这是前段时间在网上流行很广的一个信息，在西安的一棵大树压在梦想家上，车辆没有严重损坏，吊车运走大树后，车辆正常开走，据说该车主后续仍然选择岚图汽车。

　　作为工程师，本文将详细解读，一体式热成形门环给梦想家的安全感。下图是岚图官方微博上关于车体强度的描述，划重点：

　　汽车不断朝着电动化、网联化、智能化方向发展，给人们的出行方式带来了质的提升。全新电子电器架构的赋能、高速通讯网络的接入，先进辅助驾驶传感器及算法的应用，为用户提供了更为高阶的主动安全性能。虽然主动安全技术在不断降低事故发生的概率，但被动结构安全仍然是车辆最基础的需求，尤其是作为保护司乘人员的最后一道防线-车身安全。

　　在汽车电动化的过程中，“三电”取代了传统燃油车的动力系统，但整车重量以及里程焦虑也随之增加。有资料统计显示，相同动力系统下，整车重量每降低100kg，车辆百公里燃油消耗减少0.6l，CO2排放减少5g/km，续航里程增加20km-30km。车身在整车重量中占比超过1/4，找到车身轻量化的方法就相当于找到了为车辆续航的另一块“电池”，但车身轻量化并不是简单减重，必须以保证车身强度和安全等性能为前提。

　　在上述车身安全和轻量化需求持续升级的背景下，一体式热成形门环技术应运而生，并在2014款的本田讴歌MDX车型上率先得到量产应用。近年来，国内外主流车企已将一体式热成形门环技术作为提升碰撞安全性能和轻量化的重要选项，并逐步实现了批量生产，下文以岚图梦想家的一体式激光拼焊热成形门环为案例，探秘这个提升车身被动安全性能的利器。

　　门环，是指司乘人员进出门洞周围的结构件，一般分为外门环，内门环，双门环，岚图梦想家采用外门环，它由门洞区域所对应的A柱加强板、B柱加强板、门槛加强板等零件组合为一个整体式的环状结构，如图1所示 。

　　材料方面，岚图梦想家一体式门环使用了安塞乐米塔尔带铝硅镀层的热成型材料，涉及3种强度级别：1000MPa、1500MPa、2000MPa，5种不同料厚的板料和2个Patch板（起局部加强作用）。

　　由于在一般的气氛加热炉内存在大量氧气，若采用无镀层钢板，在加热过程中会产生大量氧化皮，需要增加抛丸工序进行处理，而抛丸过程易产生制件变形，影响门环的尺寸精度。

　　工艺方面，先将上述不同强度、不同厚度的镀层板材料落料成坯板，再采用激光消融技术，将料片待焊接边边缘部分的铝硅镀层剥离并拼焊成整体料片，随后通过热冲压工艺将其整体成形为超高强度的一体式门环工序件，最后激光切割出边线及孔洞，获得门环产品，其主要工艺流程如图2所示。

　　需要说明的是，铝硅镀层板在拼焊过程中，镀层中的铝会存在于焊缝及母材的接头处，使焊缝性能变差，因此需要使用消融焊技术来半剥离镀层。

　　激光拼焊时使用了GONVVAMA的专用激光拼焊工装夹具来实现料片的定位、夹持 ，以保证焊接质量和焊缝的位置精度。

　　一体式门环热成形工艺和其他热成形零件的工艺一致，都是将热冲压成形钢（初始强度为500～700MPa）加热至奥氏体化状态，然后快速转移到内部有冷却系统的特制模具中冲压成型并保压一段时间，制件经快速冷却达到淬火效果，最终获得具有均匀马氏体组织的超高强度零件。

　　基于碰撞安全及车身轻量化的需求，门环技术从传统的冲压-焊接分体式门环向一体式激光拼焊热成形门环迭代演变，如图3所示。

　　门环位于正碰、侧碰的主传力通道上，是车身碰撞能量路径控制的重要组成部分，对车身的安全性能有着重要影响。高强钢热冲压零件普遍具有强度高，但韧性不足的特点，在碰撞时会因吸能不足而降低安全性能。

