目录
1. 汽车车身的发展趋势及其学习的重要意义。 (2)
2. 汽车车身总布置设计的基本方法与过程。 (6)
3. 汽车车身的基本结构。 (12)
4. 汽车车身的有限元分析的基本方法及过程 (18)
5. 汽车车身的尺寸工程。 (22)
6. 汽车车身的冲压成形。 (23)
7. 汽车车身的焊接。 (27)
8. 汽车车身的同步工程。 (31)
1. 汽车车身的发展趋势及其学习的重要意义。
汽车车身是实现汽车功能的重要系统，车身的设计与制造水平影响整车的动力性、平顺性、安全性、舒适性、经济性。轿车车身很大程度影响汽车的质量和市场销售。近年来，随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车安全性、舒适性、可靠性、耐久性和造型美观性的要求越来越高。
汽车车身不同于一般的机械产品，有着自身的特点和设计要求，而实际上，轿车车身在发展过程中，外形的演变最直观，最富有特色，主要经历 个阶段，分别为马车形、箱型、甲壳虫形、船型、鱼形、楔形、子弹头形。
年，德国工程师卡尔·本茨发明第一辆汽车，而最初的汽车车身基本上沿用了马车的造型，因此被人们称为没有马的“马车”，由于当时汽油机功率较小，一般为木制框架加装结构简单的敞开式车棚，后来，由于人们对乘坐舒适性的要求，车身加上了挡风板，挡泥板等多种辅助构件，图1-1分别为戴姆勒 号和奔驰 号，而奔驰 号为世界上第一辆以汽油机为动力的三轮汽车。
图1- 1马车形车身
由于绝大多数马车形车身都是敞篷的，因此如果遇上刮风下雨天气，乘坐舒适性肯定会大打折扣，因此，在 年，美国福特公司生产出一种新型的 型车，如图车体类似于箱子，因此，人们将其称为“厢型车”，车身由一开始的简陋帆布篷发展到后来带有木制框架的厢型车身，这事车身外形设计的开端，厢型车车身高大，室内空间也比较大，然而其规则的外形也就决定了汽车在行驶的过程中会产生巨大的空气阻力，一开始，公司决定通过加大发动机功率，即由原来的单缸发动机转化为 缸、 缸、 缸，一路纵队排开，实际上，这种布置方式也即是我们通常所说的“直列式”，与此同时，发动机罩也随之变长。此外，“零件标准化”、“流水线装配工艺”，使得福特汽车成为“农民也能买得起的汽车”，
图1- 2福特 形车
由于生活节奏越来越快，人们对汽车的速度要求越来越高，厢型车空气阻力较大，妨碍
汽车前进速度，因此，车身外形的设计主要是减小空气阻力，因此人们开始研究新的外形车身，即“流线型”，流线型汽车的空气阻力较小，有利于提高车速，而且随着机床制造业和冲压技术的不断完善，使得生产具有柔和光顺曲面的流线形车身成为可能，年，美国克莱斯勒公司生产的“气流”牌小型客车，随后，年，福特公司研制成功林肯·和风牌流线形小客车，如图1-3所示
图1- 3气流牌客车与林肯·和风牌客车
与此同时，德国大量生产流线形车身，德国大众公司生产“甲壳虫”汽车，如图1-4所示，其外形负荷空气动力学性能，空气阻力较小，然而，甲壳虫汽车与厢型汽车相比，成员空间狭小，车身后部倾斜较大，成员舒适性较差，后方视野也不好，高速行驶时，车身产生的升力会导致车轮与地面的摩擦力减小，导致汽车的行驶稳定性较差，遇到横风时，车身甚至会摆动，从而发生危险。
图1- 4甲壳虫轿车
福特公司于年退出具有历史意义的福特船型轿车，改变了以往汽车造型的模式，如图1-5所示，将整个车室置于前后两个车轮之间，前面为发动机舱，后面为行李箱，前翼子板和发动机罩，后翼子板和行李箱盖融于一体，前照灯和散热器罩形成整体，车身两侧形成一个平滑的面，车室位于中部，类似于一艘船。
图1- 5福特船型轿车
除了外形有所突破以外，福特公司首次把人体工程学应用于汽车设计上，强调“以人为本”，即让设计师置身于驾驶人以及乘员的位置，设计便于操纵，乘坐舒适的汽车。
相比于甲壳虫形汽车，船形汽车不仅减小了侧面空气阻力，扩大了车内空间，改善后方视野，而且解决了甲壳虫形汽车横风不稳定的问题，直到今天，仍然是汽车的基本造型之一。
然而由于船形汽车尾部过于向后伸出，呈现阶梯状，高速行驶时会产生较强的空气涡流，为了克服这一缺陷，设计师将船形车的后窗玻璃逐渐倾斜，成为“斜背式”，类似于鱼的脊
背，因此称这类汽车为“鱼形汽车”，如图1-6所示
图1- 6别克鱼形汽车
然而，鱼形汽车后窗玻璃倾斜较大，强度较低，结构上缺陷较多，此外，鱼形汽车发动机前置，车身重心相对前移，风压中心和车身重心接近，对横风产生不稳定性，此外，由于鱼形车的造型关系，高速时会产生一种升力。后来，为了解决这一问题，在车尾设计出扰流板，本质就是倒过来放的机翼，空气流过时，下方的压力小于上方的压力，从而生成较大的
下压力，从而抵消一部分升力，如图1-7所示
图1- 7保时捷尾部的扰流板
除了使用扰流板之外，如果不想使用这一结构，人们设计出楔形汽车，即将车身整体向前下方倾斜，车身后部平直，可以有效克服地面升力。图1-8为兰博基尼的一款楔形汽车。
图1- 8兰博基尼康塔什
到了近代，一种新型的多用途轿车，又称“子弹头”，集成商用、家用、旅游休闲等功能为一体的多用途汽车，年代以后，克莱思科公司率先推出了“商队”、“航海家”等子弹头轿车，接下来，通用、丰田、福特等公司先后推出了自己的子弹头轿车。图1-9为丰田的一款。
图1- 9丰田埃尔法
汽车造型经历了上述个阶段的演变，开拓了汽车造型的个新的时代，这是汽车的性能与各时期技术水平相适应的必然结果。可以看出，汽车造型一直是围绕着“高速、安全、舒适”这一主题进行的。在这一历史发展过程中，设计师不断协调结构，材料、工艺、技术鱼造型之间的关系，使汽车设计既符合功能要求，又符合人的审美要求，使汽车造型在功能与形式上的演变体现出科学技术，社会生活，文化观念等因素的有机结合与统一。当今汽车造型的发展潮流多样化、个性化。未来，汽车的造型变化将存在着无限的可能。
学习这门技术，我能了解车身发展概况，掌握轿车车身设计特点和方法，熟悉现代车身开发流程和设计技术，为我以后的深入学习，乃至以后的就业打下深刻的基础。
2.汽车车身总布置设计的基本方法与过程。
除了无人驾驶汽车以外，绝大多数汽车都需要经历“人”和“机器”默契配合的过程，因此，如何“默契配合”，这是每个汽车设计师所必须面对并且回答的问题。因此引入人机工程学，这门学问是，运用生理学、心理学及社会学等方面的科学知识，通过对人体尺寸和操纵范围、人的视觉和光的效应、听觉信息的传递和噪声干扰、人体对环境的适应性等的研究，以求从主观和客观上使汽车的各种性能更好地适应人们生理和心理上的要求，得出合理的“产品功能尺寸”。也就是说，人机工程学是描述塑造适宜于人的工作场所的科学，其基本要求是操纵方便。
车身总体布置设计在整车总布置的基础进行，整车总布置包括：汽车的总体定位、整车质量、轴荷分配范围、基本尺寸（长、宽、高、轴距、轮距等）、乘员空间、行李箱容积、整车基本构造（两厢式还是三厢式、乘员数、座椅排数，以及动力总成、传动系、制动系、转向系、前后桥、车轮轮廓尺寸等）、驱动方式和发动机布置形式，以及结构强度、刚度和整车的性能要求等。
车身总体布置需要遵循如下原则，第一，乘坐安全舒适，操纵方便；第二，具有良好的空气动力学特性，良好的经济性、稳定性；第三，具有良好的密封、隔热、降噪性能；第四，方便保养；第五，尽可能减轻车身重量，形状不能过于复杂，要容易制造，工艺性好；第六，为了区分“高配置”和“低配置”，并且考虑到每一位消费者的经济水平差异，部分组件可以选择安装，而像一些保证安全的组件，比如防撞梁，吸能装置等绝对不能给省了；第七，确保有限种类的外形可以创造出无限可能的空间；第八，要确保满足各国法律法规，不然不合规的汽车不能售卖；第九，也是所有机械设计所力求的目标，即“通用化”、“标准化”。
在车身总布置设计时，需考虑各总成尺寸、布置位置和人体生理需求。对车身内外形、发动机舱、前后围、地板、车窗、内饰总成和部件（仪表板、座椅和操纵机构等），以及备胎、燃油箱和排气系统等进行尺寸控制和布局。
车身总体布置的主要参数有：前、后悬长度、前后风窗位置和角度、发动机罩高度、地板平面高度、前围板位置、座椅布置、内部空间控制尺寸、方向盘位置角度、操纵机构和踏板的相互位置。
发动机是汽车的心脏，布置的位置是否合适，不仅影响汽车的动力性，还会影响乘坐的舒适性，在进行轿车车身布置时，首先必须确定车身及动力总成相对于前轮轴线的位置，如图2-1所示。
图2- 1发动机总成布置
动力总成相对于前轮轴线的位置会影响离地间隙、轴荷分配、前悬架与转向系的布置、发动机罩高度。
对于前置前驱、后置后驱汽车，由于发动机和驱动轮离得很近，因此无需使用传动轴，而前置后驱汽车，发动机和车轮离得远，因此需要使用万向轴传动，而使用万向轴就意味着车厢地板会有突起，突起过大会影响舒适性，为了减小这一突起，就要尽量减小由于传动轴通过地板下部所需的地板凸包的高度，通常在垂直平面上将传动轴呈形布置。如图2-2所示
图2- 2万向传动轴布置
万向轴过长时，为了确保可靠的强度和刚度，还需要加中间支承。如上图所示
发动机舱需要根据发动机、变速器、排气系统、散热器和蓄电池等的尺寸和布置来确定其空间，并据此进行结构设计。前围板将发动机舱与驾驶室隔开。在前围上部固定前风窗玻璃，驾驶室内侧安装仪表板，外侧支撑发动机罩，安装刮水器。
对于三厢轿车，利用后围将车室内与行李箱隔开。
确定轮罩外形尺寸和踏板的布置时，需要作前轮转向跳动图和后轮跳动图，可以确定前后轮罩的空间大小和形状。车轮跳动图需要根据车轮跳动的极限位置和最大转向角来求作。
