表板；钢质仪表板外层包覆人造革后制成的半软化仪表板；木质仪表板等。 汽车仪表板所扮演的重要角色 仪表板是汽车操纵显示的集中部分，其上部有各种仪表及操纵开关，是汽车操纵中心。设计上较好的仪表板是驾驶员能感到方便舒适，反之还可能影响驾驶员和乘员的安全，仪表板设计已成为汽车车身设计的一个重要组成部分。仪表板作为汽车内部可以看得到的最大，最复杂的零件之一，一直是新设计方法和新材料的首选目标。同汽车一样，仪表板也因安全特性、美学要求、附加功能及其他发展趋势的综合要求而不断创新。最近，由于碰撞保护要求更为严格，仪表板上也采取了增强的结构。目前，在许多情况下，仪表板的基础结构已
2023年仪表盘横梁行业市场环境分析 一、行业背景 仪表盘横梁是汽车仪表盘中不可缺少的重要组成部分之一，其主要作用是将仪表盘上各种指示灯、指针及数字显示等元件固定在一起，并将其安装在车辆的仪表板上，方便驾驶员查看各项指标和车辆状态。随着汽车行业的快速发展，仪表盘横梁的市场需求也在逐年增加，成为了一个蓬勃发展的行业。 二、市场规模 由于汽车行业的迅猛发展，仪表盘横梁市场需求量年年递增。根据市场研究机构的数据，2019年全球汽车仪表盘横梁市场规模已达到2519万美元，预计2025年市场规模将超过3165万美元。其中，中国市场占据了相当大的份额，约占全球市场的30%左右。 三、行业竞争格局分析 1、市场分析 目前，全球仪表盘横梁行业进入了竞争白热化的阶段，市场上的品牌众多，主要来自欧美、日本、韩国、中国等国家和地区的厂家。在全球范围内，市场竞争主要以品牌和市场覆盖率为主要竞争形式。 2、主要竞争者 （1）Visteon
作为全球知名汽车零部件制造商之一，Visteon在汽车仪表盘横梁市场上处于领先地位。公司拥有先进的生产技术和制造设备，致力于提供高品质的产品和优质的服务，并通过不断的技术创新来满足客户的需求，获得了广大客户的一致好评。 （2）Magna Magna是一家总部位于加拿大的汽车零部件制造商，其业务覆盖全球各大市场。公 司拥有高度开发能力和先进的生产技术，凭借优质的产品和服务，不断扩大市场份额，成为全球汽车仪表盘横梁行业的重要参与者。 （3）仁孚制造 中国仁孚制造是国内的知名汽车零部件制造商之一，其产品涵盖仪表盘横梁、车联网、汽车电子等多个领域。公司具有先进的技术和先进的设备，能够满足客户的需求，业务遍及全球多个国家和地区。 四、未来发展趋势分析 1、技术创新重要性加大 随着汽车行业的快速发展，人们对仪表盘横梁的需求也在不断提高，特别是在提高车辆安全性能和驾驶舒适性方面，要求制造商要不断创新，开发出更为先进的技术和产品。 2、国内市场巨大潜力待挖掘 目前，中国市场的汽车行业正在经历着快速发展的阶段。随着城市化的不断增加和个人消费观念的改变，中国仪表盘横梁市场需求将继续高速增长，未来几年市场潜力将持续被挖掘。
汽车仪表板设计思路 随着汽车产业的发展，越来越多的汽车驶入人们的眼帘，目前人们不仅对车辆的外在造型有了一定的认知，对车辆的内在造型及人机工程也越来越了解，而作为整车中看到最多，集成功能最多的仪表板设计成为了汽车工程师的头疼课题。下面就简单介绍下汽车仪表板的设计思路。 标签：仪表板；拔模角；布局 引言 汽车仪表板在设计过程中会遇到这样或那样的问题，如根据造型设计出的仪表板无法出模，各仪表按键不能达到触手可及，各仪表及按键装配后不牢固等等问题，都是汽车工程师亟待解决的问题。 一、汽车仪表板的概述。（一）汽车仪表板是汽车上的重要功能件与装饰件，是一种薄壁大体积、上面开有很多安装仪表及各种操作按钮用的孔和洞的形状复杂的零部件。仪表板因其得天独厚的空间位置，使越来越多的操作功能分布于其中，除有反映车辆行驶基本状态的仪表外，还有空调系统、影音娱乐系统，灯光系统等。