1、德國寶馬BMW5系列白車身結(jié)構(gòu)解析 （編譯自德國寶馬公司內(nèi)部資料） 寶馬5系列車外形圖寶馬5系列車側(cè)視圖寶馬5系列車外形結(jié)構(gòu)圖目 錄 第一章 E60 (即寶馬5系列) 白車身 引言 第二章 材料 鋼 鋁 第三章 車身的結(jié)構(gòu) 引言 該車身結(jié)構(gòu)的新的特點(diǎn) 系統(tǒng)概貌 白車身 結(jié)構(gòu)組件減重型的鋁制前部構(gòu)件GRAV 側(cè)面筋條和頂棚 側(cè)壁板 車底部構(gòu)件 車后部構(gòu)件 針對(duì)各國的全型號(hào) 正面壁板和組件 第四章 接縫接合技術(shù) 引言 鋼件接合技術(shù)鋁件的接合技術(shù) 鋼件和鋁件的接合技術(shù) 第五章 GRV-減重型的鋁制前部構(gòu)件 GRAV特點(diǎn) 概貌減重型的鋁制前部構(gòu)件 組件 輪罩 發(fā)動(dòng)機(jī)支座 正面壁板 第六章 碰撞特性 正

2、面碰撞 側(cè)面碰撞車尾部碰撞 ATZ前部碰撞 ATZ后部碰撞.第一章 E60 (即寶馬5系列) 白車身引言一種現(xiàn)代的汽車車身必須符合很多的要求。而最重要的要求自然就是給乘坐者提供良好的內(nèi)部空間。另外就是車在碰撞的情況受到的傷害最低為佳。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力排都要堅(jiān)實(shí)地懸固在車身上面。整個(gè)車的重量全集中在車身結(jié)構(gòu)的四個(gè)點(diǎn)上，對(duì)車身有很高的承受靜力和動(dòng)力的要求。此外車身承載件還必須有很高的疲勞強(qiáng)度，在出現(xiàn)事故之后承受的修理費(fèi)盡量的低。同樣車身重量和強(qiáng)度也極大的影響著車在運(yùn)行時(shí)的行駛性能。為了最優(yōu)地實(shí)現(xiàn)所有的上述的要求，在設(shè)計(jì)布局的時(shí)候要給予特別的注意。多年以來在寶馬公司在制造第一臺(tái)樣機(jī)之前就通過計(jì)算和

3、模擬方法實(shí)施了對(duì)所有構(gòu)件的性能進(jìn)行了優(yōu)化。在最近的一些年，所有的汽車生產(chǎn)廠家對(duì)車的重量越來越加大的趨向一直進(jìn)行不懈地克服。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率越來越高，車架和車身就要承受更高的負(fù)荷，相應(yīng)地就增大了尺寸。同時(shí)人類在這些年來變得越來越高大，這使整車和車的內(nèi)部空間也要求加大。在近幾十年里人們對(duì)車的舒適性的要求也越來越高，也有了系列化的舒適性配置及特種配置。所有的這些發(fā)展現(xiàn)象都使車的重量增加，也就導(dǎo)致了行駛能力的變壞，這又一次迫使人們?nèi)ヌ岣甙l(fā)動(dòng)機(jī)的功率。為了不陷入這個(gè)怪圈或者走出這個(gè)怪圈，寶馬公司研發(fā)了E60。此車身一定要有明顯的改變，但是要實(shí)施的前提可能性是構(gòu)件不但在幾何形狀上優(yōu)化，材質(zhì)的選擇方面也要優(yōu)

4、化。E60就是第一臺(tái)這一類的車：車前面構(gòu)件是鋁制的，車座倉和車的后廂卻是由鋼件制成的。使用了這種混合式材質(zhì)的方法和高強(qiáng)度的鋼材，使車體（不算車門和前后蓋板重量）重量降到了255公斤，重量分布也明顯改善了。下面按照順序論述有關(guān)材質(zhì)的選擇，材料特性，車身結(jié)構(gòu)，焊接接縫方法和碰撞特性。第二章 材料現(xiàn)代車身要滿足很多的要求。在最可能小的外形尺寸時(shí)要有盡可能大的內(nèi)部空間。在出現(xiàn)車禍時(shí)要給乘駕者最好的防護(hù)。這個(gè)動(dòng)力排，也即發(fā)動(dòng)機(jī)，變速箱牢固的在車身上良好工作。另外車身要有非常好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛度，以便使寶馬車實(shí)施它的名副其實(shí)的行駛性能。另外，車的承載構(gòu)件要有很高的疲勞強(qiáng)度，在出現(xiàn)事故之后承受的修理費(fèi)盡量的低

5、。為了實(shí)施和完成上面的這些要求，寶馬公司的戰(zhàn)略就是對(duì)每一個(gè)結(jié)構(gòu)件為達(dá)到它的最優(yōu)效能要使用最好的材料。鋼鋼料無疑是最為常用的材料。采用各種新型的鋼合金使用在各自需要的方位處。在寶馬E60的車身上面使用了9種不同型號(hào)的合金，下面分別敘述這些不同的性能和使用范例。為了使解析更加方便起見，要先了解下面的三個(gè)定義：- Rp - 屈服極限，單位為 N/mm2- Rm - 抗拉強(qiáng)度，單位為 N/mm2- A80 - 破斷延伸率，單位為 % Rp 和 Rm 兩個(gè)參量對(duì)于部件的強(qiáng)度，耐受碰撞能力和構(gòu)件的厚度是很重要的。A80這個(gè)參數(shù)是對(duì)沖壓車間去衡量材料的成形能力的一個(gè)尺度。 圖 1 各種鋼材的強(qiáng)度和成形能力

6、圖內(nèi)文字的涵義X 強(qiáng)度Y 成形能力1 深沖成形鋼2 IF 鋼, 各向同性鋼, BH 鋼, 微晶合金鋼3 DP 鋼4 TRIP 鋼5 CP 鋼6 MS-鋼7 Bor 鋼 深沖成形鋼（ 例如， DC05）這種標(biāo)準(zhǔn)材料在構(gòu)件上面使用時(shí)沒有特別的強(qiáng)度要求。但這種結(jié)構(gòu)鋼件由于它的幾何形狀復(fù)雜，要求它的成形度很高，就不可能使用高強(qiáng)度的鋼。常常是對(duì)于入門者有時(shí)不明白為何一個(gè)結(jié)構(gòu)件不能用高強(qiáng)度的鋼。頂棚的外板就是實(shí)例。原因是頂棚成形量相對(duì)來講不是很大，好像看來適于使用高強(qiáng)度的鋼。但如果你仔細(xì)研究就會(huì)確定，在邊邊角角的那些地方就是成形的關(guān)鍵部位。（看圖2）。這種深沖成形材料屈服限范圍是120 - 140 N/m

7、m2, 最大的抗拉強(qiáng)度是 450 N/mm2，破斷拉伸率A80是40。在車身制造中使用普通方法和工裝可以很容易對(duì)這種材料進(jìn)行焊接。還有一些件使用這種材料，例如，車底板和行李廂底板。圖2 E60 車頂棚外板IF類鋼（例如，H220Y）對(duì)于非常復(fù)雜造型的零部件，不但要求深沖也需要拉延，有不同的沖延深度，就要使用這種IF類的材料。這種類型的鋼的結(jié)構(gòu)是晶格無間隙，是在鐵素體的中間晶格內(nèi)沒有了碳和氮的原子，這就使這種合金鋼表現(xiàn)出非常低的碳和氮的含量，表現(xiàn)了非常好的成形能力和可焊性。這種鋼的屈服限是 180 - 260 N/mm2, 最大的抗拉強(qiáng)度是 440 N/mm2 ，破斷拉伸率 A80是 32% 。