为了绘制转向轮轮罩表面，应先确定车轮跳动到极限位置（规定橡胶缓冲块压缩约为自由高度的，对于只在良好道路上行驶的轿车，允许缓冲块仅压缩为自由高度的）和最大转向角时所占有的空间。
对于轮罩外形，要求小巧紧凑，内部宽敞，要节约空间。
对于踏板，其所需空间受凸包外轮廓和车身内侧壁宽度限制，如图2-3所示
图2- 3踏板布置
标准推荐的踏板布置尺寸如下
其中，位离合器踏板所占空间，位制动器踏板所占空间，为油门踏板所占空间。
基于人机工程学设计汽车车身时，需要使用点测量装置，该装置为车身布置和测量的重要工具，对于进行驾驶室人机工程学设计和参数测量、辅助进行驾驶室内部基准点的定位具有重要意义。实际上就是人体的骨架模型，设计时，摆好姿势，放在相应位置，然后进行相应的布局设计，如图2-4所示
图2- 4 点三维人体模型
该测量装置由鞋、小腿部、大腿部、座垫盘和躯干部组成，各部分是完全独立的，均可拆卸，此外还包括鞋固定装置和头部空间测量装置两个附件，装置上有许多基准点，称为“点”，位于躯干与大腿的铰接点，在不同场合其表现形式也不同。
设计点是借助按照一定程序建立的，用来表达乘坐位置。
乘坐参考点为一个特殊的设计点，它是车辆设计初期就定义的重要参考点，而且该点独一无二。此外，该点可用于定位一些布置工具，定义关键尺寸。
实际指的是将按照规定步骤，安放在实车指定乘坐位置座椅上时，所测得的点。
除此之外，还有其他设计基准点。点是坐姿状态下点装置臀部的最低点；点为点装置上大腿与小腿的铰接点，即膝关节点；躯干线为点装置上自点出发，平行于后背腰部区域外表面，用于定义躯干角度的直线；腿线是连接腿部两端关节的直线，包括大腿线和小腿线；大腿线连接点和点，小腿线连接点和踝关节点。座垫线为点装置上，自点出发，用于定义座垫角度的直线。
眼椭圆为不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时，其眼睛位置的统计分布图形，左右各一，分别表示左眼和右眼的分布图形。由于其呈椭圆形，故称为眼椭圆。让驾驶员（男女比例为）分别坐在三辆静止的敞篷车内，将转向盘和座椅按各自习惯调整到适宜的位置，眼睛注视前方屏幕上播放的交通场景，并如同真正驾驶一样操纵汽车，同时正前方和侧面的照相机同步拍摄下眼睛位置的照片，经过计算就可以确定眼睛在汽车坐标系中的位置。最后，眼睛分布范围在俯视图和侧视图的投影均可近似为椭圆。如图2-5所示。
图2- 5眼椭圆的测定
利用眼椭圆，可以进行驾驶员前下方视野设计，如图2-6所示所示除此之外，还可以进行前风窗玻璃雨刮器面积和除霜面积的校核
图2- 6驾驶员前下方视野设计
基于人体工程学设计车身时，要保证安全性和舒适性，主要任务包括驾驶区的布置和乘客区的布置，其核心问题是确定人在车身中需要的空间，人与座椅、驾驶操纵机构的相对位置关系。这一切都应以人体为中心，以相关的人体尺寸作为设计依据。
首先进行驾驶员的设计点布置，合适的点位置能让驾驶员感到舒适，如图2-7所示
图2- 7 点布置
转向盘布置包括确定中心位置、倾角、轮缘直径。
对于踏板，由于是驾驶员用脚操控，因此，这些踏板都必须布置在驾驶员的脚操纵范围内，并使驾驶员有舒适的驾驶姿势。
对于车门立柱，要求保证上下车的方便性，设计方法为：参照立柱与座椅相对位置的推荐值；立柱倾斜，保证最小入座通道尺寸，提高入座方便性；侧壁的倾斜及值大小可以保证上下车的方便性。
对于后视镜，人机工程学推荐：后视镜水平方向的位置位于驾驶员直前视线左右各（头部自然转动角与眼睛自然转动角之和）范围内；垂直方向位置位于驾驶员直前视线上下各（头部自然转动角与眼睛自然转动角之和）范围内。对于驾驶员侧后视镜，一般推荐镜中心与靠近视镜一侧眼点的连线（或眼椭圆切线）与驾驶员直前视线的夹角不大于。观察后视镜的视线不应被立柱阻挡。若通过前风窗观察后视镜，后视镜应布置在通过前风窗刮扫区域看到的范围内。
上述设计完成后，为了保证操纵方便，行驶安全，需要进行视野校核，依据座椅的布置、高度以及座垫和靠背的倾角，车窗的尺寸、形状和布置，立柱的结构、发动机罩和翼子板的形状等。
在车身总布置图上，确定了代表驾驶员眼睛分布位置的眼椭圆后，即可做出驾驶员的实际前方视野范围，进行前视野、侧视野、后视野的校核，这一过程为前方视野校核，如图2-8所示。
前方最小上视角的确定驾驶员前方视野校核
图2- 8前方视野校核
刮扫器的功能是刮除风窗玻璃上的雨、雪和其他污物，以保持风窗玻璃有良好的视野性。刮扫面积是指刮扫器在风窗玻璃上能刮到的有效面积。保证该区域满足驾驶员视野要求是布置刮扫器的依据。刮扫面积与刮扫器布置位置、刮刷摆角和刮片尺寸有关。对此类功能的校核即为前风窗刮扫器刮扫区域校核，如图2-9所示。
图2- 9前风窗刮扫器刮扫区域校核
柱存在视野盲区，这个问题在货车上尤其重要，对此问题进行校核，对驾驶员、车外行人的安全保障有着至关重要的作用。
柱盲区用双目障碍角表示，其大小与柱本身结构尺寸和驾驶员眼睛到柱的距离有关。在国标《汽车驾驶员前方视野要求及测量方法》中规定，每根柱的双目障碍角不能超过。
驾驶员除了看前方以外，能看到后方的区域大小也尤为重要，因为后视镜不能看到后面的全部区域，因此需要进行后视野校核，同样利用眼椭圆，校核车内、外后视镜的安装位置、旋转角度以及水平和垂直后视角，如图2-10所示。
图2- 10后视野校核
升高座椅、减小座垫和靠背的倾角、布置驾驶员座椅接近汽车前端、加大前风窗、降低窗台、减小风窗玻璃倾角并尽量使之靠近驾驶员的眼睛、减薄立柱厚度并使其下端后移等，都可以在不同程度上改善视野性。
此外，在进行仪表板的总体设计时，主要应该考虑仪表板的位置、仪表的排列及最优认读区域的选择等因素。
仪表罩（遮光罩）的功能是防止光线对驾驶员造成眩目。仪表罩应该有足够的深度，以遮住射向仪表玻璃的光线，如图2-11所示
图2- 11仪表罩
人体模型除了实体以外，还有数字化模型，在数字化人体模型出现之前, 主要借助二维人体模板进行人机工程设计。人体模板主要用于辅助制图、校核空间尺寸和各种人机关系等。但使用人体模板不能很好地对视野、伸及能力、舒适性等问题进行评价，且不能适应快速发展起来的三维设计平台和虚拟设计的要求。这些因素促使三维平台下对人体各种特性进行模拟的软件系统的应用。
目前，全球大多数轿车制造商使用车身人机工程设计软件，该软件最大特点为自动姿态计算，基于仿真技术，可以根据操作者对人体模型定义的一组任务，自动地将人体模型调整到完成指定任务所需要的最佳姿态。
3.汽车车身的基本结构。
轿车车身结构的分类有多种，按照承载形式不同，可分为非承载式、承载式、半承载式三类。
非承载式车身使用车架承受各种载荷，车身仅作为一个空间。由于车身与车架间的弹性连接，能减缓车身振动，降低噪音，既提高了乘坐舒适性，又延长了车身使用寿命，因此非承载式车身的减振性较好。当碰撞发生时，独立的车架也能保证车体碰撞能量迅速传导，从而保证车身的结构完整性，这对于提高碰撞安全性起着极大作用，因此非承载式车身的安全性能较好。由于车架是车辆承载的基础，车身承载小，车身改型方便，从而满足市场对各种产品的需求。此外，由于底盘和车身是分别作为组件先行装配的，并在最后装配之前能够单独进行检查、试验和必要的调整，这样既简化了装配工艺，有便于组织专业化协作生产，使得非承载式车身的工艺变得更加简单
然而，非承载式车身也有相应的缺点，车架的质量较大，因而整车质量较大，其次，车身和底盘之间装有车架，使整车高度增加，导致车门门槛过高，使乘员上下车不方便。再者，
车架的型材截面较大，必须具备大型的压、夹具及检验等一系列较昂贵而复杂的制造设备。
与非承载式车身相比，承载式车身除了坐人，装行李之外，整个车身也兼具车架的功能，即承受载荷。承载式车身是由薄板冲压成型组焊而成的空间框架结构，充分利用车身承受载荷，车辆整体刚度增大，自重降低，有利于实现车身轻量化，因此，承载式车身的质量一般比较小，而且，由于不用车架，整车高度降低，车门门槛低，上下车方便。发生碰撞时，整个车身均匀承受载荷，并且将冲击扩散，对撞击能量吸收性较好，设计时，力求舍弃前后部分，保住中间部分，这样，既吸收了能量，又能保证驾驶员的安全。
此外，承载式车身的生产率高，点焊工艺和多工位自动焊接等自动化生产方式的采用，使车身组合后的整体变形小、生产率高、结构紧凑、质量保障性好，适合现代化大批量生产。
然而，承载式车身与底盘直接接触，极易发生疲劳破坏，乘坐室也更容易受到来自汽车底盘的振动与噪声的影响。为此，需要有针对性的采取一些减振、消音等技术措施。因车身整体结构性强、刚度大，改型较困难。另外，对于这种一体式构造的车身，由事故所导致的整体变形较复杂，并且车身整体定位参数的变化，还会直接影响汽车的行驶性能。
汽车车身结构主要包括车身壳体、车门、车窗、车前钣制件、车身外部装饰件和内部装饰件、车身附件以及通风、暖气及空调装置等。在货车和专用汽车上还包括货箱和其他装备，如图
图3- 1汽车车身结构
车身壳体是一切车身部件的安装基础，通常指纵、横梁和立柱等主要承力元件以及与它们相连接的板件共同组成的空间结构，通常还包括在其上敷设的隔音、隔热、防振、防腐、密封等材料及涂层，图
图3- 2捷达轿车车身壳体结构
