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轿车车身主断面设计方法1

轿车车身主断面设计方法1
轿车车身主断面设计方法1

轿车车身主断面(Master section)设计方法

1 车身主断面定义了零件之间的结构断面形式以及装配、焊接、密封、涂胶等关系。

2 车身主断面的设计流程

在进行车身主断面和车身结构设计时,首先要选择一款合理的标杆样车,对标杆样车进行逆向建模,建模内容包括三维数模与二维主断面;在定义车身主断面位置时,标杆样车和新车型主断面的位置一定要协调一致。以建立的三维数模与二维主断面为依据,对标杆样车进行各种性能评价,如标杆样车的整体扭转、弯曲刚度分析,车身接头部位的刚度分析、车身门洞部位的刚度分析,车身骨架关键部位封闭断面的封闭面积、转动惯量系数的计算。根据计算出白车身各个部位的封闭面积、材料面积、转动惯量系数的大小,就能判断出标杆样车的刚度分布状况,找出白车身刚度过剩和不足的部位,在新车型设计时,对原车刚度不足的部位进行加强设计,对原车刚度过剩的部位进行削弱设计,使新设计的车身具有一个良好的刚度分布状态。除对标杆样车进行刚度分析外,还应对标杆样车进行正碰、侧碰、追尾碰撞、低速正碰、翻滚压顶的CAE分析,根据国家碰撞法规,判断车身结构的耐碰撞性,并根据标杆样车的碰撞CAE 结果,来指导新车型的车身主断面和结构设计。

在整个车身开发流程中,主断面设计始于车身的油泥模型的制作过程中,在油泥模型的制作过程中,要进行油泥模型的工程可行性分析,主断面是工程可行性分析的有力工具之一。在油泥模型制作初始阶段,应在模型关键位置和危险断面,提取一些断面数据,然后输入CAD软件之中,进行相关内容的分析,如结构可行性分析、运动干涉分析、装配可行性分析、焊接可行性分析、冲压可行性分析等内容。

3 主断面的位置与主断面的清单

在进行车身主断面详细设计前,必须先定义好车身主断面的数量、相应的位置与方位,而且要充分定义好主断面所要表达的内容和主断面的排列顺序,然后形成车身主断面清单;这些内容必须与用户进行反复协商与讨论,取得共同一致的意见并形成相关的技术文件,作为今后工作的依据。

4车身主断面表达的内容

4.1 车身主断面的设计基本要素

4.1.1断面基准定义

对汽车外覆盖件、外装饰件而言,外表面就是这些零件的基准面;而对内覆盖件而言,内覆盖件的设计基准面是加工该零件拉延模的凸模表面。

4.1.2零件焊接面之间的圆角半径定义

两零件焊接面之间的圆角半径定义关系,为了使两焊接零件在圆角处不产生干涉,使焊接面能正常贴合,内外板金件的圆角一定要合理定义。当R1≤15mm时,R2=R1+2mm;当15<R1≤30mm时,R2=R1+3mm;当R1>30mm时,R2=R1+5mm。

圆角定义 B柱断面结构参数车门包边结构参数

4.1.3 门洞法兰面相关参数的定义

如图所示是B柱断面结构图,图中L1为板金件内外板边缘线的落差值,该值应定义为1mm。L2为侧围外板门洞法兰面的宽度,该宽度一般定义为15-18mm,该尺寸主要考虑焊接要求,密封条安装要求等因素;圆角R1一般定义为3-6mm;α为B柱侧面的斜角,一般定义为大于4°。

4.1.4包边结构相关参数的定义

4.2 关键车身主断面举例

前门、侧围上部、顶盖关系主断面

如图所示是前门、侧围上部、顶盖关系主断面,该主断面所表达的内容如下:

①该断面表示侧围外板、顶盖、顶盖侧梁、顶盖侧梁加强板、顶棚、前门门框上部结构、门洞密封条、门框密封条、玻璃导槽、流水槽装饰条之间的装配关系。

②流水槽处的结构设计,该处的设计基准是侧围在流水槽处的分缝线,在侧围流水槽处的分缝线位置,做侧围断面线的切线和法线,这两条线就是设计流水槽的基准线。侧围的侧边线是根据侧围在分缝线处的法线来确定的,侧边线一般与法线往里成0-20°的角度。顶盖侧的侧边线是根据顶盖在分缝线处的垂直线(Z轴方向)来确定的,侧边线一般与垂直线往外成5-10°的角度。流水槽底边线一般考虑与侧围切线或顶盖切线相平行。流水槽底边的宽度一般要保证在22mm以上。流水槽深度一般定义为6-16mm,应与生产装饰条的供应商密切配合来完成此项工作。从人的视觉和流水槽功能看,流水槽在侧围侧的分缝线应高于在顶盖侧的分缝线0-5mm,尺寸的测量方向是沿车身整车坐标系的Z 轴方向。

③侧围与前门门框上部的结构设计。侧围与前门门框上部的分缝线间隙一般定义为3-6mm。该部位的设计基准是前门玻璃的中心面,侧围部分的分缝线。在侧围分缝线处做一条与玻璃中心线的垂直线,玻璃中心线和该垂直线作为该断面的设计基准线。该断面的关键尺寸如下:门洞及门框密封条安装面与玻璃面平行,并保证相应的距离,一般定义为12-16mm,采用一道密封且在门洞上密封,密封条压缩量一般定义为6mm;采用多道密封且门洞密封条作为辅助密封,则密封条的压缩量一般定义为3mm。

④门洞密封条的安装,门洞密封条的安装槽侧壁应与侧围法兰安装面的边缘线应保持1-1.5mm间隙,侧围、顶盖边梁、顶盖边梁加强板在车门门洞上部的焊接处,法兰边宽度一般定义为15-18mm,侧围法兰边凸出顶盖边梁,顶盖边梁加强板法兰边1mm,。