（二）汽车仪表板的分类。汽车仪表板的结构和用材多种多样，但基本上可以分为硬质和软质仪表板两大类。硬质仪表板结构简单，主体部分为同一种材料构成，多用于载货汽车及客车，一般不需要表皮材料，采用直接注塑成型。软质仪表板由表层、缓冲层和骨架三部分使用多种材料构成。常用材料有PU、PP、ABS/PVC合金等，多用于轿车。此外，还有钢板冲压成型再焊接、涂装制造的钢质仪表板，钢质仪表板外层包覆人造革后制成的软包仪表板、木质仪表板等。 二、汽车仪表板的设计 仪表板是各种仪表、信号及操作开关的集合处，是汽车的操纵中心。设计合理的仪表板会使驾驶员感到得心应手，反之，可能涉及驾驶员乃至乘员的安全。因此，仪表板的设计应給予足够的重视。为便于说明问题，下面以第一汽车制造厂设计的轻型车仪表板为例（图1），阐述仪表板的设计。 图1解放型轻型车仪表板 （一）仪表板结构分块设计 仪表板在结构设计中，首先要确定主断面的校核。在CAS面阶段最主要的5个断面是：Y0断面、驾驶员出风口断面、方向盘断面、副驾驶安全气囊断面、副驾驶出风口断面。进行完断面分析后，需要进行结构设计。在结构设计中一般综合考虑仪表板的结构，但重点需要关注一些综合的结构设计。其中仪表板和连接的设计，在工艺安装中，仪表板注塑后，两端护板会有向内收缩的趋势，因此
仪表板横梁的分析方法及过程 仪表板横梁是汽车仪表板上的一个重要构造部件，旨在支撑仪表板，并固定车上的重要仪器及设备。因此，对于仪表板横梁的质量和安全性能的检测与分析是至关重要的。下文将从分析方法和分析过程两方面，详细介绍仪表板横梁的分析方法及过程。 一、仪表板横梁分析方法 仪表板横梁分析方法主要有三种：实验方法、有限元分析法和应力分析法。 1.实验方法：实验方法是以实验的方式对仪表板横梁进行检测。此方法需要借助仪表板横梁检测设备和实验室进行实验模拟。通过实验模拟来测量仪表板横梁所能承受的最大荷载、变形程度、振动等情况，从而评估其材料的强度和硬度。 2.有限元分析法：有限元分析法是一种数学模拟方法，可以对 复杂结构进行分析研究。该方法是通过将仪表板横梁分成许多小的元件，对这些元件的受力情况进行分析，从而得出整个结构的受力情况。通过该方法可以进行多种分析，如应力分析，变形分析等。它可以有效的预测汽车在行驶过程中的受力和变形情况，并指导设计者改善汽车结构。 3.应力分析法：应力分析法是利用数学方法分析材料固有的物 理属性。分析物理力学计算材料的强度、刚度、韧性等物理因素，通过计算应力的分布来研究仪表板横梁的材料属性。该方法可以帮助预测仪表板横梁在受到不同载荷下的变形情况，并
能预测其在使用寿命结束前的疲劳破坏事故。 二、仪表板横梁分析过程 仪表板横梁的分析过程需要经过以下几个步骤。 1.材料测试：首先对横梁使用的材料进行测试，包括硬度、韧性、强度等。测试结果可以提供指导设计者如何处理仪表板横梁受力。 2.模拟分析：以有限元分析法为基础，对仪表板横梁进行模拟 分析。通过分析最大荷载、变形程度、振动等情况来评估仪表板横梁的材料强度和硬度。 3. 材料模型评估：评估模拟的结果是否符合材料的物理属性，包括硬度、韧性和强度。如材料模型不符合物理属性，需要重新设计。 4. 开始制造：如果模型评估符合硬度、韧性和强度等物理属性，则开始对仪表板横梁进行制造。 5. 后续测试：对制造好的仪表板横梁进行测试，检测材料和受力是否符合设计标准。同时，将其与整个汽车主体进行接合和安装，检查仪表板横梁是否与其它部件紧密连接并达到设定的性能。 综上，仪表板横梁的质量和安全性能对汽车是非常重要的。我们可以通过多种分析方法，包括实验方法、有限元分析法和应力分析法，对仪表板横梁的质量和安全性能进行评估。在设计