8、.這種鋼典型使用是在深沖拉延件，它的沖延深度有時(shí)不是完全一樣的，譬如，側(cè)面框架。見下圖。 圖3 側(cè)面框架KT-11369各向同性的鋼料（H220I）大多數(shù)使用拉延法制成的成形的構(gòu)件的鋼材都是各向同性的材料，也即在拉延的各個(gè)方向上的流變特性完全一致，在深沖的各個(gè)方位上的厚度減少量是它的判斷標(biāo)準(zhǔn)。和其他的鋼種不一樣的是，這種鋼不是在其寬度上流變，而是在其厚度上。它的屈服限的范圍是220 - 300 N/mm2, 最大的抗拉強(qiáng)度是440 N/mm2 ，破斷拉伸率 A80 是 36% .這種鋼的加工方法普通，可以焊接和釬焊。例如，在E60 車身上的C柱加強(qiáng)件就是有這種鋼制造的。圖4 C柱的加強(qiáng)件烘烤硬

9、化BH鋼（例如，H220B）很難成形的構(gòu)件，在制造過程中還應(yīng)該能夠提高強(qiáng)度的時(shí)候就常常使用這種BH型鋼材。除了在冷作過程中提高強(qiáng)度以外，這種鋼料在車身通過油漆的烘干爐的流程里面，在20分鐘和170度的溫度下，可以提高強(qiáng)度大約40 N/mm2。通過在合金成分內(nèi)加上磷以及使碳成分老化來實(shí)施這種效果。BH鋼本身的屈服限是180 - 300 N/mm2,，最大抗拉強(qiáng)度是500 N/mm2，A80拉伸延伸率為30。BH鋼在使用氣體保護(hù)焊和電阻焊的焊接設(shè)備時(shí)可以實(shí)施良好的焊接。這種鋼的典型使用地方是在結(jié)構(gòu)件上，例如在頂棚弓條，這個(gè)件必須要有高強(qiáng)度，但不易成形制造。還有就是外表面板，例如車門外表面板。這種件

10、盡管有高的成形率，還要有非常好的表明狀況和抗變形的強(qiáng)度，這都可以使用BH鋼制造。圖5 : E60 車門外面板微晶合金鋼（例如， H420LA）構(gòu)件使用這種鋼材制造具有高強(qiáng)度和高防碰撞的能力。唯一的是它的成形能力差。微晶件的強(qiáng)度的提高是離析硬化造成的，這種由于在鋼的成分里面由最精微分布的硝基碳和極小含量的鈦鈮釩元素。這些元素在含量為0。01時(shí)就會(huì)大大提高它的屈服限。這種鋼材的屈服限是340 - 420 N/mm2 ，最大抗拉強(qiáng)度是620 N/mm2 ，破斷延伸率A80是 20% 。在使用氣體保護(hù)焊和電阻焊的焊接設(shè)備可以實(shí)施良好的焊接。這種鋼使用的范圍的實(shí)例比如發(fā)動(dòng)機(jī)的后支撐架，車身內(nèi)部側(cè)面框架。

11、圖6 發(fā)動(dòng)機(jī)后撐架雙晶像鋼 DP鋼（例如340 X）在碰撞時(shí)要接受大量能量的高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件或者是高抗壓強(qiáng)度的車身外面板都使用這種鋼材，簡稱為DP鋼。在熱軋過程里加入合金和使用合適溫度就可以制造出具有多種金相組織的這種板材。這種鋼材內(nèi)提高了強(qiáng)度，在金相組織內(nèi)除了軟相外還增加了硬相，它的金相組織內(nèi)大多數(shù)是軟的鐵素體，還有大約20的硬馬丁體的金相。這種鋼材的屈服限是300 -340 N/mm2 最大抗拉強(qiáng)度是600 N/mm2 ，破斷延伸率A80是 20% 。在使用氣體保護(hù)焊和電阻焊進(jìn)行焊接時(shí)會(huì)淬火變硬。在寶馬公司目前還沒有使用這種鋼材，但這種鋼的原理適合于下面的TRIP鋼。TRIP鋼（ 例如H40

12、0T鋼）TRIP鋼是英文縮寫。原文是Transformation Induced Plasticity(變形產(chǎn)生塑性)。這種鋼和上面講的DP鋼一樣多用于結(jié)構(gòu)件。這種鋼材制造具有高強(qiáng)度和高防碰撞的能力。這種鋼也被稱為RA鋼，即殘存奧氏體鋼，和上面講的DP鋼一樣隸屬于多晶像鋼。鋼內(nèi)在鐵素體和貝氏體的基本晶格矩陣內(nèi)還特別含有殘存奧氏體成分。在成形加工時(shí)這種成分變成硬化馬丁體，使材料明顯地強(qiáng)化。這種鋼材的屈服限是380 -450 N/mm2 最大抗拉強(qiáng)度是800 N/mm2 ，破斷延伸率A80是 25% 。這種鋼的可焊性僅僅局限在使用氣體保護(hù)焊和電阻焊的進(jìn)行焊接。在焊接的時(shí)候在受熱區(qū)和焊接的地方都會(huì)出

13、現(xiàn)淬火現(xiàn)象。把這種鋼和其他高強(qiáng)度的鋼混合焊接是不合適的。使用銅基釬焊的方法，例如MIG釬焊不適合于這種鋼。在E60 車身上，車身A柱內(nèi)柱采用了這種鋼。+圖7 車身A柱內(nèi)柱復(fù)合相鋼（例如，D680C）（英文縮寫為CP鋼）這種鋼材制造的結(jié)構(gòu)件要具有非常高的強(qiáng)度，在碰撞時(shí)要接受很高能量。這種鋼是熱軋細(xì)晶粒鋼。由于合金內(nèi)的一些元素和使用特殊冶煉方法在這種鋼內(nèi)具有非常精細(xì)的微晶結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的成分是鐵素體，馬丁體和貝氏體。內(nèi)部很高含量的馬丁體處于最細(xì)微的離析狀態(tài)。CP鋼的特殊的特點(diǎn)在冷強(qiáng)化時(shí)還附加有BH鋼的功能。但和普通的BH鋼不一樣的是，有這種特殊功能更提高了成形能力。DP鋼和TRIP鋼同樣有這種功能

14、。CP鋼的屈服限是680 -720 N/mm2 最大抗拉強(qiáng)度是1150 N/mm2 ，破斷延伸率A80是 10%。這種鋼的可焊性僅僅是有條件的局限使用氣體保護(hù)焊和電阻焊的進(jìn)行焊接。在焊接的時(shí)候在受熱區(qū)和焊接的地方都會(huì)出現(xiàn)淬火現(xiàn)象。把這種鋼和其他高強(qiáng)度的鋼混合焊接是不合適的。使用在銅基釬焊的方法，例如MIG釬焊不適合于這種鋼。在E65 車身上，發(fā)動(dòng)機(jī)支撐架后加強(qiáng)板采用了這種鋼。另外E65B柱加強(qiáng)件也使用D680C（CP800）鋼材。馬丁體金相鋼（例如，D900MS）對(duì)于要求接收很高碰撞能量而且變形很小的結(jié)構(gòu)件使用這種鋼，縮寫稱為MS 鋼。和上面講的CP鋼一樣，這種MS鋼也具有精細(xì)的金相組織。通過

15、馬丁體和鐵素體成分的合適配比可獲得非常高的強(qiáng)度。這種鋼在加大變形量的時(shí)候還有烘烤硬化鋼的效應(yīng)。這種鋼的屈服限是750 -1100 N/mm2 , 最大抗拉強(qiáng)度是1400 N/mm2 ，破斷延伸率A80是 5%。MS 鋼制成的結(jié)構(gòu)件大多是用于螺栓固定的構(gòu)件，在損壞時(shí)必須全套更換。在E60車身上這種鋼用來制造車門內(nèi)側(cè)防撞的加強(qiáng)件。圖8 車門內(nèi)側(cè)防撞的加強(qiáng)件 硼鋼 （例如，BTR165）在結(jié)構(gòu)件不但要有最高強(qiáng)度而且還要有高的成形能力時(shí)，就要使用硼鋼。使用這種鋼可以使重量極大減輕。硼鋼內(nèi)含有極少量的硼，但使鋼的硬度會(huì)明顯提高。原始鋼料的強(qiáng)度和微晶合金鋼是一個(gè)等級(jí)的，在溫度大約為900C時(shí)進(jìn)行成形。然后