⑤如门结构采用滚压件窗框结构,应充分考虑造型面与滚压件的匹配与协调性,如门结构采用整体式冲压门,要充分考虑玻璃导轨、门外板、门内板所围成封闭断面的封闭面积与转动惯量系数,以确保门的整体强度与刚度。

⑥应进行95﹪、99﹪百分位男性人体模型头部包络面的分析,以确保乘客有足够的乘坐空间和相应的舒适性要求。

《汽车车身结构与设计》基本知识点

《汽车车身结构与设计》 1、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。但不包括车身附属设备及装饰等 2、车身有哪些承载形式?答:非承载式、半承载式、承载式 3、非承载式(有车架式)车身:货车、采用货车底盘改装的大客车、专用汽车以及大部 分高级轿车都采用非承载式车身,装有单独的车架,车身通过多个橡胶垫安装在车架上,橡胶垫则起到减振作用。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。 4、什么是承载式车身(无车架式)?答:没有车架,车身直接安装在底盘上,主要是 为了减轻汽车的自重以及使车身结构合理化。承载式车身结构的缺点在于由于没有车架,传动的噪音和振动直接传给车身,降低了乘坐的舒适性,因此必须大量采用防振、隔音材料,成本和重量都会有所增加;改型比较困难。 5、汽车生产的“三化”是指什么?答:汽车生产的“三化”是指汽车产品系列化、零部件通用 化、以及零件设计标准化。 6、什么是工程设计?答:汽车工程设计一般需要 3 年以上,而从生产准备到大量投产时 间更长。其中车身的设计所需的周期最长。车身设计首先是按 1:1 的比例进行内部模型和外部模型的设计及实物制作。其次则是车身试验,包括强度试验、风洞试验、振动噪音试验和撞车试验等。 7、轿车底盘有哪三种布置形式?答:轿车底盘有三种布置形式:a:发动机前置,后轮驱 动;b:发动机前置,前轮驱动;c:发动机后置,后轮驱动。 8、什么是汽车驾驶员眼椭圆?答:汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅 上时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。 9、什么是 H 点答: H点是人体身躯与大腿的交接点。

汽车车身设计开发技术与方法

第三章汽车车身设计开发技术与方法 3.1车身设计方法学 3.1.1车身设计开发主要工作内容及流程(程序) 1)车身总布置设计及安全法规计算校核(或三维数字虚拟样机Archetype) 2)造型设计 3)三维曲面和造型面设计 4)1:5或1:4 模型及1:1外模型制作或数控加工(或三维数字模型) 5)1:1内模型(或三维数字模型) 6)1:1发动机舱模型(或三维数字模型) 7)1:1地板模型(或三维数字模型) 8)测量与曲面光顺 9)白车身结构详细设计(BIW) (9.1)1:1外模型光顺后数据分块 (9.2) 车身设计断面的定义与尺寸确定 (9.3) 密封结构确定与密封件选择 (9.4) 确定分块线 (9.5) 与车身有关的设计硬点的确定 (9.6) 左右侧围设计(A, B, C, D柱设计, 前后翼子板设计)

(9.7) 顶盖设计(外板, 横梁与纵边梁设计) (9.8) 发动机前围板设计 (9.9) A柱下段设计 (9.10) 发动机舱与前轮包设计 (9.11) 前后灯具设计(反射面与灯具厂共同设计) (9.12) 格栅设计 (9.13) 前围板设计 (9.14) 前保险杠设计 (9.15) 地板总成设计(前中后) (9.16) 后门总成设计 (9.17) 前门总成设计 (9.18) 尾门总成设计 (9.19) 前发动机罩设计 (9.20)前风当总成设计 10)内饰、外饰设计 11)先行车, 螺钉车或概念车的(Prototype)试制,第二轮试验样车(定型车)试制 12)碰撞与结构分析及结构优化设计 13)成型过程仿真 14) 模具与工艺工装设计 如图3.1.1为车身详细设计阶段面向对象的产品模型(OPM)并行设

车门钣金设计规范

车门钣金设计规范

车门钣金设计规范 1.范围 本标准规定了车门钣金的术语、一般汽车车门钣金的设计规则以及设计方法。 本标准适用于各种轿车,其它车型可参考执行。 2.车门基本简介 2.1车门钣金概述 1.作为外覆盖件,起装饰作用,保证装配后外观效果,需保证翼子板、侧围、前后门之间的间隙平度满足要求; 2.有效保证车门密封性,避免出现漏水、风噪,导致顾客抱怨; 3.为开启件,需满足开启及关闭的易操作性; 4.车辆在行驶过程中保证车门始终处于关闭状态; 5.保证车门很容易的装配到车身骨架上; 6.为车身附件安装(外开把手、后视镜、外水切、昵嘈、内水切、门护板、门锁、扬声器、防水膜、升降器等安装)提供必要安装点及型面; 7.保证升降系统的正常运行; 8.保证行车门在行驶过程中不出现振动;不产生噪音; 9.车门售后可更换及可维修性; 10.具有承受一定作用力的刚度及强度 2.2车门结构类型 车门是车身的重要组成部分。根据车型不同,车门结构形式一般有旋开式车门如图2.1所示、滑动门以及外摆式车门等,还有一些轿车上使用了上下车极方便的鸥翼式车门。目前轿车车门使用最多的是旋开式车门,应用较多的轿车车门结构全尺寸内外板结构(整体式)、滚压窗框结构(分体式)以及半开放式车门结构(混合式),其结构具有各自不同的特点。 图2.1 旋开式车门

