再述汽車車身的鋼板厚度

    本欄目「汽車車身的鋼板厚度」等多篇文章一再指出,轎車車身的強度主要取決于車身的結構設計,而不是鋼板的厚度。但也指出,“以同樣材質的鋼板,其抵御沙石的沖擊能力,抗蝕穿的能力會比相對薄的鋼板強,這是無可置疑的。因此,看事物要一分為二。越野車的鋼板比較厚,越野車要行駛荒山野地,車身碰到飛濺的沙石、樹枝無所畏懼,就算遇上下冰雹,車頂也不會凹凸。但如果換上飛度試試,相信沒多一會兒就會變成‘大花臉’,車頂象大麻臉。不同的車型不同的用途不同的設計理念,就會出現不同的車身板件的材料和厚度。”

    筆者曾在一個停車場看見一顆近8、9米高的芒果樹,其芒果常會從樹冠高處掉下,砸在停在樹下的轎車上,結果發現轎車的車頂和發動機蓋等地方,都若隱若現出幾個淺淺的凹坑。這些掉下來的芒果長約70毫米直徑約50毫米,重約100克,是從8米左右的高度墜落的。顯然,這些轎車的部分鋼板是抵御不了這些芒果的沖擊力。雖然鋼板薄身能帶來輕量化的好處,但也會帶來經受不住一些意外沖撞的壞處。如果選用比較厚的鋼板及高強度鋼板,可能不會出現上述情況,但會重量增加而費油,造車成本也會上升。根據汽車的用途不同選擇不同規格的鋼板作車身蒙皮是很重要的。為了供汽車生產商選擇的需要,汽車金屬板材的各種參數指標中有一個“抗凹性”指標,所謂“抗凹性”是指金屬板材構件承受橫向集中載荷抵抗凹陷的能力,它包括局部凹陷抗力、抗凹剛度。在鋼材廠及車廠材料檢驗部門,有專門的金屬板材抗凹試驗設備。

B0716板材抗凹試驗機.bmp (126056 bytes)

    汽車車身絕大多數鋼板都是采用冷軋鋼板沖壓成形的。根據有關《汽車工程手冊》記載,車身外部件用于頂蓋、車門、翼子板、行李箱蓋、發動機蓋等地方的鋼板,一般厚度允許從0.8毫米-2.0毫米。根據上海寶鋼《汽車用冷扎鋼板產品手冊》記載,鋼板厚度越大,局部凹陷抗力越大;鋼材的屈服強度越大,局部凹陷抗力越大。如果從0.8毫米- 2.0毫米中的鋼板中選擇,如果從普通鋼板到高強度鋼板中選擇,其各種金屬板材的抗凹性顯然不一樣。有的汽車經銷商禁止顧客按壓車身,就是考慮鋼板比較薄身,其抗凹性差。

板材抗凹試驗機

    當材料所受應力超過彈性極限后,變形增加較快,此時除了產生彈性變形外,還產生部分塑性變形。當應力達到一個值后,塑性應變急劇增加,這種現象稱為屈服,這一階段的最小應力點作為材料抗力的指標,就稱屈服強度。屈服強度越高,鋼板強度越高。屈服強度是鋼板型號中非常重要的參數,例如有的廠家聲稱生產的轎車用了400鋼,這就表示采用了屈服強度不小于400MPa的高強度鋼材。

車匯通
2008年7月16日

參考文獻∶上海寶鋼編寫的《汽車用冷軋鋼板產品手冊》2006年版

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