16、在封閉的水冷卻的壓力機(jī)內(nèi)通過壓力淬火使鋼的強(qiáng)度極大的提高。成品件最小的屈服限可達(dá)到1300N/mm2 。寶馬公司第一次使用這種硼鋼是用在E46 Cabrio車身上，用于A柱加強(qiáng)件。在E60車身是在B柱上段加強(qiáng)件上。 圖9 B柱上段加強(qiáng)件鋁寶馬公司已經(jīng)有了長期使用輕金屬鋁合金的經(jīng)驗(yàn)，寶馬是世界上第一個(gè)大批量使用鋁合金制造整個(gè)502發(fā)動(dòng)機(jī)的廠家。在車身制造中一直使用鋁合金，例如3.0CSL車的車門。后來在E52車身的全套開發(fā)和研制中也使用了鋁合金。在E60車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，寶馬又邁出了新的一步。車身的每個(gè)件都按照各自不同的要求使用最合適的材料。車身前部由于要減少重量全使用鋁合金，所以后來又稱為“減重

17、型鋁質(zhì)前車”，德文的縮寫稱之為GRAV 。.鋁鎂合金對(duì)于不是外面板的復(fù)雜沖壓板件來講使用5000系列的鋁鎂合金制造。調(diào)整合金內(nèi)的鎂含量的多少，Al Mg鋁鎂合金可具有非常好的成形特性。但在深沖成形后在外表面上可看見像火燒的點(diǎn)痕和細(xì)的條紋，這稱謂為流變圖紋。由于這個(gè)原因，5000系列的鋁鎂合金沒有能使用在制造外面板。這種合金屬于天然硬化合金，不能硬化淬火，因而只使用在承受一般載荷的結(jié)構(gòu)件。當(dāng)鎂的含量大于 3.5 %時(shí)，會(huì)出現(xiàn)鎂的成分有離析相的危險(xiǎn)。這會(huì)導(dǎo)致晶化離析性的腐蝕。 所以寶馬公司使用的鋁鎂合金的鎂含量全低于 3.5 %。鋁鎂合金的屈服限是110 -160 N/mm2 ，最大抗拉強(qiáng)度是30

18、0 N/mm2。 5000系列的合金主要使用范圍是車內(nèi)部件，例如，E60車的正面內(nèi)壁板或是支撐件。 圖10 正面內(nèi)壁板鋁鎂硅合金在對(duì)于強(qiáng)度有高的要求或是對(duì)表面狀況質(zhì)量有高的要求時(shí)，使用6000系列的鋁鎂硅合金。這種合金不但適用于深沖板材，也適用于拉壓型材。和5000系列的不同點(diǎn)是，6000系列在供貨狀態(tài)時(shí)的屈服限就高，但由于這種合金在油漆工藝的烘干過程還能受熱硬化，最后的強(qiáng)度還會(huì)明顯提高。因?yàn)?000系列的合金和5000系列的合金相比，在成形的過程中沒有流變圖紋，因而6000系列的合金可以用于制造外部面板。這種合金主要用于有高強(qiáng)度要求的外部構(gòu)件和結(jié)構(gòu)件。比如在E60 車身上，發(fā)動(dòng)機(jī)倉外罩和發(fā)動(dòng)

19、機(jī)內(nèi)撐橫梁就是6000系列合金制造的。見圖11。圖 11 發(fā)動(dòng)機(jī)倉外罩可抗碰撞的鋁合金為了在撞車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)橫梁按照一個(gè)規(guī)律彎扭，保證有最好的能量接受，寶馬公司和Alcan公司合作研發(fā)了更高強(qiáng)度鋁硅鎂承受碰撞的鋁合金。這種合金的屈服限是160 N/mm2 ，最大抗拉強(qiáng)度是240 N/mm2。寶馬在E60車身上首次把這種合金用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)倉外撐橫梁上。圖12 發(fā)動(dòng)機(jī)倉外撐橫梁鑄鋁合金使用鑄鋁合金件允許構(gòu)件有多樣造型，和沖壓件相比較，有較大可利用空間。寶馬公司使用的鑄鋁合金里面銅的含量非常低，這就排除了可能產(chǎn)生的腐蝕。寶馬公司使用的鑄鋁合金的型號(hào)是GAlMg5Si2Mn，貨品名稱是Magsimal。這

20、種合金的屈服限是140220 N/mm2 ，最大抗拉強(qiáng)度是240 N/mm2。在澆口周圍的破斷延伸率是10，但離開澆口越遠(yuǎn)，這個(gè)數(shù)字會(huì)降低到大約為6。在寶馬車鋁合金壓力鑄造的構(gòu)件是減震彈簧支承座以及V型支撐座的架子。 圖13 減震彈簧支承座 第三章 車身的結(jié)構(gòu) 引言在本文里面把E60車身的結(jié)構(gòu)分成如下幾個(gè)部分：車身前部，車身側(cè)面框架和頂棚，側(cè)面板前部，車身底部，車身后部該車身結(jié)構(gòu)的新特點(diǎn)E60 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新的亮點(diǎn)是車身前部使用了“減重型鋁質(zhì)前車”，德文的縮寫稱之為GRAV 。.寶馬是第一家使用這種結(jié)構(gòu)方式的廠家，在大批量生產(chǎn)時(shí)候就混合使用了鋼鋁材料。在本文里面要對(duì)這種“減重型鋁質(zhì)前車”GR

21、AV專門有論述章節(jié)。系統(tǒng)概貌 白車身 圖14 E60白車身 (圖內(nèi)黃色代表鋼材料，蘭色代表鋁材料)白車身的幾種類別：在E60車身有四種類別：左方向盤不帶天窗右方向盤不帶天窗左方向盤帶天窗右方向盤帶天窗車身的剛度參數(shù)E60車身達(dá)到了如下的參數(shù)，見下面表格。白車身的靜態(tài)剛度數(shù)值撐架的重量 （不帶車門，蓋板，前面板和前部側(cè)板）彎曲 1 通道彎曲 1 門檻彎曲 2 尾部中線彎曲 2 尾部縱向梁扭曲 1 扭曲 2剪切扭曲 255kg650075001900100018500170005500整車的動(dòng)態(tài)剛度 數(shù)值 彎曲扭曲扭曲26Hz29Hz375Hz材料使用E60車的長遠(yuǎn)目標(biāo)在于：車身和配置的總重量（不

22、包括行駛部和發(fā)動(dòng)機(jī)）要比E39車身減少重量大約是50kg。對(duì)于白車身的前提目標(biāo)是總重量不能超過342kg。 這個(gè)參數(shù)和E39 的白車身相比減少了22kg。而且E60的空間還增加了4，功能還上了一個(gè)檔次。直到C柱內(nèi)側(cè)的所用的全部鋼板全是雙面熱鍍鋅的材料，C柱內(nèi)側(cè)的板是電鍍鋅的。和E39 車身相比，E60使用的高強(qiáng)度和特高強(qiáng)度的鋼板的比重從大約50提高到85。結(jié)構(gòu)組件白車身由下面幾部分組成：車身前部（GRAV），車身側(cè)面框架和頂棚，側(cè)面板前部，車身底部，車身后部“減重型鋁質(zhì)前車”GRAV“減重型鋁質(zhì)前車”GRV是最新的研發(fā)成果，專門章節(jié)敘述。圖 15 E60GRV結(jié)構(gòu) 1 彈簧減震支座2 發(fā)動(dòng)機(jī)架