2.2.1整体式----即车门面板与门框部分一体成形。由全尺寸的冲压外板、全尺寸的冲压内板和嵌在内外板间的窗框导轨组成,导轨为U 字形滚压成型件,焊接在内板上,最后外板与内板总成通过包边方式闭合起来,这种车门板金结构在许多早期的车型被普遍采用。 优点:具有较好的完整性,整个车门的刚度较好,一体冲压出来的门板尺寸精度较高,并且加工工序较少、工艺简单。 缺点:窗框外边框通常较宽大,窗框的可装饰性不强,对造型有限制,不太符合现在造型的要求,而且全尺寸的门板需要较大的冲压模具,对冲压模的要求也比较高,整套模具的成本很高,由于窗框是一体冲压而成,废料面积较大,材料利用率较低。 图2.2 整体式车门 2.2.2分体式----车门本体由车门外板、车门内板和车门窗框构成。一般采用辊压成型的工艺生产车门窗框,然后与内板焊接,最后与外板压合或焊接成车门焊接总成。目前主要被日韩系车广泛采用,美系车也有少量采用,而欧洲车很少采用。 优点:这种结构窗框的宽度不受冲压和焊接的限制,可以设计的较窄,有利于车身造型,也有利于乘员视野,且滚压窗框的截面形状受工艺影响较小,可根据密封条或造型需要设计成多种形式。缺点:采用的滚压的车门框的断面一般都较复杂,成本较高,装配工艺复杂,尺寸公差尤其是外部面差保证的难度加大

汽车车身课程设计

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°

汽车车身结构与设计试题

一、填空(25分) 1、汽车的主要部件由()、()、()、()四部分组成。 2、单排座汽车的总质量=()。 3、汽车模型雕塑是()中一个必不可少的环节。 4、汽车车身形式按车身壳体受力情况可分为()、()、()三种。 5、汽车车身形式按驾驶室发动机的相对位置可分为()、()、()、()四种。 6、车架的结构形式归纳起来主要有()、()、()三种。 7、汽车门锁按其结构形式分为()式、()式和()式。 8、升力在汽车行驶方向的分力为()。 9、零件图的尺寸标注应满足()、()、()等基本要求。 10.空气阻力有()、()、()、()、()五种。 四、简答题(20分) 1、说明车身的作用。 2、说明承载式车身的特点。 3、说出车身结构主要包括哪些部件。 4、说明非承载式车身的特点。 填空 1.发动机、底盘、车身、电气部件 2.整备质量+允许最大载重量+驾驶员及随员质量 3.汽车外形设计 4.承载式、半承载式、非承载式 5.长头式、短头式、平头式、偏置式 6.框式、脊背式、综合式 7.舌簧、转子和钩簧 8.诱导阻力 9.清晰、完整、合理 10.形状阻力、诱导阻力、摩擦阻力、干涉阻力、内部阻力 简答题 1.答:车身的主要作用是保证驾驶员便于操纵以及为他和乘客提供安全舒适的乘坐环境,隔绝振动和噪音,不受恶劣气候的影响。 2.答:汽车没有车架,用车身完全代替车架承受全部载荷,车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础。 3.答:主要包括车身壳体、车门、车前钣件、车窗等,货车和专用车还包括车厢。 4.答:汽车有单独的车架,车身与车架通过弹簧或橡胶垫作柔性连接。 一、填空(25分) 1.汽车车身形式按驾驶室发动机的相对位置可分为()、()、()、()四种。 2. 空气阻力有()、()、()、()、()五种。 3. 零件图的尺寸标注应满足()、()、()等基本要求。 4.汽车车身形式按车身壳体受力情况可分为()、()、()三种。 5. 汽车的主要部件由()、()、()、()四部分组成。 6.车架的结构形式归纳起来主要有()、()、()三种。 7.汽车门锁按其结构形式分为()式、()式和()式。 8.升力在汽车行驶方向的分力为()。 9. 汽车模型雕塑是()中一个必不可少的环节。 10. 单排座汽车的总质量=()。 四、简答题(20分)

汽车车身主断面设计的规定

车身主断面设计的规定 前言 本标准对车身主断面设计的具体内容和要求作了较详细的规定,今后新设计的车型可参照本规定的断面位置和断面代号,来剖切断面和标注断面。使本公司的车身主断面设计日趋规范化。 1 范围 本标准规定了选择主断面位置的原则、车身主断面设计的主要要点和要求、车身主断面图的标注及检验规则。 本标准适用于本公司所有车型的车身主断面设计。 2 规范性引用文件 无 3 概述 3.1车身主断面是指车身上主要的关键断面。 3.2主断面设计是白车身设计中品质控制的关键内容,它能体现出部件的焊装关系、关键尺寸要素、公差设计、工艺合理性等诸多设计要素,是国外设计公司控制车身设计品质的重要方法。 3.3主断面设计,在车身设计中分三个阶段控制车身设计品质 3.3.1第一阶段在参考样车拆解过程中结合测量的点云、公司数据库、车身部件资料、专家经验,经过多次讨论后完成《主断面初步设计报告》。根据不同车型一般在车身不同部位设计55~~80个主断面实现全车的设计控制。 3.3.2第二阶段在车身设计过程中,《主断面初步设计报告》作为指令性技术文件贯穿每一个零部件的设计过程。设计过程中,如遇到协调原因,与初步设计有偏差时,必须办理更改审查手续。