镁合金汽车仪表台半横梁设计优化 温艳清 【摘要】汽车轻量化作为当今最热门的汽车技术之一,越来越被国内外的整车厂及零部件厂所重视.文章研究了汽车仪表板横梁总的轻量化设计.通过产品设计优化及材料优化将仪表台横梁的结构质量由传统的10kg左右,降低到约3.1kg,质量减轻了约70％,且优化后的结构在子系统模态、转向管柱静强度等性能均满足设计要求.【期刊名称】《汽车实用技术》 【年(卷),期】2019(000)012 【总页数】4页(P76-79) 【关键词】仪表台横梁;镁合金 【作者】温艳清 【作者单位】上海蔚来汽车有限公司,上海 201804 【正文语种】中文 【中图分类】U462.1 引言 汽车仪表板横梁（Cross Car Beam，下简称CCB）根据其材料和结构类型大致可分为：钣金焊接型，铝合金塑料混合型，镁铝合金压铸型。目前主流车型均采用钣金焊接型，部分追求轻量化车型采用镁铝合金压铸型。 图1 常规仪表台横梁示意[1]
如上图1 所示的焊接性CCB，钢管和钢板冲压件组合焊接制造，焊接的子零件数 量多，整体重量高，与现在汽车轻量化主流技术路线严重矛盾。 1 初始钢材料的CCB 设计和仿真 常规仪表板横梁总成是为仪表板饰件及其附件（音响系统、空调控制模板、仪表等）、乘员侧安全气囊、转向管柱（有时包括制动踏板、加速踏板、离合器踏板等底盘零部件）、空调箱、线束等零部件提供支承的结构件，有时也是模块化仪表板总成装配过程中的辅助夹具和定位支承件。它直接与车身相连，受所支承和连接零部件传递的载荷，乘员的安全性有较大的影响。其中仪表板横梁是主要的载荷承担和传递的零件。 本文研究的车型，产品定义中乘客侧气囊布置在顶棚遮阳板区域，同时空调箱采用分体式分别布置在驾驶舱和发动机舱，空调箱采用了和车身连接紧固。音响和娱 乐系统采用了显示和主机分离式，显示单元等固定在仪表台系统上，主机固定在车身上。 查阅文献，发现童劭瑾[2] 等人发明了一种CCB 结构方式，最大化的节省了材料，降低了重量。如下图所示[2]。 图2 一种汽车仪表板横梁总成[2] 结合该车型的产品定义，乘客区域没有了气囊及手套箱对CCB 的承载和传递载荷 需要，同时研读了童劭瑾的专利思路，通过项目横向团队研究， CCB 定义为可搭载HUD，转向管柱等的半仪表台横梁产品，尽可能的降低产品重量；仪表台的开发策略定义为仪表台本体骨架采用高性能的PP+LGF 加强设计。CCB 材质选取宝钢的DC01，工艺为冲压及焊接。产品CAD 如下图3 所示。 图3 Half CCB 示意 CCB 在安全方面起着不可忽略的作用，绝大部分的驾驶员气囊是通过转向管柱间 接的固定在CCB 上。因此，该总成如果设计不当，将不可避免的降低驾驶员的安
汽车轻量化材料的应用及发展 摘要：汽车轻量化，就是在保证汽车强度和安全性能的前提下，降低汽车整备 质量，从而提高汽车动力性，降低能耗和污染物的排放。科学调查证明，汽车的 重量每减少10.1%，燃油的经济性就会被提高8个百分点。油耗的降低，对于环 境保护和节能减排的工作有重大的推动作用，这是世界汽车产业发展的大趋势。 近年来，随着我国汽车保有量与日俱增，汽车尾气排放导致大气中PM2.5超标， 能源紧缺与环境污染形势日益严峻，当前汽车轻量化，不仅是我国节能减排战略 的紧迫需要，更是车企提高核心竞争力的现实需求。汽车用轻量化材料主要有两类：一类是高强度钢；另一类是轻质材料：主要有铝合金、镁合金、钛合金、塑 料等。 1、高强度钢 板材作为制造车身的主材料,不仅要求其有良好的延展性,且还要满足车辆不同部件的刚度、强度、防腐防蚀能力等要求，虽然目前汽车上使用最多的材料仍是 钢材，但现在所使用的钢材大部分已经是近些年来开发的新型钢材，其品质和性 能较早期的钢材已有大幅提升。