23、3 支架正面板4 連接板 外 5 橫梁正面板 6 正面板 7 A 柱內(nèi)支板車身側(cè)面框架和頂棚，圖16 E60車身側(cè)面框架和頂棚解體圖 （ 灰色深沖件，淺綠色I(xiàn)F鋼，綠色各向同性鋼料，褐色烘烤硬化鋼，單紫色微晶合金鋼，紅色硼鋼） 各種材料的抗拉極限值的一覽表1 頂棚外面板 深沖件 200N/mm22 上過風(fēng)板 BH鋼 300N/mm23 頂棚弓條 同上4 車尾后窗 同上5 C柱支撐加固件 BH鋼 500N/mm26 車尾覆蓋件 BH鋼 220N/mm27 C柱承拉板， 車尾覆蓋件 BH鋼 300N/mm28 C柱加強(qiáng)件 各向同性鋼 340N/mmm29 側(cè)面框架 IF鋼 240N/mm210 B

24、柱上加強(qiáng)件 硼鋼 1300N/mm2B柱下加強(qiáng)件 微晶合金鋼 500N/mm2A柱上加強(qiáng)件 微晶合金鋼 500N/mm2A柱加強(qiáng)件支撐 微晶合金鋼 500N/mm2碰撞盒 微晶合金鋼 500N/mm2側(cè)面框架內(nèi)前件 微晶合金鋼 500N/mm2B柱內(nèi)件 微晶合金鋼 500N/mm2 B柱使用了兩個(gè)加強(qiáng)（上部和下部）使之提高了強(qiáng)度。另外，在A柱和C柱上也同樣進(jìn)行了加強(qiáng)。這樣在側(cè)面碰撞時(shí)不會(huì)使車框的鋼條發(fā)生彎變。，在A柱和C柱上的加強(qiáng)也使在正面碰撞和尾部碰撞時(shí)也有助于防止車框的鋼條發(fā)生彎變。在兩個(gè)門檻旁安上側(cè)面框架端件，以便安放門檻覆蓋件。在不帶天窗的白車身上在兩側(cè)的框條架之間有頂棚加固條。在帶天

25、窗的白車身上在A柱和C柱內(nèi)一共有四個(gè)流水的管道。新的亮點(diǎn)是采用中心螺紋連接方式固定車門的折頁，這樣在A柱和C柱上就需要加固。在A柱的下部安設(shè)了抗碰撞盒，這樣在車的前面有碰撞的時(shí)候可以接收由前輪傳導(dǎo)來的力（參看有關(guān)碰撞特性的章節(jié)）。和E39車身相比，升車千斤頂?shù)闹c(diǎn)有了變化。車門折頁中央螺紋固定方式車門折頁在A柱和B柱上面是以中央螺紋固定方式固定的。在A柱上是從外向內(nèi)固定的，而在B柱上是從里向外固定的。 圖17 車門折頁 A柱的車門折頁 B柱的車門折頁折頁固定板有三種：B柱折頁固定板上50mm處有通孔B柱折頁固定板下60mm處有通孔A柱折頁固定板上下60mm處帶有M12的螺紋孔圖18 車門折頁1

26、 前車門折頁2 后車門折頁3 后車門折頁固定板4 前車門折頁固定板在B柱上的折頁兩種固定板形狀不一樣，不會(huì)混淆。折頁固定板可以調(diào)節(jié)上下左右的固定位置，在調(diào)節(jié)車門時(shí)折頁固定板可以隨動(dòng)的。螺扣最多是5扣。提示：詳細(xì)的車門固定的資料在隨車技術(shù)文件“外飾，車門，罩板”章節(jié)。在維修的時(shí)候要注意，在折頁固定板和車身之間絕不可以有油漆和蠟等夾在里面?？古鲎埠羞@個(gè)件是專門為E60車研發(fā)的可變形的元件，它是側(cè)面框架的一個(gè)組成部分，固定在A柱的下面。它可以接收在正面碰撞時(shí)由前輪傳導(dǎo)到門檻旁側(cè)面框架的力。圖. 19:抗碰撞盒1 抗碰撞盒升車千斤頂?shù)闹c(diǎn)升車千斤頂?shù)闹c(diǎn)和E39 的車不一樣。以前的是在門檻的旁邊固定一

27、個(gè)銷子。而現(xiàn)在的新結(jié)構(gòu)是中間有個(gè)孔，兩邊有卡子固定。這表明在使用維修時(shí)要掀開門檻上的覆蓋件以便安設(shè)升車千斤頂。圖20 升車千斤頂?shù)闹c(diǎn)A柱加固板在A柱內(nèi)，在上面和下面有兩塊水平加固板。它提高了車在碰撞時(shí)的強(qiáng)度。 圖21 A柱內(nèi)的加固板 1 上板， 2 下板 拉伸彈簧固定件在后備廂上的拉伸彈簧固定件現(xiàn)在有三個(gè)吊點(diǎn)，這樣可以影響開蓋和關(guān)蓋的力量。 圖22 后備廂的蓋板折頁拉簧固定點(diǎn)后備廂蓋板拉簧后備廂蓋板折頁車架空心腔內(nèi)加固板的位置在側(cè)面骨架空腔內(nèi)和以前一樣安放漲壓空腔加固板（成形件）。在E60 車內(nèi)有22塊這樣的板塊，它降低了車的內(nèi)部噪聲。這些空腔和鼓的道理是一樣的，如果空腔的空間越小的話，它從

28、內(nèi)部發(fā)射出的的噪聲就越小。 圖 23 空心腔內(nèi)加固板 1 A柱外漲壓空腔加固板 2 門檻前方外側(cè)漲壓空腔加固板 3 B柱外漲壓空腔加固板 4 門檻后部漲壓空腔加固板 5 C柱外下方的漲壓空腔加固板 6 C柱外漲壓空腔加固板 圖 24 空心腔內(nèi)加固板 1 A柱內(nèi)部漲壓空腔加固板 2 門檻前方內(nèi)部漲壓空腔加固板 3 B柱內(nèi)部漲壓空腔加固板 4 門檻后部漲壓空腔加固板 提示：在對(duì)車身的構(gòu)件進(jìn)行維修和更新的時(shí)候，空心腔內(nèi)加固板 也必須加固密封或者是更新。有關(guān)這方面的事宜請(qǐng)查看RA4100文件的章節(jié)“空心腔內(nèi)加固板的定位，安設(shè)和布局”的內(nèi)容。側(cè)面面板，前部構(gòu)造該板是鋁制的。E65車身該件是分成三件，本車

29、身的該件分成兩件。圖 25 側(cè)面面板，前部 1 側(cè)面板連接件 2 側(cè)面面板側(cè)面面板和連接件是包邊方式接合的，各個(gè)方位都合適的包住。過水槽側(cè)面面板由于制造上的工藝沒有通長的過水道。在下階段的安裝過程里面再加上了塑料蓋板，這樣就保證了有合適通道能夠過水，也保護(hù)了鋼件和鋁件接合的部位。在A柱的上部范圍還附加有螺釘加固。這個(gè)加固點(diǎn)是非常必要的，因?yàn)檫@里的側(cè)板向上伸出了很多必須再加固一個(gè)點(diǎn)。前部發(fā)動(dòng)機(jī)倉蓋板的折頁和E39的車身相比該車的前倉蓋板和車身側(cè)面面板沒有連接，因而在安裝側(cè)面面板時(shí)在前倉蓋板上沒有安裝工作。圖 26 前部發(fā)動(dòng)機(jī)倉蓋板的折頁區(qū)的構(gòu)造前大燈的范圍在這個(gè)區(qū)間，為了把前保險(xiǎn)杠覆蓋件安裝在側(cè)

30、面板上面加了一個(gè)U 型的軌道梁。這個(gè)梁是用固定卡子固定到側(cè)面板上。見圖27。圖. 27: 前大燈的范圍區(qū)的構(gòu)造1 側(cè)面板2 U型軌梁側(cè)壁面板的固定為了保護(hù)車身在剛度側(cè)面板時(shí)必須注意下列事宜： 固定側(cè)面板的C型卡子必須表面特種保護(hù)， 固定側(cè)面板的兩根螺栓下面的墊也必須表面特種保護(hù)。圖. 28: 側(cè)面面板的固定方法1 貫通螺栓用的專門墊片2 輪罩固定孔3 C型卡子提示：輪罩和側(cè)面板的固定用了三個(gè)卡子。這些定位孔是在側(cè)面板深沖成形之前就已經(jīng)沖出來了。這樣，這些孔不會(huì)是非常圓的。在固定卡子的時(shí)候一定要注意到這一點(diǎn)。底板結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在這個(gè)部分必須使用高強(qiáng)度的鋼。圖. 29: E60 車身底部結(jié)構(gòu)的分解圖 (