3.3.3第三阶段时工艺数模、NC数模分两次按《主断面初步设计报告》在车身数模的相应位置作切剖断面进行检查控制。 4 要求 4.1 选择主断面位置的原则 4.1.1应将位于剖切区域内的所有零件按装配状态(除密封条压缩按自由状态)剖切,安装密封件的剖切断面的方向为法向,其它剖切部位的断面应平行于坐标轴方向。4.1.2 应尽可能多地反映该处的特征信息。 4.1.3 应反映密封件的安装方式。 4.1.4 汽车纵向对称中心平面(Y0)为车身的必剖断面。 4.1.5主断面数量55~80个。 4.2 车身主断面设计的主要要点 a) 车身结构方案; b) 焊接件或安装件(包括白车身、开闭件、车身附件、内饰件、外饰件、灯具等)之间的安装和配合关系,如螺纹连接,铆接,粘接和卡扣等安装方式; c) 开闭件的铰链结构、安装结构和配合间隙; d) 焊接边的接合宽度; e) 外观件造型分缝的缝隙等。 4.3 车身主断面设计的要求 4.3.1 密封件的装配状态为非压缩变形状态,密封条应安装到位。 4.3.2 对于开闭件应绘制闭合和开启两种极限状态。 4.3.3 对于左右对称件只需绘制左侧主断面图。 4.3.4 在车身结构方案冻结前应完成车身主断面的设计。 4.3.5 主断面中的标准件按机械制图要求绘制。 4.4 车身主断面图的标注 4.4.1 车身主断面位置和主断面代号在整车三视图的相应位置上的标注见图A.1-1和图 A.1-2,主断面位置和主断面代号的对应表见表A.1。 4.4.2 每个主断面都应绘制图片文件。钣金件应按正确的方向生成料厚线。 4.4.3 标注内容

浅析现代汽车车身设计方法

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/b54678299.html, 浅析现代汽车车身设计方法 作者:刘义 来源:《科技资讯》2011年第07期 摘要:针对现代汽车车身的作用及结构特点,分析了车身设计的要求与特点,并论述了基于CAX的现代汽车车身设计方法此方法在汽车设计理念、数学建模中具有快速、高效的特点。 关键词:车身设计汽车外形设计方法 中图分类号:U270 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)03(a)-0105-01 车身是汽车的四大总成之一,随着汽车服务领域的不断扩大和需求日益多样化、个性化车 身设计己后来居上逐渐占据主导地位。据统计,客车轿车和多数专用汽车的车身质量约占整车 质量的40%~60%;货车车身质量约占整车质量的16%~30%;而各车型车身的制造成本占整车的白分比甚至还略高于上述给出的上限值。从节能、节材等儿个方面来看,车身设计的潜力则 更大。 国内外汽车生产的实践充分说明:整车生产能力的发展取决于车身的生产能力;汽车的更新换代在很大程度上也取决于车身;在基本车型达到饱和情况下,只有依赖于车身改型或改装才能打开销的路。传统的汽车车身设计方法的整个过程是基于手工设计完成的、一般分为起步设计与技术工艺设计的两个阶段。整个过程的特点是通过实体、图纸、模型、样板等来表达信息, 需要制作个尺寸油泥模型、样车以及三次风洞试验等阶段;同时需要进行车身原始数据的保留、车身主图板和车身主模型制作。因此,进行优化车身设计改良,不仅可以节约制造物理样机所需要的时间与经费,而且能够获得较最佳的设计力案;同时能够准确快捷的确定、修改设计缺陷,逐步优化设计力案。从源头提高了产品的设计质量,大大缩短了产品的开发周期及费用。 1 车身的作用及结构特点 车身的主要作用是载运乘客或货物,相当于临时住所或流动仓库,是一个受到质量和空间限制的活动建筑物,其详细作用因车而异。就轿车车身而言其作用概括起来有以下5点:(1)实现整车功能;(2)为乘客提供舒适的乘坐环境;(3)为乘客提供安全保护;(4)减少空气阻力;(5)增强轿车的美观性。 车身的特点主要体现在车身的涉及面广、车身材料种类多、车身造型发展迅速等几个方面。车身的结构特点主要在于组成车身外形的各个零部件(即所谓的车身覆盖件)的材料薄、尺寸大、形状复杂且多为自由曲面。 2 对车身设计的要求与特点分析

汽车焊接夹具设计基础

汽车车体焊接夹具设计基础 一、概念 汽车车体(BODY)大约由1000件以上的部件构成,大部分为铁皮。这些铁皮大多以点焊的方式结合在一起。焊接和时候必须把每个部件固定在规定的位置,这种有定位功能紧固功能的工具就叫夹具(JIG,治具)。制造车体的专用夹具叫车体夹具(车体设备)。 二、分类 动力源:手动夹具、气动夹具、电动夹具; 用途:通用夹具、专用夹具、组合夹具; 构造:固定式夹具、移动式夹具、悬挂式夹具; 设备:夹具、电焊机械、机器人、专用生产钱。 三、功能 A:精确定位; B:夹紧; C:引导; D:使用便捷; E:改善工作条件,降低产品成品。 四、设计流程 工件数模处理(WORK 预处理)→根据仕样书检讨定位夹紧位置→GUN插入→设计(2D、3D)→客户承认(相应出现的仕样变更和修改)→出图(2D)→提出购入品→精度表、回路图、节拍图 五、番线的作用 番线就是空间位置的号码线。 车身基准坐标(0线)是前车轴中心以及车宽的中心线。 下面主要介绍日本三大车系的番线表示方法: 丰田:左右都是用正数表示(当左右有差异的时候,仕样书上用RH/LH指示); 本田:左右都是用正数表示(当左右有差异的时候,仕样书上用BR/BL指示); 日产:车前进方向左侧用正数,右侧用负数。

六、夹具设计 车体夹具的定位原理:六点定 任何物体在在空间都有六个自由度。车体工件定位是用夹具将工件置于正确位置,也就是消除要件相对于夹具的六个自由度;定位方法一般用点、线、面的接触来实现。 我们常用的定位基本元件有: A、托块和压块; B、LOCATOR PIN(销); C、V 槽和导向挡块。 1、常规夹具的部品名称;

汽车车身设计

《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

汽车车身设计基础知识doc39(1)

汽车车身设计基础知识 车门、车窗及其附件和密封 车门是车身上重要部件之一。按其开启方式可分为顺开式、逆开式、水平移动式、上掀式和折叠式等几种。顺开式车门即使在汽车行驶时仍可借气流的压力关上,比较安全,而且便于驾驶员在倒车时向后观察,故被广泛采用。逆开式车门在汽车行驶时若关闭不严就可能被迎面气流冲开,因而用得较少,一般只是为了改善上下车方便性及适于迎宾礼仪需要的情况下才采用。水平移动式车门的优点是车身侧壁与障碍物距离较小的情况下仍能全部开启。上掀式车门广泛用作轿车及轻型客车的后门,也应用于低矮的汽车。折叠式车门则广泛应用于大、中型客车上。在有些大型客车上,还备有加速乘客撤离事故现场以及便于救援人员进入的安全门。轿车、货车驾驶室的车门以及客车驾驶员出入的车门通常由门外钣、门内钣、窗框(有的车上还装有三角窗)等组成。门内钣是各种附件的安装基体。在其上装有:门铰链、升降玻璃及其导轨、玻璃升降器、门锁、车门开度限位器等附件。有的轿车门内还布置有暖气通风管道和立体声收放音机的扬声器等等。车门借铰链安装在车身壳体上。在汽车行驶时,车身壳体将产生反复扭转变形。为避免在此情况下车门与门框摩擦产生噪声,车门与门框之间留有较大的间隙,靠橡胶密封条将间隙密封。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。为便于自然通风,汽

车的侧窗玻璃通常可上、下或前、后移动。在玻璃与导轨之间装有呢绒或植绒橡胶等材料的密封槽。某些汽车的侧窗还采用有利于汽车布置的圆柱面玻璃。侧窗玻璃采用茶色或降热层可使室内保温并具有安闲宁静的舒适感。具有完善的冷气、暖气、通风及空调设备的高级客车常常将侧窗玻璃设计成不可移动的,以提高车身的密封性。 汽车车身造型的演变 从19世纪末到20世纪初期,汽车设计师把主要精力都用在了汽车的机械工程学的发展和 革新上。到了20世纪前半期,汽车的基本构造已经全部发明出来后,汽车设计者们开始着手从汽车外部造型上进行改进,并相继引入了空气动力学、流体力学、人体工.程学以及工业造型设计(工业美学)等概念,力求让汽车能够从外形上满足各种年龄、各种阶层,甚至各种文化背景的人的不同需求,使汽车成为真正的科学与艺术相结合的最佳表现形象,最终达到最完善的境界。 汽车造型师们把汽车装扮成人类的肌体。例如:汽车的眼睛--前照灯;嘴——进风口;肺--空气滤清器;血管——油路;神经一电路;心脏一发动机;胃--油箱;脚——轮胎;肌肉--机械部分。力图将一个冷冰冰的机械注入以生命,使之具有非凡的艺术魅力,给人以美感。汽车车身形式在发展过程中主要经历了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼

汽车设计-车身主断面设计的要求及原则规范模板

汽车设计- 车身主断面设计的要求及原则规范模板

车身主断面设计要求原则规范 1 范围 本规范规定了选择主断面位置的原则、车身主断面设计的要点和要求、车身主断面的标注及检验规则。 本规范适用于所有车型的车身主断面设计,包括两厢车和三厢车。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本规范。 2.1 车身主断面 是指车身上重要的断面,它是白车身设计中品质控制的关键内容,它能体现出部 件的断面形状、装配关系、焊装关系、关键尺寸要素、公差设计、工艺合理性等诸多 设计要素,是设计公司控制车身设计品质的重要方法。 2.2 造型冻结 车辆外观设计的确定,是车身设计的重要里程碑。在冻结之前,必须对造型做多 方面的分析,特别是结构可行性分析,如果结构上不能满足造型要求,就必须重新调 整造型。冻结以后,车身造型就不会有大的修改。 2.3 可行性分析 在造型设计阶段,针对造型部门设计的外形,工程设计、工艺设计、成本和法规 等部门要从各自负责的专业范围作出分析,提出修改意见,以保证产品符合各方面的 要求。 3 车身主断面的设计要求 3.1 主断面设计在初步设计阶段就必须确定,作为车身设计的指导性文件。办法是结合参考样车测量的点云、公司数据库、车身部件资料、专家经验,经过讨论后确定《主断面初步设计报告》。一般在车身不同部位设计50~80个主断面,以控制全车的设计。 3.2 在车身设计过程中,《主断面初步设计报告》作为指令性技术文件贯穿每一个零部件的设计。设计过程中,如需修改时,必须办理更改审查手续。