车身壳体是整车的骨架，一般由多个总成及零件焊接而成，这些总成主要有：车身下部结构、左右侧围板焊接总成、前围焊接总成、顶盖及前后梁、后围焊接总成。将上述各分总成拼焊在一起，加上车身外覆盖件和车门边，构成了完整的轿车车身壳体，是主要的车身承载结构，承受汽车行驶过程中的各种载荷，对乘员提供保护，为发动机、底盘等系统总成提供安装支架，并成为车身前后板制件、内外装饰件及其他车身附件的装配基础。
车身结构件是指在车身上起主要支撑及承载作用的构件，是车身零部件的安装基础，如横梁、纵梁、门柱及下边梁等。他们大多是由薄钢板成型件，通常是采用薄钢板冲压成形后焊接而成的薄壁杆件，也称之为骨架。这类构件通常具有非常高的强度，结构多为封闭式的异形截面，如图3-3所示
图3- 3车身结构件
“车身覆盖件”，顾名思义就是为了美观，盖在车身结构件等之类的上面。实际上是指车身内、外表面的薄壳板件。按照位置，可分为外覆盖件与内覆盖件，像发动机罩外板、顶盖、车门外板、翼子板等露在外面的覆盖件即为外覆盖件，而像前围板、地板、车门内板等在车内的覆盖件即为内覆盖件。
车身附件包括保险杠、安全带、安全气囊、门锁、门铰链、玻璃升降器、各种密封件、风窗刮水器、风窗洗涤器、遮阳板、后视镜、拉手、点烟器、烟灰盒等。在现代汽车上常装有无线电收放音机和杆式天线，有的汽车车身上还装有无线电话机、电视机或加热食品的微小炉和小型电冰箱等附属设备。实际上，这些设备的种类丰富程度一般取决于汽车的豪华程度。也就是说，价位在一定程度上会决定这些配置。
保险杠位于汽车的最前端和最后端，属于被动安全防护装置，只有当危险发生时，保护才会生效，保险杠的合理设计，对车辆的安全防护、造型效果、空气动力学特性等有较大影响，轿车发生前后碰撞时，通过保险杠本身的可恢复变形、轻度的损伤乃至不可恢复变形和错位，可最大限度地吸收撞击能量，防止或减轻乘员的伤害。
按照功能，保险杠可分为非吸能式和吸能式两类，非吸能式保险杠由于没有内衬，支架也基本不吸能，所以缓冲吸能能力较差，基本只起装饰作用，不起保护作用；反过来，吸能式保险杠的防护结构包括两个部分，第一个部分是减轻行人受伤的软表层，主要由弹性较大的泡沫塑料制成，第二个部分用于吸收一部分碰撞能量的装置，常见的形式有金属构架、全塑料结构、半硬质橡胶缓冲结构、液压气压装置等形式。
吸能式保险杠按缓冲吸能方式不同可分为自身吸能式、液压吸能式、带气腔式和安全气囊式保险杠，图
图3- 4自身吸能式保险杠
车身外部装饰件指的主要是装饰条、车轮装饰罩、商标、字牌等。此外，散热器面罩、保险杠、灯具以及后视镜等附件亦有明显的装饰性。
车身内部装饰件包括仪表板、座椅、门与门柱内饰、遮阳板与车顶内饰、窗帘、地毯、整车减振隔声垫等。在轿车上广泛采用天然纤维或合成纤维的纺织品、人造革或多层复合材料、连皮泡沫塑料等表面覆饰材料；在客车上则大量采用纤维板、纸板、工程塑料板、铝板、花纹橡胶板以及复合装饰板等覆饰材料。
车门用于驾驶员和乘客的上下车，对其有如下要求
1)车门安全可靠。车门自身和安装都应具有足够的强度和刚度，减小行车时的振动，防止
车门下沉，提高碰撞时的安全性；车门关闭后，车门锁应可靠、安全。
2)应有必要的开度。轿车车门开度一般为，以保证乘员上下车方便。
3)良好的操作性。车门启闭、玻璃升降等应轻便自如。
4)良好的密封性。不渗水和不漏灰，传入车室内的噪音最小，并应有防止门腔内积水的措
施。
5)车门应有良好的工艺性和维修方便性，车辆报废时，拆解方便，不能回收的材料最少。
6)车门造型应与整车造型相协调，保持表面齐平，门缝间隙均匀，色彩与内饰和整车匹配。
7)设计应满足人机关系的要求，如空间位置合理、操作件位置方便和良好的视野性等要求，
以提高乘员舒适性。
车门由如下几个部分组成，第一个部分为门体，包括车门外板、车门内板、车门防撞梁、车门加强板、车门窗框、车门附件等，其中，车门外板一般由厚度为的薄钢板冲压成形，其外形和加工表面质量必须符合车身造型的要求，轻量化和侧面碰撞的安全性要求车门外板应具有足够的强度和刚度；车门内板是车门的重要支撑板件，几乎所有车门附件都安装在车门内板上，一般由厚度为的薄钢板拉伸成形。为了保证车门附件安装位置精度要求和车门周边的密封间隙要求，车门内板应有足够的刚度，所以内板周边需冲压出凸边、加强肋或使用加强板焊接在母板上，如图3-5所示
图3- 5车门内板
车门防撞梁一般存在于车门内部，让汽车抵抗侧向碰撞性能达到安全标准，防撞梁一般为高刚度钢板冲压成形的异型截面梁或圆管，截面厚一般为。两端通过连接件焊接在门内板上。
车门加强板用以提高附件安装部位的刚度和连接强度，一般由1.2～1.6mm的钢板冲压成形，随后焊接在门体上。
车门的窗框有多种形式，可分为无窗框结构、组装式窗框结构、整体式结构等，现代轿车一般采用整体式，此类形式中，车门窗框的内外板分别与车门内外板一起冲压而成。车门本体零件少，制造方便；车门刚性好，便于设两道密封条，提高密封性。
车门附件包括铰链和车门开度限位器、门锁机构、玻璃及玻璃升降系统、密封系统、外侧后视镜等。车门附件的性能及其在门体上的布置设计直接影响着车门的使用性能。
车门铰链是实现车门旋转运动的部件，车门通过上下铰链悬挂在门柱上。为改善车身的外形和减小空气阻力，现代轿车大多采用隐藏式铰链（关门后，铰链藏在里面，外侧车身曲面平滑连接）。
隐藏式铰链分为臂式和合页式两种，其中，合页式铰链质量轻、刚度高，结构紧凑且易于装配，是现代轿车广泛采用的车门铰链型式。
门锁装置主要由锁体、内开机构、外开机构、锁止机构、挡块、定位器和缓冲器等部分组成。设计时，车门门锁装置应满足轻便、安全、锁止和强度等方面的要求。
车窗玻璃升降机构要求操纵轻便、升降平顺、工作可靠，同时还应具有防止玻璃升降机倒转的制动功能和防盗功能。现代轿车中普遍安装了电动车窗，以使车窗的升降更加方便。电动车窗主要由车窗玻璃、车窗玻璃升降器、电动机和控制开关等组成，常见的升降机构有绳轮式、交臂式和软轴式等几种，其中交臂式和绳轮式电动车窗升降机构应用较广泛。两类结构如图
图3- 6交臂式升降机构与绳轮式升降机构
对于密封装置，要求材料具有良好的弹性、强度、耐磨性、耐蚀性、低温下不能变硬变脆，吸水性要低；与金属或油漆表面粘贴性能较好，无污染；此外，良好的工艺性也是必要的，便于挤压成形或模具成型。
汽车密封条的橡胶材料有密实胶、海绵胶和硬质橡胶三种。密封条的胶料应具有耐老化、耐低温、耐水气、耐化学腐蚀等性能。
车门密封系统主要包括车门与车身之间的密封（即门洞区域的密封）和风窗玻璃的密封。其中，车门与车身门框之间采用密封条密封，密封条在车门或门框上的固定方法有三种，即粘接剂粘结、卡扣或卡槽固定、用带有钢带骨架的硬质橡胶、海绵、金属的复合式密封条直接夹持在门框上，图3-7展示了不同类型的密封条。
图3- 7密封条结构
汽车的前、后窗通常采用有利于视野而又美观的曲面玻璃，借橡胶密封条嵌在窗框上或用专门的粘合剂粘贴在窗框上。门窗区域的密封主要是依靠窗框上的玻璃导槽密封条和内外侧两根窗台密封条来实现，它们同时还要起到使门窗玻璃能够平稳地上下升降的作用，玻璃导槽密封条装在车门窗框的导轨内，通常在门窗玻璃与导轨之间装有尼绒或植绒橡胶等材料，起缓冲和密封作用。玻璃导槽密封条应具有良好的耐候性和较高的吸水率，同时应具有较高的硬度和抗拉强度。
图3-8列举了门窗玻璃密封条的固定方式
图3- 8门窗玻璃密封条固定
对于雨刮器，刮水片靠雨刮器臂上的弹簧力压在车窗玻璃上，刮水片与玻璃接触部分是橡胶制成的，能提高刮水能力，磨损后还可很方便地调换。雨刮器依靠电机工作，电机的旋转运动被转化为连接在雨刮器臂上连杆的活塞运动，用连杆连接的左右雨刮器臂以枢轴为中心做扇形运动。
雨刮器的电机中都装有根据雨量和行驶速度来改变运动速度的机构。低速和高速的转换是通过改变电机的两个电刷的通电电路来实现的。
为了去除风窗玻璃上的污物，雨刮器与风窗玻璃洗涤器使用，并与刮水器配合使用。风窗玻璃洗涤器由洗涤液罐、聚氯乙烯软管、三通、喷嘴及刮水器开关等组成。
以上针对于轿车，对于大型客车而言，按照结构分类，车身同样可分为非承载式、半承载式和承载式结构。其中，承载式车身结构通常又根据车身壳体上下受载程度的不同，分为基础承载式和整体承载式两种。
客车车身结构一般由顶盖、侧围、前围、后围、底架或车架等部分组成。骨架有两类形式，即单元式结构和拼焊式结构，由各种截面不同的杆件组焊而成，其功能是构成车身壳体的基本外形轮廓；承受车身的各种载荷以及外力；装配车门、风窗、车窗、蒙皮，以及底盘、发动机、空调和行李架等附属设备。车身外蒙皮用于覆盖车身骨架及内外蒙皮之间的构件，并随骨架形状的变化而变化，以构成客车外形的不同表面，保证车身外表面平整光顺、美观大方。
对于货车车身，根据不同需要，可设计成多种形式，结构也不尽相同，设计时需考虑车箱结构强度、车箱尺寸及容量、前后轴载荷分配等因素，还要考虑空气动力性能。
货车的驾驶室可分为长头式、短头式、平头式，车厢可分为通用车厢和专用车厢。图3-9分别展示了长头式和平头式的结构
图3- 9货车驾驶室形式
4. 汽车车身的有限元分析的基本方法及过程
有限元法是求解边值或初值问题，建立在待定场函数离散化基础上的一种数值方法，有限元的基本思想是将连续体划分为有限数目的假想单元（有限元），它们仅在结点处彼此相连接，用这些单元的集合模拟或逼近原来的物体，化无限自由度问题为有限自由度，然后利用各单元内光滑但在整个连续体内连续而且分段光滑的近似函数来分片逼近整个连续域上的未知场函数，如应力场、位移场。有限元分析的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