目前汽车中所使用到的新型钢材已经超过其材料 总量的75%。以超轻超薄高强度钢最具代表性。车身用新型钢材主要有： 1.1冷轧钢板：其特点尺寸精度高、表面质量好、具有良好的延展性、成型性，作为汽车结构部件，这种材料多使用于冲压件。主要用于车身围板、车顶盖、车 门板等车身覆盖件。 1.2高强度钢板：其特点在于其具有较高的拉伸强度和较高的屈服点。但其冲压成型性比普通钢材差。一般用于需要承受高强度碰撞的汽车结构部件。主要用 于车辆保险杠、悬挂系统及车门、车顶横向防撞杆等。 1.3表面处理钢板：其特点是在普通钢材表面覆盖一层惰性金属，根据需求部位的不同，可以提高钢材的防腐蚀性、抗高温及抗氧化等特殊能力（表面覆盖金 属常见的为锌、铝、铜及复合性材料等）。这类钢板主要用于底盘零件等。 1.4高强度拼焊钢板：其特点拼焊部件能够进行组装,在减轻车身质量的同时 提高车身强度,实现各类特殊抗性的同时，降低材料、组装、生产成本，改善零件 稳定性和抗疲劳性。主要用于车身侧围等冲压成形件。 1.5夹层钢板常见的分为钢夹层板（外层是钢、铝、镁及纤维复合材料,中间 夹层是瓦楞型钢板）和铝夹层板（铝夹层板的外层与钢夹层板的外层材料相同,中 间是发泡铝）两种：其共同的特点是强度和刚度高、质量小、吸音力强。主要用 于汽车附件产品的延伸如车门。 2、轻质材料 目前，钢在汽车材料的主导地位已受到密度较小的有色金属和塑料的有力竞争，铝合金、镁合金、钛合金、塑料等轻质材料，由于密度较低，比刚度、比强 度较高，在汽车轻量化中，发挥越来越重要的作用。 2.1铝及铝合金材料 铝合金使用范围广，主要性能是耐腐蚀、形成方法多、再利用程度高、强度大、质量轻，是代替钢铁降低汽车自重比较成熟的轻量化材料之一，是汽车上应 用得最快最广的轻金属。近年来，随着铝合金制造工业的不断成熟和成本的不断 降低，汽车工程中能应用铝合金的地方逐年增加，从底盘到车架，从车门到发动 机都离不开铝合金的贡献，在发达国家已经出现了全铝车身的概念汽车，汽车上 的铝合金可划分为３种：铸造铝合金，变形铝合金，铝基复合材料。
汽车车身轻量化技术 [摘要]介绍了车身轻量化的重要意义和相关车身性能。从轻质材料、结构设计和制造工艺3个方面阐述轻量化技术的主要途径，并通过实例重点分析采纳热成型工艺的轻量化效果，最终对比3种轻量化技术的特点和应用范围。 [主题词]轻量化，车身，汽车 0 引言 平安、节能和环保已成为消费者最关切的汽车性能指标。如何开发出更平安、节能、环保的汽车也是当今汽车厂商的重点技术发展方向。汽车平安的重要性不言而喻，涉及到人身平安；节能和环保，不仅影响到用户的用车成本，也关系到可持续发展。目前，各国已有诸多平安和排放法规来强制规范汽车产品的平安和环保性能。 探讨资料表明，汽车的燃油消耗与汽车的自身质量成正比，汽车质量每减轻1%，燃油消耗降低0.6%-1.0%，燃油消耗下降，排放也随之削减。因此削减汽车自身质量成为提高节能环保性能的有效途径。而白车身作为车身骨架一般占整车质量的22%—25%，其轻量化对降低整车质量意义重大。因此，汽车车身轻量化技术成为现代汽车开发技术一个重点课题。 1 车身轻量化的基础 车身轻量化必需在保证汽车平安性的前提下，同时达到车身刚度、疲惫耐久性、操控稳定性和振动舒适性等要求。