　　岚图梦想家一体式门环的主体结构采用了Usibor1500钢，可以保证门环在发生碰撞时不发生形变。B柱下板采用了厚度为1.4mm的Ductibor1000钢，具有高韧性，可以确保在碰撞时最大限度吸能。A柱上加强板及其Patch板分别采用了厚度1.6mm及厚度1.0mm的Usibor1500钢，B柱上板采用了厚度为1.9mm的Usibor1500钢，其Patch板则采用了厚度为1.8mm的Usibor2000钢，能够确保在顶压和侧碰时减小侵入量，有效守护前排乘客的生存空间。

　　对传统分体式门环和一体式激光拼焊热成形的门环分别进行25%偏置碰撞的数值仿真对比，一体式激光拼焊热成形门环的侧面变形最大侵入量减少了14.4%。

　　上述这种不同材质、不同强度、不同厚度的柔性化设计组合，大大提升了设计的自由度，实现了软硬结合、局部强化、不同区域不同性能的开发目标，材料性能和环状结构达到了最佳匹配，使车身的被动安全表现更加优异。

　　研究表明，焊点周边的塑性环是应力集中区域，是点焊结构强度和疲劳强度的破坏区，激光拼焊技术的应用将零件的连接形式由焊点的搭接连接变为拼焊焊缝的线连接，能够消除焊点区域的应力集中，也避免了脱焊、漏焊问题，降低了侧碰和小偏置碰的焊点失效风险，进一步增大了安全系数。

　　在保证原有车身刚度及安全性能的前提下，一体式激光拼焊热成形门环采用了更高强度的热成形钢板，实现了对基材的减薄。

　　传统冲压-焊接的门环为点焊工艺，其最小的搭接边为一般为12mm，而激光拼焊的门环为对接形式，省去了搭接边，减少了重叠部分的材料重量；

　　相比于传统的分体式门环，岚图梦想家的一体式激光拼焊热成形门环整车减重10.146kg，减重率达到20.6%，提升了整车的续航能力。

　　传统的分体式门环结构中，组成门环的A柱上加强板为细长型不对称零件，易发生扭曲回弹，而在一体式门环中，A柱上加强板集成在门环中，共同形成了更稳定的结构，有利于控制并减小回弹，提升了尺寸精度；

　　传统的分体式门环的各分件需要通过合焊来形成总成，一体式门环减少了分件合焊所带来的公差累积，提升了零件尺寸的一致性。

　　相比于传统分体式门环先冲压后焊接的方案，一体式门环采用1个整体零件代替4～6个零件，仅需一套冲压模具，简化了冲压，焊接等工序，提高了生产效率。冲压、焊接工装投入的减少也降低了成本，零件扭曲回弹的减少则缩短了工装调试的周期及成本，综合制造成本得到降低。

　　车身轻量化的技术路径主要包括轻量化的材料，轻量化的设计，先进的制造工艺。岚图梦想家一体式激光拼焊热成形门环，使用了高强、高韧性材料，融合了环状结构设计、不同区域材质及料厚按需设计的优势，应用了激光拼焊和热成形的先进工艺，在提升安全性能、减重、简化工序、降低综合制造成本方面取得了显著的成效。但这仅是车企及广大工程师追求极致安全、追求卓越品质，平衡性能、成本，挑战更为苛刻工况的起点。

　　展望未来，随着更高强度、更好韧性材料及先进设计理念、先进制造技术的引入，更高集成度的内、外双门环 ，前门环+后门环的前后大门环（A柱-B柱-C柱+门槛区域）等产品，必将得到更为广泛的量产应用，为绿色低碳、高质量发展做出积极的贡献。其实不止高强度的门环抗压，前后扎实的防撞梁，在用户口中也是口碑极好。