综上所述，有限元分析的实质就是，将一个连续的物体离散化，然后对这个离散的物体进行问题的求解，求得的解为近似解，精度取决于离散的程度。
有限元方法的基本步骤和求解步骤如图4-1和图4-2所示。
图4- 1有限元方法基本步骤
图4- 2有限元求解基本步骤
车身建模时，遵循结构、结点的简化原则，此外，不同单元类型针对不同的车身零件，如表4-3所示
表4- 3车身有限单元类型
此外，还需要控制单元数量、模拟连接方式、翻边的处理、载荷约束模拟，总之，有限元计算模型必须具有足够的准确性，要能反映车身的实际结构。既要考虑实际结构与所建模型的一致性，又要考虑支撑情况和边界约束条件的一致性，还要考虑载荷和实际情况的一致性。同时，计算模型要具有良好的经济性。
虽然有限元模型不能完全取代碰撞测试（因为有限元给出的是近似解！），但这并不意味着计算模型的精度就可以不受限制地低下去，因为设计车身的过程中依据有限元分析进行设计和修改。
对于车身几何模型，考虑到单元梁的特征，使用 绘制车身骨架的几何模型，并对模型进行相应的简化：将曲杆简化为直杆 ,如前、后围横梁；并忽略车身骨架上的小尺寸部件、非承载构件、蒙皮。
建立支承结构模型时，需要处理好各自由度的约束，悬架系统的支承模型需要相应的简化。
对于载荷，车身自重看作均布载荷，有支承点的，看作集中载荷，成员和货物根据实际情况处理，不在节点上的进行简化。
有限元分析作为虚拟仿真，在汽车制造工程中有着广泛的应用：可靠性方面，在汽车设计中对所有的结构件、主要机械零部件的刚度、强度、稳定性以及疲劳寿命进行分析；安全性方面，使用有限元分析，研究结构耐撞性与乘员安全性等；经济舒适性方面，研究结构优化以及轻量化、结构噪声振动分析等。
为保证较高的计算精度，建立的车身有限元模型要能如实反映车身实际结构的重要力学特性。有限元分析计算结果的可信度高低，直接受分析模型、载荷处理、约束条件等和实际工程结构力学特性符合程度的影响，若有失误则会造成很大误差，严重时将使计算、分析失败。因此，分析过程中，需要注意以下几个问题：复杂曲面的网格划分、边界条件设定、试验与分析结果的误差分析。
图4-4为有限元分析在车身碰撞分析中的应用，之前提到，有限元分析毕竟是近似求解，模拟分析后，仍然需要进行安全测试。
图4- 4有限元分析在车身碰撞中的实际应用
仿真计算后，如果结构不达标，需要对其进行相应的修改。
再以下面大客车骨架的有限元分析为例，讨论该有限元分析的作用。首先使用建立车身骨架模型，随后，将其保存为文件，将文件导入软件中，进行单元网格划分，生成最终的有限元网格，结果如图4-5所示，所有连接点采用节点耦合。
汽车车身设计
从汽车产业到汽车社会， 汽车已成为一种现代生活方式的代表。 特别是随着经济的发展， 汽车越来越普及，人们需求也越来越多样化，从而刺激了汽车供应商开发功能更齐全、文化 内涵更丰富、品牌特征更鲜明的汽车产品。于是，近些年来在全球及国内市场出现了许许多 多各种新功能的车身型式， 众所周知车身结构含有以下分类： 两厢车 三厢车 掀背车 旅行 车 硬顶敞篷车 软顶敞篷车 跑车 MPV SUV 等等。
上上周在王老师的带领下我们参加认识了学校停车场的各种车， 今天我们到了体育馆门 口的停车场，各种车琳琅满目，让人目不暇接，各种不同的风格，给人以不一样的冲击。回 宿舍后查阅了不少资料，对于汽车车身设计有了新的认识。
汽车车身设计有如下几个特点：一、汽车车身设计涉及面广，远远超过一般机械产品的 范围，因此车身设计人员需要有坚实的理论基础和丰富的实践知识。二、汽车车身设计方法 有别于汽车上其他总成。三、车身的结构设计有独特的要求。另外，在车身设计时除满足车 身有一定的强度，刚度要求外，还应进行防震降噪、碰撞装安全性、金属材料缓腐蚀性及轻 量化方面的结构设计。
在网上找了不少资料，下面举例几款车身设计的机构及特点：
两厢
在国外，两厢车通常叫做“hatchback”，也就是掀背的意思，但是这与我们国内叫得 掀背车有所区别。在国内，两厢车是指少了突出的“屁股”(后备箱)的轿车，它将车厢与后 备箱做成同一个厢体，并且发动机独立的布置形式。这种布局形式能增加车内空间，因此多
用于小型 车和紧凑 型车。
三厢
三厢式汽车：轿车的标准形式。我们常见的轿车一般是三厢车，它的车身结构由三个相 互封闭用途各异的“厢”所组成：前部的发动机舱、车身中部的乘员舱和后部的行李舱。在 国外，三厢车通常叫做 Sedan 或 saloon。
跑车
跑车一般为双门设计，车身较低、造型流畅，有着比较强烈的运动感，座椅为双座或 2+2式设计，与其他级别车型区别比较明显的是，跑车的发动机可以有前置、中置和后置三 种形式；而且其车顶形式也有硬顶、硬顶敞篷和软顶敞篷三种。
跑车的种类很多，有追求性能的，如兰博基尼；有的只追求样子，比如起亚速迈等。随着 市场的发展，跑车也不再局限于两门设计，比 如奔驰 CLS 就是四门轿跑车的引领者。
《汽车车身结构与设计》习题与解答 第一章车身概论 1、汽车的三大总成是什么？ 答：底盘、发动机、车身。 2、简述车身在汽车中的重要性。 答：整车生产能力的发展取决与车身的生产能力，汽车的更新换代在很大程度上也决定与车身，我们所看到的汽车概念大多指车身概念，汽车的改型或改装主要依赖于车身。 3、车身有什么特点？ 答：a：汽车车身是运载乘客或货物的活动建筑物，由于其在运动中载人、载物的特殊性，所以汽车车身的设计与制造需要综合运用空气动力、空气调节、结构设计、造型艺术、机械制造、仪器仪表、复合材料、电子电器、防音隔振、装饰装潢、人体工程等不同领域的知识。 b：自1885年德国人卡尔·弗里德里希·本茨研制出世界上第一辆马车式三轮汽车，并成立了世界上第一家汽车制造公司——奔驰汽车公司以来，汽车车身的造型随着时代的推移和科技的进步经历了19世纪末20世纪初的马车车厢形车身；20世纪20、30年代的薄板冲压焊接箱形车身；第二次世界大战后50、60年代冷冲压技术生产的体现流线型、挺拔大方的车身。而到了20世纪70、80年代现代汽车的各种车身造型已初具雏形，新材料、新工艺的使用更使得汽车车身的设计制造得到了飞速发展。 4、简介车身材料。 答：现代汽车车身使用的材料品种很多，除金属（主要是高强度钢板）和轻合金（主要是铝合金）以外，还大量使用各种非金属材料如：塑料、橡胶、玻璃、木材、油漆、纺织品、皮革、复合材料等。随着汽车车身制造技术的发展，为了轻量化以及提高安全性、舒适性，非金属材料、复合材料在汽车车身的加工制造中得到日益广泛的应用。 5、车身主要包括哪些部分？ 答：一般说，车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身，主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成，并包括前后板制件与车门。车身结构件和覆盖件焊（铆）接在一起即成为车身总成，该总成必须保证车身的强度与刚度，它可划分为地板、顶盖、前围板、后围板、侧围板、门立柱和仪表板总成。车身前板制件一般是指车头部分的零部件，包括水箱框架和前脸、前翼子板、挡泥板、发动机罩以及各种加强板、固定件。6、车身有哪些承载形式？ 答：车身按照承载形式的不同，可以分为非承载式、半承载式、承载式三大类。
汽车车身设计课程设计 课程设计题目 电动游览车车身设计 姓名： 学号： 班级： 指导教师： 学院： 学校： 日期：
目录 1.摘要 (3) 2.设计任务书 (4) 3.方案分析及选择 (5) 4.设计步骤 (6) 4.1车身主要尺寸的分确定和基本外轮廓的草图设计 (6) 4.2车身轮廓的细节处理 (13) 4.3.对车身进行着色处理 (19) 4.4车身的整体效果图 (20) 5.设计心得 (21) 6.参考文献 (22)
1.摘要 车身是汽车的三大总成之一，其生存周期约为底盘的三分之一。车身的更新速度较快，因此车身设计对新车的开发具有十分重要的作用。目前，计算机辅助技术已渗透到汽车生存周期的各个阶段，尤其是CAD技术已成为汽车造型设计的常规手段。 通过本次课程设计了解汽车车身造型设计的程序，理解汽车车身造型设计的基本原理和方法，掌握汽车造型设计中的美学、空气动力学和人机工学的一般知识。同时培养动手操作能力和分析能力，为以后从事汽车车身设计打下坚实的基础。课程设计中，本人的任务是根据观光车车身的布置特点，完成车内布置及三维造型。通过查找现有车型的参数及座位的布置，利用CA TIA画出车内布置的三维图中，并进行相应的渲染。达到设计一款外形流畅美观，具备实用性的电动游览车。 关键词:车身造型，美学，空气动力学，CA TIA，电动观光车
2.设计任务书 学年学期： 专业班级： 指导教师： 设计时间：15-17周 学时周数：3周 一、设计目的 通过本次课程设计使学生了解汽车车身造型设计的程序，理解汽车车身造型设计的基本原理和方法，掌握汽车造型设计中的美学、空气动力学以及人机工程学的一般知识。同时培养学生的动手能力和分析能力，为以后从事汽车车身设计打下坚实的基础。 二、设计任务及要求 根据一下车身尺寸参数完成电动观光车车身造型设计任务，达到以下要求： 车体宽度小于2m 车体高度小于2m 可供月15到18人乘坐 最高时速40KM 允许坡度15°
