汽車儀表板橫（héng）梁(Cross Car Beam，CCB)是儀表板總成（chéng）的重要組成部分。圖1所示為儀表板橫梁及其環境件，CCB為儀表板本體及（jí）其附件、安全氣囊、轉向管柱、空調箱體等零部件提供承載固定。它直接與車身相連接，承受並傳（chuán）遞支撐和連接（jiē）的零部件的載荷（hé），直（zhí）接影響著整車的工程設（shè）計、駕駛操作和安（ān）全性[1]。乘用車常采用的CCB為鋼梁焊接金屬支架結構，隨著整車輕（qīng）量化技術的發展，近年來出現了多種新的CCB技術（shù）方案。單純從（cóng）選材種類角度可以分類為：(1)鋼（gāng）製儀表板橫梁（liáng）。包括（kuò）鋼衝壓（yā）焊接型和鋼管梁型，采用不鏽鋼或普通鋼材焊（hàn）接成型；(2)鎂鋁合金輕金屬儀表板橫梁，簡（jiǎn）稱為輕金（jīn）屬CCB。包括鋁合金型材焊接和鎂合金壓鑄成型；(3)輕金屬與非金屬複合材料混合型儀表板橫梁，簡（jiǎn）稱為混合型CCB。采用鋁合金型材和塑料一體（tǐ）注塑成型後裝配鎂合金壓鑄件；(4)全塑CCB。采用玻璃纖維或碳纖維（wéi）複合材料注塑成型[2-4}。各大整（zhěng）車廠對CCB的輕量化進行了不同（tóng）程度的開發與應用研究[1，5]。但是，對於乘用（yòng）車CCB輕量（liàng）化技（jì）術在現階段應用的成熟（shú）度、發展趨勢以及輕量化與整車成本的關係等，還需要進（jìn）一（yī）步研究。基於（yú）A2MAC1係統平台，抽檢近20年（nián）來的63款量產車型作為分析對象，涵蓋歐係、美係、日韓係、國產品牌具有代表性的（de）車型，抽樣數量（liàng）分布見圖2。
3.1 儀（yí）表板橫梁選材及質量（liàng）現狀
對抽檢的量（liàng）產車型（xíng）CCB按選材種類（lèi）進行質量統計，抽檢（jiǎn）車型橫梁的質（zhì）量分布如圖（tú）3所示，可（kě）知：(1)目前量產（chǎn）車型仍以鋼製CCB為主流，輕金屬CCB和（hé）混合型CCB的數量僅約占1/4。且輕金屬CCB方案多於混合型CCB方案，抽檢車型中無全（quán）塑CCB量產方（fāng）案；(2)根據不同車型（xíng）及CCB結構設計，鋼製CCB的（de）質量分布為（wéi）5～13 kg，平（píng）均質（zhì）量約8 kg；輕金屬CCB的質量分布為4～8 kg，平均（jun1）質量為5～6 kg；混合型CCB的平均質量為3～4 kg；(3)相較於（yú）鋼製CCB，輕金屬CCB和複合型CCB輕（qīng）量化效果明顯，且混合型CCB具有更大的輕量化潛力，可（kě）認為是現階段最（zuì）先進的輕量化技術方案（àn）。
3.2 儀（yí）表板橫（héng）梁輕量化技術分析
對（duì）抽（chōu）檢的量產（chǎn）車型CCB按車（chē）型（xíng）品牌類別進行（háng）質量統計，抽檢車型CCB的質量分布如圖4，可以發現，歐係車型（xíng）的CCB平均（jun1）質量明顯低於其他品牌車型。這是因為歐係車型應（yīng）用輕量化方案比例較高，由圖5可見歐係車型CCB輕量化方案應（yīng）用比例超過50%，且輕金屬和混合型方案均有量產車型應用。反觀其他車型（xíng），美係和自（zì）主車型僅有少量輕金屬CCB應用，日韓（hán）車（chē）型則基本均為鋼製CCB。圖5 不同車係儀表板橫梁技術（shù）方案（àn）統計
由分析可知，相較於美係、日韓（hán）和自主品牌車型，在現階段歐係車型（xíng）的CCB輕量化技術處於領先（xiān）地位，且存在輕金屬和（hé）混合型CCB 2種輕量化（huà）方案。3.2.2 歐係車型輕量化（huà）路徑（jìng）以歐（ōu）係中有代表性的4家車企近20年來的車型為統計對象，在數次改款的過（guò）程中（zhōng），各家車型（xíng）的CCB方案的變化趨勢（shì）如圖6所示。奔馳部分車型總體（tǐ）上經曆（lì）了（le）從鋼製（zhì）CCB到輕金屬CCB，最後（hòu）到混合型CCB的技術發展路徑，混合型CCB為其現階段的主流輕量化方案；而寶馬、奧迪和大眾現階段主流輕量化技術是輕金屬方案；與此同時，出於成本考慮（lǜ），歐係仍有部分車型采用鋼製CCB方案。圖6 歐係車型CCB輕量化技（jì）術趨（qū）勢
3.3 輕量化技術與整車（chē）價（jià）位關係（xì）分析
零件輕（qīng）量（liàng）化技術的應用，往往不可避免地帶來成本的增加（jiā），各主機廠（chǎng）一般會製定車價定位與輕量化方（fāng）案策略。圖7列舉了部分搭載輕量化CCB方案的車型價位（wèi）分布情況，可見搭載（zǎi）輕量化CCB的車型定價一般大於30萬元，但同時也可以看到低價位車型采用輕量化方案的可行（háng）性。圖7 搭載輕量化CCB方案（àn）的車（chē）型價位(最（zuì）低配（pèi）置)分布
3.4 混（hún）合型CCB關鍵技術分析
以（yǐ）圖8所示的某車型混合（hé）型（xíng）CCB為例，該CCB采用鋁合金管（guǎn）材作為嵌件，注塑塑料後采用FSD工藝裝（zhuāng）配鎂合金壓（yā）鑄件。成型工藝流（liú）程如圖（tú）9所示，成型核心（xīn）技術在於將表（biǎo）麵處理後的鋁合金主管梁在注塑模具內通過高壓水進行漲型，解（jiě）決了鋁合金管梁與模（mó）具的貼合問題，從而實現塑料材料的注塑成型。另外，通過鋁合金的表麵處理及與塑料的咬（yǎo）合結構設計（jì），實現鋁合金與塑料支架的高強度連接。作為現階段最先進的輕量化技術方案（àn），混合型CCB成本較高是阻礙其廣泛應用的主（zhǔ）要原（yuán）因（yīn）。據調研，相比於鋼製CCB約100元（yuán）/件的價格，混合型CCB成（chéng）本約400元/件以上。根（gēn）據現有（yǒu）混合型（xíng）CCB方案，對其低成本化提出以下建議：(1)材料（liào）成本角（jiǎo）度。使材料國產化或者用低價格材料替代，如采（cǎi）用長玻纖聚丙烯材料替代玻纖增強尼龍（lóng）材料；(2)模具、設備成本角度。研究（jiū）用鋁（lǚ）管材精加工替代鋁管高壓水漲型的可行（háng）性，以降低（dī）設（shè）備成本；同時結合塑料支架分塊注塑的方式（shì），降低（dī）模具成本；(3)結構設計。避免主（zhǔ）管梁（liáng）彎梁設計，降低成型工藝難度；(4)實現儀表板橫梁開發平台（tái）化（huà），降低零件開發費用均攤成本。
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