31、灰色 = 深沖鋼; 淺綠 = IF鋼;褐色 =烘烤硬化鋼; 蘭紫色 = 微晶結(jié)構(gòu)鋼)底板的結(jié)構(gòu)和E65車的底板不一樣，底板分成三節(jié)，和行李廂之間沒有了隔板。隔板和后排座在一起了。另外ISOFIX的固定方式的卡子也修改了。側(cè)面框架外部加高件是在側(cè)面固定到縱向橫梁上，這就使得在側(cè)面碰撞和正面碰撞時(shí)明顯提高了在門檻區(qū)間的強(qiáng)度。各個(gè)構(gòu)件所用的材料及抗拉極限值的一覽表1 轉(zhuǎn)向柱支撐臺(tái) BH鋼 - 260 N/mm22 前座的橫梁 IF型號(hào)鋼 - 280 N/mm23 后底板橫梁 BH 鋼- 260 N/mm24 后底板 IF 鋼 280 N/mm25 后窗框架，下部 BH 鋼 220 N/mm26 行李

32、廂隔板，上部 BH 鋼 260 N/mm27 行李廂隔板橫梁 BH 鋼 350 N/mm28 左下底板 IF 鋼 240 N/mm29 側(cè)面進(jìn)人通道框架 BH 鋼 260 N/mm210 外側(cè)框架加高段 BH 鋼 220 N/mm211 側(cè)面前部縱向橫梁 微晶合金鋼 - 420 N/mm212 發(fā)動(dòng)機(jī)撐架加長段，后段 BH 鋼 350 N/mm213 前底板 IF 鋼 280 N/mm214 發(fā)動(dòng)機(jī)撐架上段 BH 鋼 350 N/mm215 通道封閉板 BH 鋼 220 N/mm216 通道 IF 鋼 280 N/mm2分成三件的底板：前部的底板分成三件，其組成是:- 左前底板- 右前底板-

33、通道圖. 30: 底板構(gòu)件1 右前底板2 通道3 左前底板這種結(jié)構(gòu)的新特點(diǎn)在于下面各個(gè)構(gòu)件和底板的固定是采用了特種方式的鉚接的螺母:- 中央低音音箱架- AFS控制單元- DSC傳感單元，司機(jī)側(cè)- DSC傳感單元，陪駕側(cè)- 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的加速度傳感器，在陪駕的座位下面發(fā)動(dòng)機(jī)撐架后部加長段：圖. 31: 發(fā)動(dòng)機(jī)撐架后部加長段 1 發(fā)動(dòng)機(jī)撐架后部左加長段 2 發(fā)動(dòng)機(jī)撐架后部右加長段E60 車身的發(fā)動(dòng)機(jī)支撐架沿著底板左面和右面一直底板下部。發(fā)動(dòng)機(jī)撐架的后加長段的主要作用是為了降低車內(nèi)倉的噪聲，而且在側(cè)面碰撞時(shí)它還具有對(duì)底板組件的穩(wěn)定作用。行李廂的隔板：行李廂隔板組合在后排座內(nèi)。在這個(gè)白車身上目前只是在上

34、部有行李廂隔板。這也表明對(duì)于帶和不帶裝貨通口的車都用一種車身。在出現(xiàn)碰撞以后行李廂的隔板一定要檢查是否有損壞，特別要注意查看裝貨通口框架側(cè)面和后底板橫梁的連接位置處，這個(gè)范圍承受的負(fù)荷是最高的。圖. 32: 通道框架1 通道架側(cè)面和底板橫梁后段的連接后底板：后底板現(xiàn)在分成三件。后底板的橫梁結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了加強(qiáng)，提高了抗扭剛度。另外，也不再需要對(duì)兒童座椅固定處另外進(jìn)行加強(qiáng)。圖. 33: 后底板1 后上方底板和橫梁的組合結(jié)構(gòu)2 后底板3 后底板橫梁組件- 車后部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖: E60 車身車尾結(jié)構(gòu)的分解圖 (灰色 = 深沖鋼件;褐色=烘烤硬化鋼;淺紫色= 微晶合金鋼)各個(gè)構(gòu)件所用的材料及抗拉極限值的一覽

35、表1 前部沖壓件 Cq 15 滲碳鋼（冷作沖壓）400 N/mm22 后部沖壓件 Cq 15 滲碳鋼（冷作沖壓）400 N/mm23 后底板橫梁 BH 鋼 260 N/mm24 行李廂底板 多功能沖壓鋼板 180 N/mm25 保險(xiǎn)杠板 深沖壓鋼板 195 N/mm26 尾部件橫梁 BH 鋼 220 N/mm27 側(cè)后尾部件橫梁 微晶合金鋼 500 N/mm28 輪罩加長件 BH 鋼 260 N/mm29 后部縱向梁， BH 鋼 350 N/mm210 后部輪罩，后面內(nèi)部的半罩 BH 鋼 260 N/mm211 懸架彈簧減震桿的支座 BH 鋼 260 N/mm212 懸架彈簧減震桿的支座，下件

36、 BH 鋼 300 N/mm213 后部輪罩，前面內(nèi)部的半罩 BH 鋼 260 N/mm214 尾部橫梁，側(cè)面中部 BH 鋼 220 N/mm215 滑板支板 BH 鋼 260 N/mm216 行李廂前底板，深沖鋼板 180 N/mm227. 01. 2003 懸架彈簧減震桿的支座：輪罩分成四件。懸架彈簧減震桿的支座的強(qiáng)度提高，厚度增加為2.5mm。這樣也就無須其他的加固方法。圖. 35: 后輪罩 1 后輪罩后面內(nèi)部半個(gè)2 懸架彈簧減震桿的支座3 后輪罩前面內(nèi)部半個(gè)4 懸架彈簧減震桿的支座的下部件滑板支板也比以前提高了強(qiáng)度。它用于支撐后橋的橫梁。防撞板：這個(gè)構(gòu)件是三位一體的，上面安裝保險(xiǎn)杠的可

37、變形件，這兒指的不是保險(xiǎn)杠的桿件，而是采用激光拼焊的沖壓成形件。這塊板上的四個(gè)孔用來固定保險(xiǎn)杠的可變形構(gòu)件。圖. 36: 防撞板：各個(gè)件用的材料1 外板，沖壓件， 2 mm板2 內(nèi)板，沖壓板， 6 mm板3 導(dǎo)向管，沖壓件， 3 mm板針對(duì)各國的全型號(hào)-正面面板和組件E60的白車身在右方向盤的情況帶標(biāo)準(zhǔn)頂棚和可開啟天窗。右方向盤車身的正面面板和它的組件和左方向盤的一樣，投影相反。針對(duì)美國的車型上面，可變形件是固定在保險(xiǎn)杠后面，起著防撞板的作用。 接縫接合技術(shù) 引言在 E60 車身鋼件區(qū)里面使用了各種接縫接合方法，例如Mag式焊接方法, Mig式釬焊接合, 激光焊接，點(diǎn)焊接合以及卷邊接合。在車身

38、的鋁件區(qū)和鋼鋁過渡區(qū)，大多數(shù)是采用沖鉚接合和焊貼接合方法。另外在車身前面的鋁件區(qū)由于它的電磁性能也使用MIG惰性氣體保護(hù)焊。在鋁制的外部面板的構(gòu)件使用卷邊和全壓邊的接合方法。在鋁件上的這些方法也同樣可用于輕金屬的結(jié)構(gòu)件。鋼件接合技術(shù)點(diǎn)焊粘貼接合和原來傳統(tǒng)的點(diǎn)焊焊接技術(shù)相比，點(diǎn)焊粘貼接合有三個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)。首先，由于接合方式是面接觸受力狀況改善，使車身的剛度提高（看圖1）。由于剛度的提高也改善了車身降低噪聲的效果。因?yàn)檎麄€(gè)表面的粘合和密封的效果的改善，也提高了防腐的能力。使用的粘合材料是1K環(huán)氧化物粘合劑，這種粘合劑的優(yōu)點(diǎn)在于有很高的機(jī)械強(qiáng)度，而且可以實(shí)施自動(dòng)化的工藝操作。提示: 在維修的時(shí)候進(jìn)行粘