汽车设计课程小结 汽车设计理论是指导汽车设计实践的；而汽车设计实践经验的长期积累和汽车生产技术的发展与进步，又使汽车设计理论得到不断的发展与提高。汽车设计技术是汽车设计的方法和手段，是汽车设计实践的软件与硬件。 由于汽车是一种包罗了各种典型机械元件、零部件、各种金属与非金属；材料及各种机械加工工艺的典型的机械产品，因此其设计理论显然要以机械设计理论为基础，并考虑到其结构特点、使用条件的复杂多变以及大批量生产等情况。它涉及许多基础理论、专业基础理论及专业知识，例如：工程数学、工程力学、热力学与传热学、流体力学、空气动力学、振动理论、机械制图、机械原理、机械零件、工程材料、机械强度、电工学、工业电子学、电控与微机控制技术、液压技术，液力传动汽车理论、发动机原理、汽车构造、车身美工与造型、汽车制造工艺、汽车维修等。 在一个学期的课程中，我们主要学习了汽车总体设计、离合器设计、机械式变速器设计、万向传动轴设计、驱动桥设计、悬架设计、转向系设计和制动系设计，并且有效巩固了机械原理、机械设计、汽车构造、汽车理论及工程力学等相关课程的知识。 汽车设计的学习光有理论知识是不够的，还需要与实践相结合。学期末的课程设计就是理论结合实践的过程，历时两周的课程设计我们进行了实践探索并完成了汽车转向系的设计。 转向系统是汽车底盘的重要组成部分，转向系统性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性、操纵稳定性和驾驶舒适性，它对于确保车辆的行驶安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要作用。随着现代汽车技术的迅速发展，汽车转向系统已从纯机械式转向系统、液压助力转向系（HPS）、电控液压助力转向系统（EHPS），发展到利用现代电子和控制技术的电动助力转向系统（EPS）及线控转向系统（SBW）。 两周的课程设计，使我更加扎实的掌握了有关汽车转向系设计方面的知识。 在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获龋最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可! 课程设计是对我们本学期所学知识的一次总结，同时也是对我们各种能力的一次考验。设计过程中通过初步尝试、发现问题、寻找解决方法、确定方案的步骤，逐渐培养了我们独立思考问题的能力和创新能力，同时也是我们更加熟悉了一些基本的机械设计知识。本次设计几乎运用了我们所学的全部机械课程，内容涉及到机械设计、机械材料、力学、液压传动、机械图学等知识，以及一些生产实际方面的知识。通过设计巩固了理论知识，接触了实际经验，提高了设计能力和查阅文献的能力，为今后工作最后一次在学校充电。我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵
汽车车身设计的现状与趋势 【摘要】造型是工业设计永恒的主题。汽车作为对人类生活影响极大的所谓"第一商品", 其造型也必然受到各方面因素的影响,并且反过来影响人类的各个层面,汽车设计也呈现出多种概念型设计发展趋势。经济的迅速发展和汽车工业的突飞猛进为工业设计带来了前所未有的发展机遇。 【关键字】汽车造型设计内部设计概念设计 1.车身外部造型设计 1.1 中国汽车造型设计与民族风大致经历了3个阶段: 1.1.1 第1阶段是将有中国特色的具像元素或图腾直接应用到汽车车身造型的演变设计上。从19 世纪末到20 世纪初期,汽车设计师把主要精力都扬名国际。这种将中国特色元素作为设计元素的必须要有一定的设计素养,才能驾驭这些强烈的元素而不至于“流俗”。这一阶段的设计也是风格外国人最容易识别和认知“中国”设计的方式。 1.1.2 第2阶段是研究及理解中国人的特殊人文风俗习惯及地域环境造成的特殊性。针对这些中国人的特殊性而设计出适合中国人使用的器物。例如神龙富康刚刚进入中国市场时,推出了一款无后尾的车型,刚一上市即被打入“冷宫”。究其原因,是因为违背了中国的传 统观念“无后为大”。 1.1.3 第3阶段是对中国文化有深刻的认知。将中国文化的精髓透过合理的设计表现出兼具中国特色又能被世界认同的设计。到目前为止这样的设计还很少。北京申奥的LOGO 是个比较好的代表。它将中国打太极拳的动感和奥运的五环标志完美地结合,既有中国特色又有世界观。这是将中国固有的世界大同观和奥运精神结合的一种极致表现。
1.2 今天的车身外部造型设计, 在国外专业人员中被称作“流线形设计”。按照造型师们的新理念,。汽车外形的连续完整性不应再依靠挺拔的棱角去表现, 而是要由各种曲面光滑的连接以及微妙的光学效果与视觉效果显示出来。 2.车身内部设计从“舒适”到“愉快” 力求精致、考究、装备齐全、内饰设计从强调舒适到重视驾乘的“愉快”、“享受”是近年来车身内部设计的特点。大量采用柔性的内饰设计。内饰装备和覆盖物的造型都比较圆滑恰好与外形发展的趋势相呼应。面料和座椅软垫一体化成型的座椅整体模塑成型的仪表板和复合材料饰板给人以精致、明快的感觉而内饰面料触感柔软则给人以和谐舒坦的视觉效果。总之软化的内饰不仅是舒适的需要而且也是安全的需要。 3.良好的安全性 车身碰撞安全性显得愈来愈重要。这是因为, 目前世界上每年不少人在汽车碰撞事故中丧生而且这个数字在逐年增加。因此无论是设计师或是消费者都把安全性作为衡量汽车优劣的重要依据。 主要防护原则是周边柔软而客舱刚硬, 即白车身的刚性由周边至乘员舱逐渐增大。这样在车碰撞时车身的周边产生一定的损坏和变形以便吸收碰撞能量, 但尽量使乘员舱不变形和完好无损。依据这个刚度分配原则近年来国外厂商对白车身的结构进行了大力研发。例如日本的日产和丰田公司采用了局部加强的方法对前风窗支柱侧围上边梁、后门后支柱等拐角部位均增添了加强板以确保在车身轻量化的前提下使白车身刚度分配更趋合理。 梅赛德斯-奔驰公司在各种轿车的转向盘中都装备了发全气囊在前后排各个座椅上都配备了三点式安全带。安全气囊和安全带均由同一套电子装置控制。在汽车发生碰撞时,安全气囊充气,安全带自动张紧以起到应有的保护作用。为了使乘客在座椅各种不同的调节位置都能正确地佩带安全带该公司把安全带插扣设计在座椅上。此外依据车身内部安全防护原则在车
中重型载货汽车总布置设计规范 汽车的总体设计及汽车的使用性能、艺术造型及制造成本有着密切的关系，在很大程度上决定着汽车销售的成败，直接影响到汽车的结构、性能及其使用、维修、寿命和使用经济性，所以总体设计在汽车的设计中显得十分重要。 1、汽车总体设计的任务： （1）从技术先进性、生产合理性和目标产品的用途、销售对象、控制成本及生产纲领等出发，正确选择整车性能指标、质量及尺寸参数，提出整车设计方案，为部件设计、选型提供依据。 （2）对各部件进行合理布置和运动校核，使汽车能满足主要性能的要求，使相对运动的部件不会产生相互干涉。 （3）对汽车性能进行精确计算和控制，保证汽车主要性能指标的实现。 （4）协调各总成及整车的关系以及各总成之间的关系。 （5）拟订整车技术文件。如：整车装调技术条件、产品标准 （6）进行各种有关整车的技术综合工作。如：总布置评审材料的准备；设计计算书（设计计算说明书）；项目描述书；试验任务书；零部件技术认证计划。 2、对整车设计师的要求： 作为一名整车设计师，需要具备以下几个条件： （1）对汽车的有关标准、法规的了解和掌握； （2）对汽车设计、试验知识的掌握和运用； （3）对汽车使用、保养和修理知识的基本了解； （4）对汽车生产工艺的基本了解； （5）对国内外同类产品的技术状态及技术水平主要零部件资源的了解； （6）有强烈的经济观念和市场意识，对市场的需求有必要的了解； （7）要有科学的工作态度和严格细致的工作作风； （8）要有协调各种关系的能力和耐心。 3、汽车设计的一般主要原则： 汽车的设计原则是解决设计中出现的各种矛盾的指导思想和统一的准则。其中包括产品设计方针、主要技术—经济要求（对技术先进性、工艺性、继承性、生产成本和零部件互用化的要求），需要考虑哪些变型车；同时要规定在各自使用性能发生矛盾时应优先保证的性能等，对于不同类型的汽车，其设计原则是不相同的，但有一些普遍适用的主要原则，表现在： （1）用户第一原则： 汽车是工业品，也可看作艺术品。对一台车的评价指标是多方在面的，且极具社会性和时代性，作为用户，一般会从以下方面作出选择： a）造型是否有时代感，能否体现使用者的社会地位或阶层； b）驾乘是否舒适，操纵是否方便； c）工作是否可靠，维修是否便利，备件供应是否充足； d）各项技术性能等（如整车动力性、经济性、制动性能、机动性、货厢结构及尺寸、舒适性、排放可靠性等）是否满足使用需求。 e）售价（或性能价格比）是否合理； f）使用、维修成本是否低廉。 （2）贯彻“三化”原则： 贯彻“产品系列化、零部件通用化和零部件设计标准化”，可以大大减小零部件品种、降低成本、方便维修、减少投入，所以在设计一个新车型时，要考虑它的系列化变形的
