讴歌NSX车身结构及连接工艺解析

NSX是HonDA NSX的简称，由日本本田在1990年8月制造的一款跑车，世界第一台全铝车身量产车型，在保持和钢制车身同等强度下，自重却减轻了200公斤。车身长宽高尺寸为4430mm*1810mm*1170mm。
 

NSX车身图
 

NSX白车身总重266.6kg，白车身骨架重量为226kg，扭转刚度38.1，弯曲刚度14.3。

白车身骨架图
 

1、车身结构
 

主要通过铸件、型材、铝冲压件、高强钢、低强钢等构成，如图，铝板主要应用在地板面板及后备箱面板上，高强钢主要应用在天窗前横梁区域及A柱上部区域，A柱区域使用3DQ（三维热弯淬火法），其强度可达1.5GPa级拉伸强度，福特F150也有应用该工艺，型材主要应用在车身骨架各处，前舱横梁纵梁、门槛梁、地板横梁、后部纵梁等，铸件主要应用在前舱接头和后部接头处，提升扭转刚度。
 

 

A柱区域断面：A柱采用3DQ工艺，（具体工艺说明在之前文章有介绍）如图断面，周边主要有内饰、外饰、前风窗、车门玻璃、气帘等，内部空间仅为42*36，相对传统车身有一定减少，减少A柱障碍角，与周边钣金件及铸件主要通过螺接及激光焊接实现。
 

 

A柱区域断面及结构图
 

2、材料比例
 

6系铝板材占比7.7%，5系铝板材占比11.1，7系型材占比1.2%，6系型材占比40.1%，铸件占比18.8%，碳纤维占比0.8%，具体如图
 

NSX材料占比图
 

3、铸造工艺
 

连接处的金属件用了铸造和急速冷却工艺相结合的“消融铸造”技术。NSX在需要提高刚性的重要部分采用了一种名为“消融铸造”的新技术，这种技术主要融合了传统铸造方法和急速冷却技术。得益于这种技术，车架碰撞缓冲区（前后悬挂位置的黄色区域）的设计塑形会更加容易，同时，也有利于提升车架的强度。相应的，传统的铸造方法虽然可以同样获得高刚性，但同时也容易让材料“变脆”，消融铸造技术会更为彻底的解决这一问题。配合叠焊技术，部件在制造过程中的热变形问题也得到了减轻，整体车架的制造精度也会得以提高。
 

铸件分布图
 

NSX作为一款全铝车身，主要应用的工艺有螺接、mig焊、点焊、激光焊接、SPR、FDS、抽芯铆接等，可见在1990年就已经应用了这么多连接工艺，而国内这些连接工艺应用较晚，可见还是存在一定的差距。
 

NSX连接工艺应用图
 

MIG焊主要应用在型材对接的部位，如图标黄区域
 

NSX mig焊应用图
 

SPR和FDS主要应用在板材与型材的连接，可以有效避免热变形，在一些封闭空间主要通过FDS连接，如图标绿的区域为SPR和FDS应用的部位。
 

SPR、FDS连接区域应用图
 

NSX在最早的钢铝连接过程中就涂有结构胶，提高强度及耐腐蚀性，正如现在宝马、奔驰、蔚来、特斯拉等车型，在异性材料连接都会涂有结构胶。
 

钢铝连接断面图
 

作为首款量产的全铝车身，应用多种材料，多种连接工艺，多种制造工艺，在1990年就已经达到如此技术，确实让人佩服，也为后期的全铝车身设计在连接、结构、材料应用上提供了较好的借鉴。