39、合是不可行的，要另外有其他的粘合點(diǎn)。圖. 37: 點(diǎn)焊粘合方法對(duì)動(dòng)態(tài)剛度的影響x 在點(diǎn)焊粘合區(qū) y 動(dòng)態(tài)剛度1 在1號(hào)處扭曲 2 在1號(hào)彎曲處 3 車身前部搖晃MIG釬焊MIG釬焊，即這種惰性氣體保護(hù)焊和一般焊接的區(qū)別在于，使用的材料是青銅焊絲，它和要粘焊的基底材料不互熔，但卻有非常高的粘合強(qiáng)度，有時(shí)甚至能夠高于基底材料的強(qiáng)度。由于使用的溫度較低，對(duì)鋅覆蓋層的影響小一些。由于釬焊料和基底材料之間的不同的電化學(xué)電位，在粘焊的部位內(nèi)有良好的防止腐蝕的能力。提示: 在對(duì)高強(qiáng)度的鋼進(jìn)行焊合的時(shí)候不容許使用銅基的釬焊料。鋁件接合技術(shù)沖鉚拼合沖鉚拼合技術(shù)是純正的機(jī)械加工方法，過程里面沒有加熱。要拼合的構(gòu)件

40、采用沖鉚接合。這種方法不需要預(yù)先鉆孔。在沖鉚過程中沖鉚的兩個(gè)平面都要露出來以便加工。在E60車身上面采用半孔鉚接。把沖鉚件放入沖壓工裝內(nèi)，把鉚釘沖進(jìn)上面板件內(nèi)，把下面件的鉚釘頭鉚死。為了防止腐蝕，鉚釘表明也要專門的覆蓋護(hù)層。鑒于在有交變和振動(dòng)負(fù)載時(shí)，鉚釘?shù)氖芰^大，可以在很高受力的部位加一道點(diǎn)焊的工藝過程。提示: 如圖內(nèi)所示，在沖鉚過程中在鉚釘和工件的表明之間會(huì)有空隙。在這個(gè)空隙內(nèi)的空氣在沖鉚過程中受到擠壓，接縫處會(huì)形成一條通道，以后會(huì)從這里進(jìn)水。為了防止住這個(gè)現(xiàn)象的產(chǎn)生，所有的沖鉚處都要用PVC膠密封。圖. 38: 沖鉚過程圖內(nèi)的涵義1 沖頭 A 和固定臺(tái)一起夾緊2 固定臺(tái) B 打進(jìn)沖頭3

41、沖鉚件 C 打穿上件4 接合件 D 空間封閉5 鉚釘 E 拉回沖頭釘牢鎖住式拼合方法釘牢鎖住式拼合方法和沖鉚方法很近似。但在沖鉚方法里不使用其他的物資，因?yàn)檫@個(gè)過程式純粹的沖壓成形過程。在釘牢鎖住式拼合方法里，鉚頭的受力相對(duì)小些。在E60 車身上僅僅是外部面板使用這種方法。EMV Mig-焊接接縫鑒于車前面的鋁制部件都是使用沖鉚拼合的方法彼此連接的，在車前面內(nèi)部的電導(dǎo)參數(shù)要給明，這和焊接的參數(shù)不一樣，特別是對(duì)于快速老化的連接方位更是重要。前車構(gòu)件的不良的導(dǎo)電性會(huì)導(dǎo)致和外部的電磁波，例如從發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置來的，形成渦流。這個(gè)渦流又會(huì)產(chǎn)生電磁波，干擾無線電接受。為了解決上面講的問題，前車的所有的部件

42、彼此之間連接處都要用Mig的短焊縫連接一下，這種焊縫被稱之為防電磁的EMV焊縫。提示: 在進(jìn)行維修時(shí)，上面講的焊縫被兩個(gè)M5的自裝螺釘所代替，螺釘帶有專門的覆蓋層。兩個(gè)螺釘埋入接合區(qū)，為確保連接螺釘連接可靠，要預(yù)先鉆孔。鋼件和鋁件的接合技術(shù)沖鉚拼合鋼和鋁之間會(huì)形成電解，會(huì)使鋁件損傷。所以在鋼件和鋁件的接合的時(shí)候一定要注意在縫隙內(nèi)有沒有電解質(zhì)。在E60 車身鋼件和鋁件的連接處采用拼貼和沖鉚相接合方法。這時(shí)粘合劑不但起著密封的作用，也起著對(duì)接合方位的增強(qiáng)強(qiáng)度的作用。使用的粘合劑是1K環(huán)氧基的粘合材料。這種粘合劑的優(yōu)點(diǎn)是高強(qiáng)度，可以方便使用自動(dòng)化的工藝過程。提示: 在鋁件和鋁件間的沖鉚連接方法中使用

43、的材料PVC也用于這里，以防止鉚釘和工件之間的空間內(nèi)進(jìn)水。GRV-減重型的鋁制前部構(gòu)件在本章節(jié)技術(shù)文件里，對(duì)E60車使用的縮寫GRAV是德文的“減重型的鋁制前部構(gòu)件”的縮寫。以下稱為GRAV.。GRAV是 E 60車身的一個(gè)組成部分。寶馬公司是世界第一家使用這種結(jié)構(gòu)的汽車生產(chǎn)廠家。在原來的Z8白車身已經(jīng)使用過鋁制的部件，那是全部鋁制的白車身，但在世界上只有7個(gè)維修點(diǎn)。但GRAV車身是鋼鋁混合車身，在寶馬的組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)到處可以維修。- GRAV車的新特點(diǎn)- 鋼件和鋁件混合使用結(jié)構(gòu)- 使用了合適的焊合接縫的工藝技術(shù)對(duì)于電磁干擾采取了專門的措施- GRAV的優(yōu)點(diǎn)- 前部車身的重量減輕了- 車橋的負(fù)荷分

44、批和車的行駛特性進(jìn)一步優(yōu)化- 由于重量減少使整個(gè)行駛舒適性提高了減少了廢氣排放概況- GRV減重型的鋁制前部構(gòu)件圖. 39: GRAV結(jié)構(gòu)概況1 彈簧減震桿支撐2 發(fā)動(dòng)機(jī)支架3 支撐架面板4 連接件，外部5 橫梁面板6 面板7 A柱，內(nèi)段組件 輪罩由于使用了壓力鑄造的彈簧減震桿支撐減少了各單件的數(shù)量，空間增大。見構(gòu)件圖：圖. 40: E60的輪罩的解體圖(蘭色 = 鋁鎂合金; 淺褐色 = 鑄鋁合金; 淺紫色= 微晶合金鋼)部件明細(xì)和材料的拉伸極限值：1 前端支撐板 Al Mg 3,5 Mn 140 N/mm22 前端支撐板的閉板 Al Mg 3,5 Mn 140 N/mm23 側(cè)板支撐座的閉板

45、 Al Mg 3,5 Mn 140 N/mm24 彈簧支撐座 G Al Mg 5 Si 2 Mn5 A柱加長件 Al Mg 3,5 Mn 140 N/mm26 支撐座加長件側(cè)面板，微晶合金鋼 420 N/mm27 側(cè)框架連接件 微晶合金鋼 420 N/mm28 支撐架加長件側(cè)面板，后板， 微晶合金鋼 420 N/mm29 支撐架鋼接合件側(cè)板， 微晶合金鋼 420 N/mm210 側(cè)板支撐座的閉板 Al Mg 3,5 Mn 140 N/mm211 支撐座側(cè)板，下部 Al Mg 3,5 Mn 140 N/mm212 支撐座側(cè)板 Al Mg 3,5 Mn 140 N/mm2支撐座支撐座的復(fù)雜造形的鋁