一、名词解释 1、车身：供驾驶员操作，以及容纳乘客和货物的场所。 2、白车身：已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 3、概念设计：指从产品构思到确定产品设计指标（性能指标），总布置定型和造型的确定，并下达产品设计任务书为止这一阶段的设计工作。 4、H点：H点装置上躯干与大腿的铰接点。 5、硬点：对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点。 6、硬点尺寸：连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间，以满足使用要求的空间尺寸。 7、眼椭圆：不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时，其眼睛位置的统计分布图形；左右各一，分别代表左右眼的分布图形。 8、驾驶员手伸及界面：指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面。 9、迎角：汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。 10、主动安全性：汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力。 11、被动安全性：汽车所具有的在交通事故发生时保护乘员免受伤害的能力。 12、静态密封：车身结构的各连接部分，设计要求对其间的间隙进行密封，而且在使用过程中这种密封关系是固定不动的。 13、动态密封：对车身上的门、窗、孔盖等活动部位之间的配合间隙进行密封，称为动态密封。 14、百分位：将抽取的样本实测尺寸值由小到大排列于数轴上，再将这一尺寸段均分成100份，则将第n份点上的数值作为该百分位数。 二、简答 1、简述车身结构的发展过程。 没有车身——马车上安装挡风玻璃——木头框架+篷布——（封闭式的）框架（木头或钢）+木板——（封闭式的）框架（木头或钢）+薄钢板——全钢车身——安全车身。 2、车身外形在马车之后，经过了那几种形状的演变？各有何特点？ ①厢型：马车外形的发展②甲虫型：体现空气动力学原理的流线型车身③船型：以人为本，考虑驾乘舒适性④鱼型：集流线型和船型优点于一身⑤楔型：快速、稳定、舒适。 3、车身设计的要求有哪些？ 舒适、安全、美观、空气动力性。 ①结构强度足够承受所有静力和动力载荷；②布置舒适，有良好的操纵性和乘座方便性；③具有良好的车外噪声隔声能力；④外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野；⑤材料轻质，减小质量； ⑥外形具有低的空气阻力；⑦结构和装置措施必须保护乘员安全；⑧材料来源丰富、成本低，易于制造和装配；⑨抗冷、热和腐蚀抵能力强；⑩材料具有再使用的效果；⑩制造成本低。 4、车身设计的原则有哪些？ ①车身外形设计的美学原则和最佳空气动力特性原则。②车身内饰设计的人机工程学原则。③车身结构设计的轻量化原则。④车身设计的“通用化，系列化，标准化”原则。⑤车身设计符合有关的法规和标准。⑥车身开发设计的继承性原则。 5、什么是白车身？它的主要组成有哪些？ 已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 组成：车身覆盖件+车身结构件+部件。①车身覆盖件：覆盖车身内部结构的表面板件。②车身结构件：支撑覆盖件的全部车身结构零件。③部件：前翼子板、车门、发动机罩和行李箱盖。 6、简述车身承载类型的特点及适用车型。 （1）、非承载式（有车架式）：车架作为载体 1>特点：①装有单独的车架；②车身通过多个橡胶垫安装在车架上；③载荷主要由车架来承担。 ④车身在一定程度上仍承受车架引起的载荷。2>适用车型①货车（微型货车除外）②在货车底盘基础上改装成的大客车③专用汽车④大部分高级轿车。 （2）、承载式：去掉车架，由车身直接承载。 1>特点：①保留部分车架、车身承受部分载荷。②前后加装副车架。2>适用车型：基础承载式、整体承载式大客车。
摘要 随着汽车行业的蓬勃发展，以及人机工程学、空气动力学在汽车上的应用，车身总布置也在飞速的变革与发展。车身总布置设计是经验和原理方法的结合，是在考虑整车形式、车身与底盘的关系、以及总布置和造型传递给车身内部布置的一些约束条件下，进行车室内部布置，是基于功能和约束的方案寻求最优的过程。一个与众不同的驾驶空间：开阔的视野，舒适的座椅布置，布置紧凑的仪表以及伸手可及的操作元件，能给人充分的心理满足和安全感。人机工程学、空气动力学和现代化制造方法的发展促使汽车车身总布置的不断更新和完善，传统与创新艺术风格的有机结合也影响着车身总布置的美学实践。然而，每一款新车型的问世都离不开车身总布置和它的设计工具，汽车车身总布置是汽车概念设计阶段的一项相当重要的方案设计工作。 本次设计主要内容是根据人机工程学的理论和在汽车上实际应用的分析，进行总布置设计。本文介绍汽车总布置设计工具人体模型，眼椭圆。提出了综合考虑驾驶员舒适性、视野性、腿部操纵空间、方向盘、顶盖等因素的H 点区域法。利用CATIA进行总布置设计,CATIA对于提高车身总布置的质量，以及缩短产品开发周期具有非常大的现实意义 关键词：车身总布置设计；人机工程学；人体模型；眼椭圆。
Abstract With the vigorous development of auto industry, and ergonomics, air dynamics in automotive applications, general arrangement in the rapid development and reform. Body: the layout design experience and the principle of method is combined, is considering vehicle body and forms, the chassis layout, and transfer to body shape and some internal layout constraints on car interior ministry decorate, it is based on the function and constraints for the solution of the optimal process. A special driving space: open vision, comfortable seats arrangement of instrumentation and arrangement, compact and operating components, can give a person to fully satisfy the psychology and security. the modern automobile body is always arranging also in the rapid transformation and the development.The man-machine engineering, the aerodynamics and the modernized manufacture method development urges the unceasing renewal and the consummation which the automobile body always arranges, traditional and the innovation artistic style organic synthesis is also affecting esthetics practice which the automobile body always arranges.However, each section new vehicle being published cannot leave the automobile body always to arrange and its design tool, the automobile body total arrangement is an automobile conceptual design stage quite important project design work. T he main content of the theory is based on ergonomics in cars and practical application analysis, the layout design. Introduces the layout design tool car body model, elliptic. Puts forward comprehensive consideration of the pilot, leg vision comfortableness, manipulation of space, the steering wheel, the above factors zone method H. To improve the CATIA layout of quality, body and shorten the development cycle has very great practical significance Keywords: body layout design, Ergonomics, Human model, Eye ellipse.