1.1 车身结构平安 车身结构平安属于汽车的被动平安范畴，目的在于爱护车内乘员的平安。 自20世纪50年头起，很多国家接连起先制定汽车被动平安法规。目前各国汽车被动平安法规有：美国联邦机动车法规体系(FMVSS)和欧洲法规体系(ECE ／EEC)。而我国强制性汽车被动平安标准(GB)主要是参考欧洲法规体系。另外还有各国的新车评价体系(NCAP)全面地为消费者供应汽车平安性能方面的信息。 车身结构平安干脆影响到汽车是否满意这些被动平安法规。其包括正面碰撞、侧面碰撞、后面碰撞、翻滚和低速碰撞等。车身结构在设计上一般分为低速行人爱护区，相容吸能区和乘员爱护区。 1.2 车身刚度 评价车身结构力学性能的主要指标是车身刚度，包括动态刚度和静态刚度，静态刚度又包含扭转刚度和弯曲刚度两个方面。在车身轻量化中，必需保证达到车身刚度的要求，这样才能使汽车的疲惫耐久性和振动舒适性等不受影响。 1.3 车身轻量化系数 为了评价轻量化的效率，引申出了车身轻量化系数的概念，其可通过如下公式计算：
节能减排和新能源车到来，内外饰发展的趋势及挑战 近年来，汽车保有量及产量在不断增长，由不可再生的燃油消耗及环境污染带来的压力也越来越大，随着节能减排的需求及国家环保政策逐渐加严，汽车轻量化将成为趋势之一。 一、整车轻量化的意义 1 燃油车辆—■ 车身质量 1 10% 1 lOOKg 燃汕效率t 6%~8% ［油耗■ 1 6-8% 0.3LP6L/百公里 排放 1 4% 加速动力性t 7% 制动距离（低速）缩短2-7m 制动距离（髙速）缩短l-2m 二、整车轻量化的实现途径 整车轻量化是一个整体概念，不能靠一两个零件的减重来实现，应从设计开始入手，制龙品质目标设计，性能目标设计，减重目标，给整车重量进行重量管理，达到减重的目标。汽车轻量化从实现途径看，可分为：轻量化结构设计及优化、先进的轻量化材料应用、和先进轻量化制造技术的应用。 （1）轻量化结构设计及优化：车身重量约占汽车自重的1/3,车身结构的设计以及车身 材料的选择是车身重量减轻的关键因素。
车身减重的常见的轻量化材料分为金属及非金属两大类，金属材料主要包含：高强钢, 铝合金、镁合金等，非金属材料包含：改性塑料和复合材料等。所用材料相关物性如下： 轻疑化材料的应用一般包含：轻质复合材料，微发泡材料，低密度PP材料，薄壁轻量化材料等。轻质复合材料： 微发泡材料通过特殊的微发泡注塑设备，使零件内形成微小的气孔，从来达到减重的目的。目前在宝马车的仪表板已经采用，可以减重约20%.- PP塑料的使用约占整车塑料的使用量的70%左右，而PP塑料及PP改性塑料的密度一般在0.9-1.15克/立方厘米，在满足使用性能要求的情况，选择低密度的PP塑料，也有助于减轻整车重量。 薄壁轻量化材料，随着材料技术及工艺技术的进步，要求的材料具有三髙特性，如髙流动、高韧性、高模量。常规塑件的厚度3.0-3.5mm也逐渐薄壁化转变，如前后保厚度一般为2.5mm,最低可做到1.8mm厚度，可以减重约20%-40%左右。 英他材料的使用，如洋麻植物纤维等在内饰上的使用，可有效的达到了减重的重量，但该材料具有的烟煤色若隐若现的天然纤维结构，给予独特的视觉和触觉感受(蕊纤，按目前主流的外观审核是无法通过的)。 (3) 先进轻量化制造技术的应用 铝合金用于车身材料的加工方式近几年有所降低，以前都要将厚的铝合金板冲压成薄板在进行加工，目前通过引入了和钢板冲压类似的热冲圧成型技术，该工艺的要求十分严格, 由于摩擦力的作用，截而各处材料流动的不均，容易在应力集中地方产生急剧减薄而发生破裂，协调好圧边力与冲压力的关系，再加上良好的润滑，是实现铝合金热冲压再次降低材料成本的关键。 传统的冷冲压工艺在成型过程中容易产生破裂现象，无法满足高强度高板的加工工艺要求，目前 国内对高强度钢板的热成型冲圧技术还发展比较缓慢。 碳纤维材料的髙模疑以及比强度，比刚度髙的一种力学性能优异的新材料，但碳纤维也只是沿着纤维轴方向表现岀很高的强度，苴耐冲击性确较差，容易损伤，作为结构组件时候有局限