46、制部件是由5000系列的鋼材制造的，屬于自然硬化。在鋁件對(duì)鋁件和鋼件對(duì)鋁件的連接處采用拼貼和沖鉚的方法連接。提示: 在維修時(shí)更換支撐座的前部構(gòu)件的時(shí)候，對(duì)能產(chǎn)生電磁場的焊縫要更換上自埋式的螺釘。正如對(duì)所有的粘合處加以注意那樣，在粘合處的全長上要查看是否足夠的粘合良好，一方面是檢查平面的粘合，一方面也要查看在小縫隙內(nèi)是否進(jìn)水，不能漏貼。圖. 41: 支撐座 1 澆口支撐座是鋁合金的，材料的商業(yè)名稱是Magsigmal 59。和所有的薄壁的鑄件的情況一樣，在構(gòu)件的全長上的破斷拉伸率是不一樣的，離開澆口越遠(yuǎn)的地方，它的破斷拉伸率就越小。在V型件的固定處左近的破斷拉伸率大約是14，而在支撐座下端僅僅是

47、6。 提示: 盡管在支撐座的上段有很高的破斷拉伸率，在這個(gè)方位打車身號(hào)碼時(shí)最大要使用500克的錘子，以便不破壞鑄件的組織結(jié)構(gòu)。如果在事故之后明顯識(shí)別出支撐座受到過很大的外力，即使沒有看到支撐座有明顯的損壞也要更換。例如，當(dāng)經(jīng)受了車禍?zhǔn)鹿室院笾巫膺吘売型獠繐p傷，要進(jìn)行更換，有時(shí)肉眼看不見，但在受力時(shí)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生微小的裂紋。柱的車內(nèi)段圖. 42: A-柱的車內(nèi)段 (蘭色 = 鋁鎂合金; 黃色= TRIP鋼; 淺蘭 =微晶合金鋼, 褐色 = BH 鋼)圖內(nèi)明細(xì)和所用材料規(guī)格一覽表：1 橫梁面板 Al Mg 3,5 Mn 140 N/mm22 橫梁蓋子 BH 鋼 300 N/mm23 A柱內(nèi)段 TR

48、IP 鋼 500 N/mm24 A柱加強(qiáng)段，下段 BH鋼 350 N/mm25 A柱板，下段 微晶合金鋼 500 N/mm26 A柱板，上段，微晶合金鋼 500 N/mm27 橫桿支座，前件 BH 鋼 300 N/mm28 防碰撞盒 微晶合金鋼 500 N/mm29 防碰撞盒支座 BH 鋼 300 N/mm210 連接處加強(qiáng)段，外， BH 鋼 300 N/mm211 連接處，外 BH 鋼 300 N/mm212 連接板， 外 BH鋼 300/mm2由于A柱內(nèi)段在行駛運(yùn)行的時(shí)候，特別是在碰撞時(shí)，受到了高的負(fù)載，因此這個(gè)構(gòu)件使用高強(qiáng)度的TRIP型號(hào)的鋼。提示: 在對(duì)A柱的車內(nèi)段進(jìn)行點(diǎn)焊的時(shí)候一定要

49、注意，要使用寶馬公司認(rèn)可的焊機(jī)，要有合適的正壓力和焊接功率。發(fā)動(dòng)機(jī)支座架在這個(gè)車身上面使用了鋁合金和鋼的混合結(jié)構(gòu)。見下圖。圖. 43: 發(fā)動(dòng)機(jī)支座架的分解圖( 綠色 = 鋁鎂硅合金; 蘭色 = 鋁鎂合金; 紫色 = 防碰撞鋁合金; 淺褐色 = 鑄鋁合金; 黃色 = TRIP型號(hào)鋼; 淺紫色 =微晶合金鋼; 褐色 = BH 鋼 )圖內(nèi)明細(xì)和所用材料規(guī)格一覽表：1 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座外套 Al Mg Si 1 120 N/mm22 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座，前方，外部 防碰撞鋁合金 160 N/mm23 前部板的接板 Al Mg Si 0,5 150 N/mm24 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座，前部，內(nèi)段 Al Mg Si 0,5

50、 150 N/mm25 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座延長段，前部，內(nèi)段 防碰撞鋁合金 160 N/mm26 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座加固件，后部 微晶合金鋼 500 N/mm27 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座，后部 微晶合金鋼 500 N/mm2發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座，前部，外段：見下圖。圖. 44: 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座，前部，外段為了在車身正面碰撞時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)間盡可能地減少接收的能量，架子的異型管件要有合適的形狀和強(qiáng)度。為了保證這個(gè)要求，發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座外件使用特殊的合金材料。制造這個(gè)構(gòu)件分為兩步，先是把異型管件制成基本形狀，然后再?zèng)_壓成最后形狀。發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座，前部，內(nèi)段：見下圖。圖. 45: 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座，前部，內(nèi)段發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座，前部內(nèi)段和上面一樣，

51、先制造成基本型，然后再?zèng)_壓。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座和前車橋支撐架一起有一定的抗變形特性，在兩個(gè)套件中間還加工成中腔。.發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座前后連接件圖. 46: 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座 (蘭色 = 鋁; 黃色 = 鋼) 圖內(nèi)1接地點(diǎn)，帶導(dǎo)線發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座前部和發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座后部的過渡處也就是鋼和鋁的過渡處。正如在前面鋼和鋁的接縫粘合處一樣，在這里也通過粘合和沖鉚來接合。為了防止沖鉚處不至于帶電，在發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座前內(nèi)段加長段和發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座前端各自有一個(gè)接地點(diǎn)。這兩個(gè)接地點(diǎn)之間用導(dǎo)線連接。提示: 在下面的圖內(nèi)可以看出，發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座和輪罩通過接地點(diǎn)，接地線和后面的能帶電的接縫和大地相接。如果有一個(gè)拼合接縫斷開了這個(gè)導(dǎo)電鏈，則所

52、有的在圖內(nèi)黃色的那些件的接地就有問題了。如果是這樣的話，這些部件在帶高頻磁場時(shí)，例如，點(diǎn)火時(shí)，會(huì)影響無線電天線接收。電磁場的輻射電磁波不僅會(huì)影響無線電接收，也影響和干擾車內(nèi)的電控單元。此外還有一個(gè)危害，這就是在沖鉚接合部位會(huì)有大電場流，使鉚合處發(fā)熱，會(huì)使粘合劑受到傷害。在對(duì)白車身的鋼件進(jìn)行焊接使用氣體保護(hù)焊的時(shí)候一定要注意，千萬不可以在鋁件上面連接接地線。 圖. 47: EMV會(huì)帶電的拼接縫發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座前部維修座板圖48 內(nèi)部 1維修板 上部，2維修板 下部發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座前部維修座板是延用了E52 車身的該件，上面帶有接線柱。在進(jìn)行維修的預(yù)處理階段時(shí)，比如清洗，火焰涂抹，中涂和涂膠等等，把接線板

53、放進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座內(nèi)，用螺釘?shù)臄Q動(dòng)使之漲開,，使發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座外側(cè)有一定的隆起。在發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座外部把接線板和支撐架前部鉚住，在其內(nèi)側(cè)也同樣使用四個(gè)鉚釘把接線板和發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座固定上。車身前部各面板圖. 49: 加強(qiáng)剛度的各構(gòu)件 1保險(xiǎn)杠 ，2加固板保險(xiǎn)杠撐架和發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座再加上前面板組成一個(gè)框架，這就使前車區(qū)域的剛度提高了大約10。加固板和V型桿件再進(jìn)一步使框架穩(wěn)定，這又使車前框架的剛度提高了大約7。提示: 如果連接這些件之間的各個(gè)擰固螺釘沒有真正擰緊的話，這種提高剛度的辦法卻會(huì)產(chǎn)生過大的噪聲，甚至?xí)?dǎo)致零部件損壞。正面面板這個(gè)面板是前部車身和客艙的隔離板，也是鋁件和鋼件的隔離處。全貌：見下圖。圖.