目录 1. 汽车车身的发展趋势及其学习的重要意义。 (2) 2. 汽车车身总布置设计的基本方法与过程。 (6) 3. 汽车车身的基本结构。 (12) 4. 汽车车身的有限元分析的基本方法及过程 (18) 5. 汽车车身的尺寸工程。 (22) 6. 汽车车身的冲压成形。 (23) 7. 汽车车身的焊接。 (27) 8. 汽车车身的同步工程。 (31)
1. 汽车车身的发展趋势及其学习的重要意义。 汽车车身是实现汽车功能的重要系统，车身的设计与制造水平影响整车的动力性、平顺性、安全性、舒适性、经济性。轿车车身很大程度影响汽车的质量和市场销售。近年来，随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车安全性、舒适性、可靠性、耐久性和造型美观性的要求越来越高。 汽车车身不同于一般的机械产品，有着自身的特点和设计要求，而实际上，轿车车身在发展过程中，外形的演变最直观，最富有特色，主要经历 个阶段，分别为马车形、箱型、甲壳虫形、船型、鱼形、楔形、子弹头形。 年，德国工程师卡尔·本茨发明第一辆汽车，而最初的汽车车身基本上沿用了马车的造型，因此被人们称为没有马的“马车”，由于当时汽油机功率较小，一般为木制框架加装结构简单的敞开式车棚，后来，由于人们对乘坐舒适性的要求，车身加上了挡风板，挡泥板等多种辅助构件，图1-1分别为戴姆勒 号和奔驰 号，而奔驰 号为世界上第一辆以汽油机为动力的三轮汽车。 图1- 1马车形车身 由于绝大多数马车形车身都是敞篷的，因此如果遇上刮风下雨天气，乘坐舒适性肯定会大打折扣，因此，在 年，美国福特公司生产出一种新型的 型车，如图车体类似于箱子，因此，人们将其称为“厢型车”，车身由一开始的简陋帆布篷发展到后来带有木制框架的厢型车身，这事车身外形设计的开端，厢型车车身高大，室内空间也比较大，然而其规则的外形也就决定了汽车在行驶的过程中会产生巨大的空气阻力，一开始，公司决定通过加大发动机功率，即由原来的单缸发动机转化为 缸、 缸、 缸，一路纵队排开，实际上，这种布置方式也即是我们通常所说的“直列式”，与此同时，发动机罩也随之变长。此外，“零件标准化”、“流水线装配工艺”，使得福特汽车成为“农民也能买得起的汽车”， 图1- 2福特 形车 由于生活节奏越来越快，人们对汽车的速度要求越来越高，厢型车空气阻力较大，妨碍
第一章：车身概论 1．车身包括：白车身和附件。 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身，此处主要用来表示车身结构和覆盖件的焊接总成，此外尚包括前、后板制件与车门，但不包括车身附属设备及装饰等。 2．按承载形式之不同，可将车身分为非承载、半承载式和承载式三大类。 非承载车身的优点：①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外，挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用，既延长了车身的使用寿命，又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配，然后总装在一起，这样既可简化装配工艺，又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础，这样便于汽车上各总成和部件安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆，货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架，其主要原
因也基于此。④发生碰撞事故时，车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点：①由于计算设计时不考虑车身承载，故必须保证车架有足够的强度和刚度，从而导致自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架，使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件，所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 3．承载式车身分为基础承载式和整体承载式。 基础承载式特点：①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成，易于建立较符合的有限元计算模型，从而可以提高计算精度。②容许设法改变杆件的数量和位置，有利于调整杆件中的应力，从而达到等强度的目的。③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性，可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。④提高材料利用率，简化构件的成型过程，节省部分冲压设备，同时也便于大客车的改型和系列化，为多品种创造了条件。 4．“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。第二章：车身设计方法
汽车总布置设计的内容与步骤 1、汽车总布置设计的内容 主要内容包括总成选型和匹配、整车性能计算、运动学校核、人机工程设计和校核、三维装配、确定设计硬点和设计控制规则。 具体内容包括空间布置和性能相关项目布置。具体如下表 布置的内容布置的项目 空间布置（人机分析、法规校核）发动机、传动系的布置；悬架、轮胎的布置；座椅布置；踏板、变速杆等驾驶操作系统的布置；载货空间的布置；燃料箱、备胎的布置；车身及内、外 饰件的布置 性能相关项目布置 油耗燃料箱容量 制动性能质心位置、轮胎尺寸 操纵稳定性轴距、转向器的位置、方向盘行程 NVH性能传动轴夹角、发动机悬置、空滤器、消声器容量、 排气吊挂、后视镜、仪表板横梁 空气动力性能发动机罩前端高度、前风窗倾斜角、后风窗倾斜角、 扰流板、空气进出风口 机动性轮距、轴距、前后悬、转向齿条行程 发动机冷却前格栅型式、散热器尺寸、前端开口面积 2、汽车总布置设计的步骤 （1）定义整车结构及外形尺寸。进行整车总布置时，首先应初步定义汽车的型式（包括轴数、驱动型式、布置型式、车身型式等），然后选择动力及轮胎型号尺寸，接着对整车的外形尺寸进行定义（包括总长、总宽、总高、轮距、轴距、前悬、后悬、最小离地间隙等），另外还需确定汽车的质量参数 （2）确定假人百分位，定义H点位置。整车布置加人一般用95百分位美国男人和5百分位日本女人，躯干角一般前排为25°，后排为23°。 （3）确定眼椭圆、头部包络线。眼椭圆定义按SAE J 941进行，头部包络线做法按SAE J 1052的规定。头部包络线完成后，顶盖的最低高度可确定。 （4）进行前视野校核。按GB11562的规定，对效果图进行前视野校核。 （5）进行车身零件和总成布置。根据GB14167，结合效果图初选S值，确定安全带安装点初步范围；根据GB17354，确定前后保险杠的位置范围；根据选定的假人，布置合理的手臂到方向盘尺寸和脚到踏板的尺寸，从而确定方向盘中心位置及踏板位置，参考GB/T 17876；根据车轮跳动的包络线，确定合身轮罩等尺寸；进行车内外零部件的布置。 （6）确认发动机盖位置，进行动力总成布置。根据前视野校核结果，即可确定发动机盖上平面上限（应低于前视野下限线），结合此因素，可进行动力总成的初步布置。动力总成上平面到发动机盖下平面的距离一般应为40~50mm，如考虑到行人碰撞安全性，应加大到60mm 或将发动机盖材料改为塑料。动力系统布置时，应考虑轴荷分配、面积利用率、传动轴夹角、最小离地间隙等因素。 （7）进行底盘系统布置。应注意相对运动的零部件进行运动校核，确定它们的运动轨迹和运动空间，并防止各部件之间产生运动干涉，如车轮的跳动、传动轴的跳动等。 （8）应性及车内外人体、人机工程学校核。针对国家对汽车产品的相关强制性标准，对整车、零部件布置的符合性进行校核，另外，对国家尚未要求但国际上通用的标准应考虑符合性。按设计经验及相关参考资料，对车内外零部件尺寸、布置位置的合理性进行人体、人机工程学校核。
01-车身概论 什么是承载式车身？它有什么优缺点？ 无车架，由车身承受载荷。发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上优点–保证车身刚度和强度前提下减轻车身重量?缺点–振动噪声大–改型难 什么是非承载式车身？它有什么优缺点？ 有车架，载荷(指路面载荷)主要由车架承受 承载式特点?优点1、舒适性好。（有缓冲、降噪的挠性垫）2、便于专业化协作生产。（车身、底盘可分别装配）3、便于装配、便于改型。4、车架对车身有保护作用。?缺点1、自重大。 2、整车高度较大。 3、车架的制造设备大，投资费用高。 什么是基础承载式车身，大客车采用基础承载式车身有什么优点？ 侧围腰线以下部位为主要承载件,顶盖考虑为非承载件。窗，仓 02-车身设计方法 车身主图板应该反映哪些内容？ –车身上主要轮廓线–车身上各零件的装配关系–车身上各零件的结构截面–可动件运动轨迹的校核 车身传统设计方法存在哪些问题？ ?车身开发和设备准备周期长?设计累计误差大。“移形”?费时费力，工作强度大；车身图样，主模型?车身设计开发成本高?通用化与系列化程度低 车身现代设计方法分为哪两个阶段，分别需要完成什么工作？ 概念设计?从产品创意开始到构思草图，完成既实用又美观的造型设计，并制作模型和试制概念样车等的全过程。 工程设计（技术设计）电子计算机辅助车身设计–数字化车身设计，车身试验(包括强度试验、风洞试验、振动噪声试验和碰撞试验等） 现代车身设计方法与传统设计方法差别主要体现在哪几个方面？ 03-车身总布置设计 概述汽车总布置设计中应考虑哪些因素？ 一、乘坐舒适性二、车身的密封、隔热和隔声性能三、安全性、四视野性。五、上下车方便性六、操纵方便性 进行轿车车身布置时应考虑哪些因素？ 车身布置与底盘布置的关系,动力总成的布置,地板、凸包和传动轴的布置,轮罩与踏板的布置,车身内部的布置,车门立柱的布置,视野性,车身横截面的设计,箱、备胎布置、行李舱,消声器的布置 进行客车车身布置时应考虑哪些问题？ 客车车身总布置在很大程度上受制于发动机的布置 车厢内的平面布置,横截面,地板平面高度,座椅的布置、尺寸,车门、过道、扶手,备胎、油箱、电池的布置,仪表板的布置,安全性,整车尺寸, 进行货车驾驶室的布置时应考虑哪些因素？ 发动机舱与座椅的相对位置，座位布置，车门，要考虑人体工程学、视野要求 进行货车车厢布置时应考虑哪些因素？ 货箱容积的确定：根据装载质量、货物的单位容积质量来确定。（如加长货箱） 货箱尺寸：不超过GB的规定的外廓尺寸。尽可能减小长度以减小自重，提高机动性。 货箱的位置应考虑轴荷分布 后悬、离去角：后悬不超过轴距的55%（客车为65%） 装载高度（货箱地板距地面的高度）：为装载方便，应尽量低。但受车轮高度及其跳动的限