3.3 审查工艺数模、NC数模时,应按《主断面初步设计报告》在车身数模的相应位置作切剖断面进行检查控制。 3.4 选择主断面位置的原则 3.4.1 应尽可能多地反映该处的特征信息。位于剖切区域内的所有零件按装配状态剖切,密封条按自由状态,但应反映密封件的安装方式。 3.4.2 断面原则上应平行于坐标轴方向剖切。安装密封件的剖切断面的剖切方向为法向。 3.4.3 汽车纵向对称中心平面(Y0)为必剖的剖面。 3.4.4 主断面数量 主断面数量一般为50~80个,可以根据要求适当增加。 3.4.5 主断面代号 主断面代号以数字表示,如“断面1-1”、“断面15-15”。在新车型设计时,对于不同车型的 主断面代号与主断面位置可作适当的调整,原则上不能遗漏涉及到装配的关键断面。 3.5 车身主断面设计要体现以下主要信息 3.5.1 车身结构方案。 3.5.2 安装和配合关系,开闭件、车身附件、内饰件、外饰件、灯具等的安装,螺纹,铆接,粘接和卡扣等安装连接方式。 3.5.3 开闭件的铰链结构、安装结构和配合间隙段差。 3.5.4 白车身板金的焊接,焊接边的接合宽度。 3.5.5 外观件造型分缝的缝隙段差等。 3.6 车身主断面设计的要求 3.6.1 密封件的装配状态为非压缩变形状态,密封条应安装到位。 3.6.2 对于开闭件应绘制闭合和开启两种极限状态。 3.6.3 对于左右对称件只需绘制左侧主断面的设计。 3.6.4 在车身造型冻结前应完成车身主断面的设计。 3.6.5 主断面中的标准件按机械制图要求绘制。 3.7 车身主断面图的标注规定 3.7.1 车身主断面位置和主断面代号的相应位置上和标注见附录A,主断面位置和主断面代号的对应表见表A.1。

汽车设计基础(大作业)

一、概念题(每题6分,共30分) 1.离合器后备系数 答:离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比。 2.差速器锁紧系数 答:差速器的内摩擦力矩与差速器壳接受的转矩之比 3.比摩擦力 答:比摩擦力,即衬片(块)单位摩擦面积的制动器摩擦力 4.转向器的正效率 答:功率从转向轴输入,经转向摇臂轴输出所求得的效率称为正效率 5.悬架的动挠度 答:指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变形(通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或1/3)时,车轮中心相对车架(或车身)的垂直位移。 二、问答题(每题10分,共70分) 1、变速器齿轮模数选取的一般原则是什么? 答:选用模数的原则:在变速器中心距相同的条件下,选取较小的模数,就可以增加齿轮的齿数,同时增加齿宽可使齿轮啮合的重合度增加,并减少齿轮噪声,所以为了减少噪声应合理减小模数,同时增加吃宽;为了使质量小些,应该增加模数,同时减小齿宽;从工艺方面考虑,各档齿轮应该选用一种模数,而从强度方面考虑,各档齿轮应有不同的模数;减少乘用车齿轮工作噪声有较为重要的意义,因此齿轮的模数应该选得小些;对货车,减少质量比减少噪声更重要,故齿轮应该选用大些的模数;变速器低档齿轮应选用大些的模数,其他挡位选用另一种模数。少数情况下,汽车变速器各档齿轮均选用相同的模数。 2、钢板弹簧长度L的选取与哪些因素有关? 答:增加钢板弹簧长度L能显著降低弹簧应力,提高使用寿命;降低弹簧刚度,改善汽车行驶平顺性;在垂直刚度给的条件下,又能明显增加钢板弹簧上的纵向角刚度,减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形;但会在汽车布置时产生困难。 3、双轴汽车的双回路制动系统有哪几种分路形式?其结构特点如何? 答:(1)一轴对一轴II型;(2)交叉X型;(3)一轴半对半轴HI型;(4)半轴一轮对半轴一轮LL型;(5)双半轴对双半轴HH型。特点:II型管路布置较为简单,成本低。X型的结构也很简单,直行制动时任一回路失效,剩余的总制动力都能保持正常值的一半,但是一旦某一管路损坏造成制动力不对称,此时前轮将朝制动力大的一边绕主销转动,使汽车丧失稳定性。HI、HH、LL型结构都比较复杂,LL型和HH型在任一回路失效时,前、后制动力比值与正常情况下相同,剩余总制动力可达到正常值的一半左右,HI型单用一轴半回路时剩余制动力较大,但此时与LL型一样,紧急制动时后轮很容易先抱死。 4、与中间轴式变速器比较,两轴式变速器的优缺点是什么? 答:两轴式:优点:轴和轴承数少,结构简单,轮廓尺寸小,容易布置;中间挡位传动效率高,噪声低。 缺点:不能设置直接挡,高挡工作噪声大,易损坏;受结构限制,一挡速比不可能设计的很大。 中间轴式:优点:使用直接挡,变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载,传动效率高,噪声低,齿轮和轴承的磨损减少;提高了变速器的使用寿命;一挡有较大的传动比。 缺点:在除直接挡外的其他挡位工作时,传动效率略有降低。 5、变速器齿轮的压力角应该如何选择? 答:影响:(1)齿轮压力角小时,重合度较大并降低了轮齿刚度,为此能减少进入啮合和退出啮合时的动载荷,使传动平稳,有利于减低噪声;压力角较大时,可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。(2)螺旋角对齿轮工作噪声、轮齿的强度和轴向力有影响。在齿轮选用

汽车车身结构与设计

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

车门设计中硬点布置和主断面

车门设计中硬点布置和主断面 0 前言 车门设计是汽车车身设计的重要组成部分,车门系统包括4大部分:车门开闭系?玻璃升降系?门锁系?车门密封系?车门质量的好坏对整车质量有很大的影响?车门设计也是车身设计中相对复杂的部分? 设计硬点是总布置设计过程中,为保证零部件之间的协调和装配,及造型风格要求所确定的控制点(或坐标)?控制线?控制面及控制结构的总称?这是汽车零部件设计和选型?附件及车身设计最重要的尺度和设计原则,能使项目组分而不乱,是并行设计的重要方法,一旦确定后不要轻易调整?开始粗定的硬点随着开发逐步深化,变得更加“硬”起来,越接近设计终结硬点越“硬”,不要轻易改动?设计硬点是所有设计的灵魂?车身结构主断面是对车身结构方案的具体描述,分布在车身各个位置以决定车身结构设计? 1 车门设计的主要硬点和设计过程 车门设计总的设计原则是由外而内?先外板再内板?先断面再数模?先周边再内部的过程?主要设计硬点有外板曲面?分缝线?门锁结构?内板结构?密封间隙?铰链中心线长度姿态?玻璃升降器位置和玻璃曲面等? 1.1车门外板设计 车门外板设计是在光顺好的整体造型面和车门轮廓线的切割面片基础上加周边翻边和门锁等特征后的车身零件?分缝线和锁机构等是门外板的设计硬点?分缝线通