54、 50: E60 車身正面面板的分解圖 ( 綠色 = 鋁鎂硅合金; 蘭色=鋁鎂合金; 淺褐色= 鑄鋁合金; 淺紫色 = 微晶合金鋼 ; 褐色= BH 鋼)帶壓塊的V型連桿組件圖51 : V 型連桿組件彈簧減震器支撐座和正面面板的橫梁的連接是采用了V 型的連桿組件，這使前部車身的剛度提高了大約 4 %。V 型連桿組件是已經(jīng)彎成形的鋁管，壓塊就像彈簧壓座一樣，它是Magsimal牌號(hào)的鑄鋁合金。提示: 如果V型連桿組件在固定后沒有達(dá)到預(yù)定的扭矩的話，這種增加前部車身剛度的辦法會(huì)導(dǎo)致噪聲，甚至零部件的損壞。正面板橫梁圖. 52: 正面板橫梁正面板橫梁是采用內(nèi)高壓成形方法制造而成的。在這種方法中，把鋁

55、管放在金屬的模具內(nèi)，在管的內(nèi)腔通入高壓油，使管子彎成模具要求的造型。正面板橫梁和正面板下件用激光焊方法焊接。發(fā)動(dòng)機(jī)倉隔板圖. 53: 發(fā)動(dòng)機(jī)倉隔板 1加強(qiáng)板 2倉隔板發(fā)動(dòng)機(jī)倉隔板和彈簧減震座以及正面板都是采用沖鉚和粘貼的方法接合的。由于電磁起電的原因在發(fā)動(dòng)機(jī)倉隔板，正面板下件和彈簧減震座之間采用MIG惰性氣體保護(hù)焊。提示: 在更換輪罩的時(shí)候，要斷開發(fā)動(dòng)機(jī)倉正面板，正面板下件和彈簧減震座的連接，則每一個(gè)分開的EMV的會(huì)起電的焊縫都要用兩根帶專門鍍層的M5的螺釘替換上。在連接區(qū)內(nèi)安好螺釘，事先要鉆孔。正面板外支撐座和外連接件圖. 54: 正面板外支撐座和外連接件 1正面板外支撐座，2外連接件正面板

56、外支撐座和外連接件對(duì)于前部車身的結(jié)構(gòu)剛度大小是非常重要的。為了能夠承受高強(qiáng)的扭曲力矩，在外連接件處再附上一塊加固板。碰撞特性為了保證對(duì)車內(nèi)人員和內(nèi)部物品的在碰撞時(shí)有最大的安全，在寶馬公司的車身開發(fā)和研制中注重了下列的事宜：- 承載的結(jié)構(gòu)有高強(qiáng)度- 最優(yōu)化利用變形量- 特別剛性的座艙- 在座倉內(nèi)部最大限度的給乘客提供空間- 前部的布局要非常緊湊- 高效的護(hù)身制動(dòng)系統(tǒng)除了下面講的條件外，在E60的車身上面還要實(shí)現(xiàn)最低車身重量的要求。碰撞試驗(yàn)時(shí)按照法律的要求進(jìn)行的真正仿真的試驗(yàn)。實(shí)際的事故狀態(tài)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)事先是難以預(yù)測的，所以在車身開發(fā)和研制中要分析公司原來的有關(guān)事故的調(diào)查資料。只有能夠達(dá)到這些要求的

57、車才是用戶滿意的車。采用在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)再現(xiàn)式的碰撞試驗(yàn)，可以使車身的結(jié)構(gòu)和乘客護(hù)身系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，以便讓乘客在車禍的時(shí)候得到最大限度的防護(hù)。正面碰撞正面碰撞有兩種，一種針對(duì)美國的，一種針對(duì)歐洲的，目的都是為了盡可能最真實(shí)表現(xiàn)車禍?zhǔn)鹿实臓顩r。兩種方法是有區(qū)別的。歐美的方法是不一樣的。NCAP New Car Assessment Program “新車評(píng)估規(guī)劃”對(duì)車的結(jié)構(gòu)和乘客護(hù)身系統(tǒng)提出了最高的要求，已做為消費(fèi)者保護(hù)試驗(yàn)。按照歐洲的NCAP規(guī)程進(jìn)行的正面碰撞：在歐洲的NCAP規(guī)程里面，車速是以64 km/h的車速開行, 40 %的障礙物橫在正面，車內(nèi)有四個(gè)假人，兩個(gè)成年人，一個(gè)三歲小孩和一個(gè)六歲小孩

58、，障礙物是可變形的鋁制管架。 圖. 55: 按照歐洲的NCAP規(guī)程進(jìn)行的正面碰撞按照美國的NCAP規(guī)程進(jìn)行的正面碰撞：在美國的NCAP規(guī)程里面，車速是以56 km/h的車速開行, 100 %的障礙物橫在正面。內(nèi)有兩個(gè)假人，障礙物是全剛性不可變形的。但在美國還可以按照高速公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)的規(guī)定試驗(yàn)，也即車速也是以64 km/h的車速開行，40 %的障礙物橫在正面。在這兩種方式里面，對(duì)于不同的地區(qū)把單項(xiàng)傷害評(píng)估和總體傷害評(píng)估放在一起就是進(jìn)行的評(píng)估的主要準(zhǔn)則。Abb. 56:按照美國的NCAP規(guī)程進(jìn)行的正面碰撞在正面碰撞時(shí)受力的傳導(dǎo)：在正面碰撞時(shí)外力經(jīng)過保險(xiǎn)杠的支架傳進(jìn)車身。固定在保險(xiǎn)杠撐架上的抗碰

59、撞件把力又傳到發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座上。它和前橋撐架以及彈簧減震支座一起會(huì)產(chǎn)生碰撞后的變形。車和障礙物的碰撞接觸面較小的時(shí)候，這些力經(jīng)過橫梁從保險(xiǎn)杠側(cè)面抗碰撞件，前板和前橋支撐座傳導(dǎo)分配到車的左右兩面。然后，受的力再同時(shí)經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)支撐座傳導(dǎo)到底板組件，經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)到正面板加強(qiáng)板到變速箱通道，經(jīng)過車輪傳到輪罩內(nèi)的門檻加長件的可變形件，傳到A柱加強(qiáng)段和側(cè)面框架上。同樣的重要傳導(dǎo)路徑是，承受的負(fù)荷經(jīng)過彈簧減震座和輪罩上的支撐座傳到側(cè)面框架上。 經(jīng)過在彈簧支撐座后面的可變形范圍區(qū)限定了傳到在A柱上的力，在A柱周圍區(qū)間乘客座艙不受力。圖. 57: 正面碰撞時(shí)受力的傳導(dǎo)圖. 58: 正面碰撞時(shí)在底車身上的受力的傳導(dǎo)側(cè)

60、面碰撞側(cè)面碰撞有三種試驗(yàn)。目的也是為了盡可能最真實(shí)表現(xiàn)車禍?zhǔn)鹿实臓顩r。歐美的方法是不一樣的。NCAP New Car Assessment Program “新車評(píng)估規(guī)劃”對(duì)車的結(jié)構(gòu)和乘客護(hù)身系統(tǒng)提出了最高的要求。在前兩種方法里面，都是采用兩個(gè)假人，一個(gè)在司機(jī)座位上，另外一個(gè)在司機(jī)座位后面。在這三種方法中，對(duì)于不同的地區(qū)把單項(xiàng)傷害評(píng)估和總體傷害評(píng)估放在一起就是進(jìn)行的評(píng)估的主要準(zhǔn)則。另外這些試驗(yàn)還使人們了解了可能會(huì)受到很高負(fù)荷的一些局部的結(jié)構(gòu)部件的一些特性。按照歐洲NCAP規(guī)則的側(cè)面碰撞：在按照歐洲NCAP規(guī)則的側(cè)面碰撞，以50km/h的速度，在司機(jī)座位一側(cè)的可變形的鋁制管架障礙物和車進(jìn)行碰撞。