《汽车车身结构与设计》1 工学院车辆与交通工程系 二〇一〇年六月 主讲：江发潮第五讲车身造型与空气动力学 《汽车车身结构与设计》 2 《汽车车身结构与设计》3 一、汽车造型设计 1.1 汽车造型设计的特点和要求 汽车造型设计是指汽车总布置和车身总布置基本确 定之后进一步使汽车获得具体形状和艺术面貌的过程，它包括外形设计和室内造型设计。 汽车造型设计师的工作：参与汽车总布置设计和车 身总布置设计，绘制效果图，塑制模型，将外形形体上的曲线表达在主图板上，制订室内造型和覆饰设计方案，最后协同结构设计师将造型形象体现在具体的车身结构上。 《汽车车身结构与设计》 4 汽车造型设计的特点： 1、独特的综合创作。 2、科学技术与艺术技巧的高度融汇。 3、不仅包含结构性能，工艺等科学技术因素，也包含艺术因素和社会因素，需要加以综合分析，权衡各种因素的作用和影响。 汽车造型设计应满足要求： 1、使汽车具有完美的艺术形象 2、使汽车具有良好的空气动力性能 3、使汽车车身具有良好的工艺性 4、应保证汽车良好的适用性 5、应考虑材料的装饰效果 《汽车车身结构与设计》5 1.2 汽车外形的影响因素 汽车的外形取决于三个因素：形体构成、线形构 成、装饰和色彩构成。 形体构成指汽车的基本形状和整体分块，取决于 汽车总布置和车身总布置。 线形构成指赋予汽车外形覆盖件具体的形状。装饰和色彩构成是指散热器面罩、保险杠、灯 具，车轮装饰罩，标志、浮雕式文字等的造型设计和位置布置以及车身的色彩设计。 《汽车车身结构与设计》 6 汽车仪表及警告指示灯 流行仪表式样是：黑底、白字、红针、蓝灯仪表一般两大两小： 两大：发动机转速表和车速表 两小：水温表和燃油表
现代汽车与汽车文化结课论文 汽车车身设计的发展变化 及其意义
引言 当我们看到一辆汽车时，第一时间就会注意到它的外形。往往外形帅气、漂亮，线条流畅的汽车能最先抓住大众的眼睛。汽车设计中车身造型设计属工业（产品造型）设计的范畴，它有别于工程技术设计的“硬设计”，其目的是使汽车能尽量完美地体现他的物质功能和精神功能，充分满足人们实用和审美两方面的需求，属于设计中的软设计。 汽车造型设计应该将先进的科学技术和现代审美观念有机的结合起来，使产品达到科学技术与造型艺术的高度统一，人机与环境的和谐统一，成为表达人类感情的“符号”。汽车造型设计是科学的理智和艺术的感情为一体的创造性设计。 而在当今社会，随着时代的发展和进步，人们的消费水平越来越高，对汽车的车身设计也越来越看重。 正文 汽车的汽车自诞生至今经历了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼型汽车和楔形汽车。 马车型汽车时代 最早出现的汽车，其车身造型基本沿用了马车的形式，因此称为“无马的马车”，英文名“Sedan”就是指欧洲贵族乘用的一种豪华马车。1908年，美国福特汽车公司生产了著名的T型车，最初是一种带布篷的小客车，成为马车型汽车的代表。汽车的马车型时代，由于汽车没有自己的造型风格，所以也可以说是汽车造型的史前时代。 箱型汽车 1986年，法国人本哈特和拉瓦索生产了世界上首辆封闭式汽车，也箱形汽车的开端。美国福特汽车公司在1915年生产出一种不同于马车型的汽车，其外型特点很箱一只大箱子，并装有门和窗，因此被称为“箱型汽车”。箱型汽车重视了人体工程学，内部空间大，乘坐舒适，有活动房屋的美称。但是，空气阻力大，妨碍了汽车前进的速度，为汽车的发展提出新的要求。
长春北车电动汽车有限公司设计规范 CBD-YF-DP-GF.1 客车底盘总布置设计规范 单位姓名日期单位姓名日期 编制技术研发部技术研发部 审核技术研发部技术研发部 审核技术研发部技术研发部 批准
目录 1 范围 (2) 2 规范性文件引用 (2) 3 术语和定义 (3) 4 设计准则 (3)
1 范围 本标准主要介绍了客车底盘总布置的简要设计流程，规范了设计步骤，明确了底盘总布置的设计结构等。 本标准适用于我公司6--12米的大中型营运客车的底盘总布置设计。 2 规范性文件引用 GB/T 13053-2008 客车车内尺寸 GB 12676-1999 汽车制动系统结构、性能和试验方法 GB 17675-1999 汽车转向系基本要求 GB/T 5922-2008 汽车和挂车气压制动装置压力测试连接器技术要求 GB/T 6326-2005 轮胎术语及其定义 GB/T 13061-1991 汽车悬架用空气弹簧橡胶气囊 QC/T 29082-1992 汽车传动轴总成技术条件 QC/T 29096-1992 汽车转向器总成台架试验方法 QC/T 29097-1992 汽车转向器总成技术条件 QC/T 293-1999 汽车半轴台架试验方法 QC/T 294-1999 汽车半轴技术条件 QC/T 299-2000 汽车动力转向油泵技术条件 QC/T 301-1999 汽车动力转向动力缸技术条件 QC/T 302-1999 汽车动力转向动力缸台架试验方法
QC/T 303-1999 汽车动力转向油罐技术条件 QC/T 304-1999 汽车转向拉杆接头总成台架试验方法 QC/T 305-2013 汽车液压动力转向控制阀总成性能要求与试验方法 QC/T 465-1999 汽车机械式变速器分类的术语及定义 QC/T 470-1999 汽车自动变速器操纵装置的要求 QC/T 479-1999 货车、客车制动器台架试验方法 QC/T 483-1999 汽车前轴疲劳寿命限值 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QC/T 494-1999 汽车前轴刚度试验方法 QC/T 513-1999 汽车前轴台架疲劳寿命试验方法 QC/T 523-1999 汽车传动轴总成台架试验方法 QCT 529-2013 汽车液压动力转向器技术条件与试验方法 QCT 533-1999 汽车驱动桥台架试验方法 QCT 545-1999 汽车筒式减振器台架试验方法 3 术语和定义 上述标准中确立的符号、代号、术语均适用于本标准。 4 设计准则 4.1应满足的安全、环保和其它法规要求及国际惯例 客车底盘总成中各部分的主要性能、尺寸等应符合相应的标准规定。详参相应的标准。
第一章冲压工艺 1、冲压成形工艺:建立在金属塑性变形的基础上，在常温条件下利用模具和冲压设 备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件的金属加工工艺方法。 2、冲压生产的三大要素:板料、模具、冲压设备。 3、分离工序:使冲压件或毛坯在冲压过程中沿一定的轮廓相互分离，同时冲压零件 的分离断面要满足一定的断面质量要求。 落料:用落料模沿封闭轮廓曲线冲切，冲下部分是零件。 冲孔:用冲孔模沿封闭轮廓曲线冲切，冲下部分是零件。 4、成形工序:板料在不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，获得所需求的形状 及尺寸的零件。 5、冲压工序四个基本工序为:冲裁、弯曲、拉深、局部成形。 6、厚向异性系数:指单位拉伸试样宽度应变和厚度应变的比值。 7、简述冲压工艺的特点和冲压工序的分类。 答:冲压生产是一种优质、高产、低消耗和低成本的加工方法，但冲压生产也有一定的局限性。由于模具多为单件生产，精度要求高，制造难度大，制造周期长，因此模具制造费用高，不宜用于单件和批量小的零件生产。 冲压工序分类:①分离工序:使冲压件或毛坯在冲压过程中沿一定的轮廓相互分离，同时冲压零件的分离断面要满足一定的断面质量要求。②成形工序:板料在不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，获得所需形状及尺寸的零件。 第二章冲裁工艺 1、冲裁:从板料上分离出所需求形状和尺寸的零件或毛坯的冲压方法。 2、冲裁工件断面特征区：圆角带、光亮带、断裂带。
3、冲裁间隙：凸、凹模刃口工作部分尺寸之差。 4、冲裁间隙对冲裁件的影响：断面质量、尺寸精度、冲模使用寿命、冲裁力。 5、毛刺形成的原因？ 答：在冲裁过程中，间隙过小，上下两面裂纹不重合，隔着一定距离，互相平行，最后在其间形成毛刺。间隙过大，对于薄料会使材料拉入间隙中，形成拉长的毛刺。 6、降低冲裁力的措施：加热冲裁、斜刃冲裁、阶梯冲裁。 7、冲裁模分类：简单模、连续模、复合模。 8、冲裁变形过程？ ①弹性变形阶段:凸模接触板料，加压后板料发生弹性压缩与弯曲，并略有挤入凹模洞口，板料内应力没有超过屈服极限。 ②塑性变形阶段:凸模继续加压后，板料内应力达到屈服极限，部分金属被挤入凹模洞口产生塑剪变形得到光亮的剪切断面。压力继续增加，在凹凸模刃口处板料产生应力集中，超过抗剪强度而微裂。 ③断裂阶段:凸模继续下压，凸凹模刃口处的微裂不断向板料内部扩展，板料随即被拉断分离，若凸凹模间隙合理，上下裂纹相互重合，得到断面质量较高的制品。 9、落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准。 第三章弯曲工艺 1、弯曲工序：将版聊毛坯、棒料、管材和型材弯成具有一定曲率、一定角度和形状的冲压成形工序。 2、弯曲工艺的缺陷有哪些？ 答:①回弹:在板料塑性弯曲时，总是伴着弹性变形，所以当弯曲件从模具里取出后，中性层附近纯弹性变形以及内、外侧区域总变形中弹性变形部分的恢复，使其弯曲件的形状和尺寸都发生与加载时变形方向相反的变化的现象。影响因素: