軽量設計用の自動車鋼のグレード
スチールは強く、硬く、形式的で、広く入手可能で、費用対効果が高くなります。このため、主流の乗用車や軽い商用車のシャーシシステムに最適な素材であり続けています。従来の微小合金高強度鋼グレードは、シャーシアプリケーションで最も一般的に使用されています。この製品ファミリは、デザイナーに、強度と優れた耐久性を備えた費用対効果の高い素材を提供します。ただし、燃費の改善を含め、より良いパフォーマンスを提供するために、自動車の設計者に新しい車の重量を減らすように圧力がかかります。この焦点はシャーシにまで及びますが、シャーシの重量を減らすことは困難です。
システムは、多くの場合、パッケージが制約した領域内に配置されます。つまり、設計者は最適化されたアセンブリを設計するための非常に限られたスペースしかありません（図「シャーシのパッケージ制約」を参照）。設計は、耐久性と剛性に関連する重要なパフォーマンス要件も満たさなければなりません。剛性のパフォーマンスが悪影響を受けるため、パネルをより薄くて高強度の材料に置き換えることで体重を減らすことは、必ずしもシャーシシステムでは機能しません。マテリアルソリューションは、デザイナーがより軽いシャーシデザインを実現するのに役立ちます。より強力な材料は、コンポーネントの耐久性または安全性能を高め、より延性的な材料により、設計者は、より小さなパッケージスペースに適合するより複雑な形のコンポーネントを開発することができます。自動車メーカーは、高強度と延性の改善を組み合わせることにより、両方のニーズを満たす高度な高強度鋼グレードのスイートを開発しました。このホワイトペーパーでは、自動車メーカーの高度な高強度鋼グレードの最適な使用を評価して、パッケージやパフォーマンスの要件に妥協することなくシャーシの重量を節約するベンチマーク研究について説明します。
ほとんどの場合、フレームの軽量化を実現するために、鋼の種類ごとに次の鋼種が使用されます。
HSLAスチール用のASTM A572およびASTM A588。
AHSSスチール用のDP600、DP800、およびTRIP800。
ボロンスチール
メーカーの自動車エンジニアは、フロントとリアのシャーシ アセンブリを合わせて 20% という驚異的な重量削減を達成することができました。下の表の「バブル」のサイズは、フロントとリアのシャーシを合わせた質量を表しています。最適化されたソリューション (緑色のバブル) は、主要な荷重ケースごとに剛性、強度、耐久性のすべての目標を満たしていました。
工場の高度な鉄鋼ポートフォリオの強度と延性の優れた組み合わせを利用すると、重大な軽量化の可能性が生じる可能性があります。以前はあまりにも困難であると考えられていたコンポーネントの形状は、今では可能性があります。これにより、設計者は高強度で耐久性のある材料を設計に統合して、鋼の可能性を完全にロック解除できます。この一連の高度なスチールグレードは、製造シャーシコンポーネントの課題に最適化された製品を提供することにより、お客様のTCOの削減をサポートします。