汽车仪表板横梁轻量化技术简介 【摘要】在国民经济高速发展的今天，汽车工业正处于高速发展阶段，已成 为国民经济的一大支柱产业。近年来，轻量化技术越来越多地应用于乘用车仪表 板横梁，其目的是在保持车身强度和安全性的同时，最大限度地减轻整车重量， 以提高整车性能。动力性能、降低油耗、减少环境污染等目的。随着环保节能要 求的不断提高，以及新能源汽车的快速发展，我国汽车在全球范围内实现了轻量化。 主题词：仪表板横梁；轻量化；轻质金属 0.引言 目前，越来越多的汽车制造商和零部件企业更加重视汽车轻量化技术。这不 仅是因为汽车的质量好坏与汽车的燃油利用率和汽车的CO2排放量有关，而且汽 车的质量与汽车的性能密切相关。汽车仪表盘横杆总成是车身前总成中的关键部件。它不仅承担着连接左右侧围板的作用，还对车身各部分起着支撑作用。 1、汽车仪表盘大梁轻量化技术现状 仪表盘部件作为汽车内部控制的主要部件，包括方向盘、抬头显示器、娱乐 主机、空调出风口、安全气囊等，汽车仪表盘的横梁是汽车的主要承载部件乐器。它是汽车车身的前部，其结构、强度和刚度的综合性能非常关键。横梁（CrossCarBeam，CCB）是与车身直接连接的重要的承重框架部件，为整车电控 模块提供安装接口，直接影响工程设计、驾驶操作及噪声、振动和车辆的声学粗 糙度（Noise、Vibration、Harshness、NVH）性能和安全性能。因此，不合理的CCB结构很可能导致与之相关的部件发生变形，导致性能失效，影响驾驶员的安全。此外，CCB在车身与转向系统的连接中起着非常重要的作用。它直接承载车 辆的转向管和方向盘。如果CCB刚性不够或强度不够，会导致方向盘抖动，导致 驾驶室NVH性能恶化。从而降低驾驶舒适性。乘用车CCB通常采用钢梁焊接金属 支架结构。由于汽车轻量化技术的发展，近年来各种新材料、新技术的CCB设计
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利说明书 (10)申请公布号CN 114179914 A (43)申请公布日2022.03.15 (21)申请号CN202210028267.6 (22)申请日2022.01.11 (71)申请人长春英利汽车工业股份有限公司 地址130000 吉林省长春市高新区顺达路888号 (72)发明人刘磊刘帅宋建龙陈令凯王春辉 (74)专利代理机构22218 长春中科长光知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人高一明;郭婷 (51)Int.CI B62D25/14(20060101) B29C45/00(20060101) B29C45/77(20060101) 权利要求说明书说明书幅图(54)发明名称 全塑封闭式仪表板横梁及其制造方 法 (57)摘要 本发明提供一种全塑封闭式仪表板 横梁及其制造方法，其中的制造方法包括 如下步骤：S1、将塑料颗粒制成熔融状 态，并高压注入到注塑模具中；S2、注塑 模具开始保压，与注塑模具表面接触的塑
料开始冷却成型，与此同时向注塑模具内 注入高压液体，在预设时间内将未与注塑 模具表面接触的处于熔融状态的塑料冲 走，形成空心封闭且等壁后的主梁和位于 主梁上的安装结构。本发明将主梁注塑成 型为封闭的空心结构，既能保证仪表板横 梁的强度，又能减轻仪表板横梁的重量。 法律状态 法律状态公告日法律状态信息法律状态 2022-03-15公开发明专利申请公布 2022-04-01实质审查的生效IPC(主分 类):B62D25/14专利申请 号:2022100282676申请 日:20220111 实质审查的生效