过2种方法获得: (1)一般先将汽车内外观面整体造型面光顺到A级曲面(CLASS A),同时将造型边界线投影到XZ铅垂平面后光顺到A级曲线,然后采用该投影的边界线投影到光顺好的A级大造型面与造型面相交,获得边界线,该交线理论上定为A级曲线?(2)另外也可以采用空间曲线光顺后与曲面相交,反复相交反复光顺的方法,相交后将交线进一步光顺,重新获得边界线,再将该线投影到光顺面上获得更新的边界线,重复这一过程直到边界线达到A级曲线要求,用最后获得的边界线作为车门边界线,并与大的光顺面相切割得到车门外板面? 外板面设计好后,将门锁机构等有关设计硬点特征加上去便完成了车门外板设计(见图1),较大的门外板需与内板或车门侧向防撞梁,采用传力胶进行支承,不允许直接接触外板焊接,以防止热变形和几何干涉变形? 1.2门锁设计 车门内板设计是先建立门锁?门锁与上下铰链共同构成车门的3个受力点,因此要求门锁高度的理想位置居于铰链轴线的中心垂直面;门锁的位置还应保证车门顺利开启和锁止,因此在后视图中锁舌的中心线必须与铰链轴线平行?锁扣到门内板鱼

精选CATIA汽车车身设计资料

CA TIA汽车车身设计方法 汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征,同时还要能安全可靠地行驶,这就需要整个设计过程融入各种相关知识,包括车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学等。细化开发流程与同步开发手段,对于设计出消费者认可的新车型至关重要。 汽车车身设计简单理解是根据一款车型的多方面要求来设计汽车的外观及内饰,使其在充分发挥性能的基础上艺术化。汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征,同时还要能安全可靠地行驶,这就需要整个设计过程融入各种相关的知识:车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。从一个灵感到最后实现,需要一系列的步骤。得到市场的认可,性能优良的内“芯”,再加上一袭新衣包装,才是新车待嫁时。下面,让我们看看正向设计如何为一款新车设计“嫁衣”。 项目策划 项目策划包括:项目计划、可行性分析、项目决策及组建项目组等几个方面。图1为项目策划阶段的示意图。 图1 项目策划阶段示意图 汽车企业的产品规划部门必须做好企业产品发展的近期和远期规划,具有市场的前瞻性与应变能力。项目前期需要在市场调研的基础上生成项目建议书,明确汽车形式及市场目标。可行性分析包括:政策法规分析、竞争对手和竞争车型、自身资源和研发能力的分析等。 项目论证要分析与审查论点的可行性和论据的可靠性与充分性。经过这一阶段,要开发一个什么样的车型,类似于同行什么等级的车型,其性价比方面有哪些创意与特点即展现在我们面前。 项目策划的最后阶段是组建项目组:组建新品开发项目小组、确立项目小组成员的职责、制定动态的项目实施计划、明确各阶段的项目工作目标、规定各分类项目的工作内容、计划进度和评价要求。 概念设计阶段 概念设计在新产品开发中有着重要地位,因此,新产品概念设计流程再造是新产品开发流程再造成败的关键所在。一个全新的汽车创意造型设计分为以下几部分: 1. 总体布置草图设计:绘制产品设计工程的总布置图(如图2),一方面是汽车造型的依据;另一方面它是详细总布置图确认的基础,在此基础上将产品的结构具体化,直至完成所有产品零部件的设计。 图2 某车型的总布置草图

车身主断面设计的规定

上海同济同捷科技有限公司企业标准 TJI/YJY·03·12-2005 车身主断面设计的规定 2005-08-10 发布2005-08-16 实施

上海同济同捷科技有限公司发布 前言 本标准对车身主断面设计的具体内容和要求作了较详细的规定,今后新设计的车型可参照本规定的断面位置和断面代号,来剖切断面和标注断面。使本公司的车身主断面设计日趋规范化。 本标准于2005年8月16日实施。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由上海同济同捷科技有限公司提出。 本标准由上海同济同捷科技有限公司技术总监室负责归口管理。 本标准主要起草人:夏平云邓建国杨志莹江巧英

车身主断面设计的规定 1 范围 本标准规定了选择主断面位置的原则、车身主断面设计的主要要点和要求、车身主断面图的标注及检验规则。 本标准适用于本公司所有车型的车身主断面设计。 2 规范性引用文件 无 3 概述 3.1车身主断面是指车身上主要的关键断面。 3.2主断面设计是白车身设计中品质控制的关键内容,它能体现出部件的焊装关系、关键尺寸要素、公差设计、工艺合理性等诸多设计要素,是国外设计公司控制车身设计品质的重要方法。 3.3主断面设计,在车身设计中分三个阶段控制车身设计品质 3.3.1第一阶段在参考样车拆解过程中结合测量的点云、公司数据库、车身部件资料、专家经验,经过多次讨论后完成《主断面初步设计报告》。根据不同车型一般在车身不同部位设计55~~80个主断面实现全车的设计控制。 3.3.2第二阶段在车身设计过程中,《主断面初步设计报告》作为指令性技术文件贯穿每一个零部件的设计过程。设计过程中,如遇到协调原因,与初步设计有偏差时,必须办理更改审查手续。 3.3.3第三阶段时工艺数模、NC数模分两次按《主断面初步设计报告》在车身数模的相应位置作切剖断面进行检查控制。 3.3.4 设计过程中造型变动时,主断面要一起予以修改。

客车车身结构及其设计

第5章客车车身结构及其设计 5-1 车身结构及其分类 客车与轨道交通车辆是现代社会中运输旅客的主要交通工具。在我国,客车是指在设计和技术特性上用于载运乘客及其随身行李的商用车。由于其载客量大,占地面积小,在我国应用广泛。客车由发动机、底盘、车身和电器设备等几大部分构成。作为客车的重要组成部分,车身的设计越来越受到重视,客车车身主要由骨架结构和蒙皮结构两部分组成。 在客车结构中,车身即是承载单元,又是功能单元。作为承载单元,由车身骨架与底架或车架(小型客车车身壳体与车架)组成的车身结构,在客车行驶中要承受多种载荷的作用。作为功能单元,车身应该为驾驶员提供便利的工作环境,为乘员提供舒适的乘坐环境,保护他们免受车辆行驶时产生的振动噪声和废气等的侵袭,以及外界恶劣天气的影响;同时在交通事故中,可靠的车身结构和乘员保护系统有助于减轻对乘员和行人造成的伤害;此外,合理的车身外部形状,以便客车行驶时能有效地引导周围的气流,提高车辆的动力性、燃油经济性和行驶稳定性,并改善发动机的冷却条件和车内通风。因此,客车车身对客车产品的设计制造有着十分重要的影响。 5.1.1、客车车身定义GB37301-88 在GB37301-88中,客车车身的定义为:具有长方形的车箱,主要用来装载乘员和随身行李。 5.1.2、客车车身分类方法 由于客车品种繁多,所以车身的分类形式也是多种多样的。常见的分类方法有按客车的用途、承载形式和车身结构进行分类。 1、按用途分类 按客车的用途可分为城市客车、长途客车、旅游客车和专用客车四类。 (1)城市客车 城市客车是为城市内公共交通运输而设计和装备的客车,如图5-1所示。这种车辆设有座椅及乘客站立的区域,由于乘客上下频繁,所以车厢内地板低、过道高、通道宽、座椅少、车门多,车窗大,并有足够的空间供频繁停站时乘客上下车走动使用。按运行特点,城市客车分为市区城市客车和城郊城市客车。为了满足大、中城市公共交通的需要及环保要求,城市客车正逐步向大型化、低地板化、环保化、高档化和造型现代化等方面发展。

车身主断面设计方式解析 于广通

车身主断面设计方式解析于广通 发表时间:2019-06-20T17:21:27.387Z 来源:《电力设备》2019年第3期作者:于广通[导读] 摘要:论述了轿车车身主断面的设计流程,给出了典型的轿车车身主断面位置图.从断面基准定义、零件焊接面之间圆角半径确定、门洞法兰面相关参数确定、包边结构相关参数确定等方面,介绍了轿车车身主断面所表达的内容;并例举了前门、侧围上部、顶盖关系主断面,以及前门、后门、中支柱、后门铰链关系主断面的设计。 (长城汽车股份有限公司河北保定 071000)摘要:论述了轿车车身主断面的设计流程,给出了典型的轿车车身主断面位置图.从断面基准定义、零件焊接面之间圆角半径确定、门洞法兰面相关参数确定、包边结构相关参数确定等方面,介绍了轿车车身主断面所表达的内容;并例举了前门、侧围上部、顶盖关系主断面,以及前门、后门、中支柱、后门铰链关系主断面的设计。关键词:轿车;车身主断面;设计方式车身主断面设计是汽车车身设计中的重要环节,它贯穿于整个汽车车身设计开发过程中,从车身油泥模型制作开始到车身结构设计完成的整个过程中,它是车身工程可行性分析的重要手段和指导车身结构设计的重要依据⑴;车身主断面定义了零件之间的结构断面形式以及装配、焊接、密封、涂胶等关系。 1、车身主断面的设计流程在进行车身主断面和车身结构设计时,首先要选择一款合理的标杆样车,这样会给设计工作带来许多好处。选择标杆样车的原则是:①车身结构形式借鉴意义较大;②造型风格类同;③车型、档次类同。为了使车身主断面和结构设计工作更加顺利、可靠地进行,一般先对标杆样车进行逆向建模,建模内容包括三维数模与二维主断面;在定义车身主断面位置时,标杆样车和新车型主断面的位置一定要协调一致。以建立的三维数模与二维主断面为依据,对标杆样车进行各种性能评价,如标杆样车的整体扭转、弯曲刚度分析,车身接头部位的刚度分析、车身门洞部位的刚度分析,车身骨架关键部位封闭断面的封闭面积、转动惯量系数的计算,这些部位主要包括:A、B、C、D 柱断面、门槛断面、顶盖侧围断面、前后风挡断面等,这些部位断面的封闭面积、转动惯量系数的大小将极大地影响着整个白车身的刚度好坏。 根据计算出白车身各个部位的封闭面积、材料面积、转动惯量系数的大小,就能判断出标杆样车的刚度分布状况,找出白车身刚度过剩和不足的部位,在新车型设计时,对原车刚度不足的部位进行加强设计,对原车刚度过剩的部位进行削弱设计,使新设计的车身具有一个良好的刚度分布状态。除对标杆样车进行刚度分析外,还应对标杆样车进行正碰、侧碰、追尾碰撞、低速正碰、翻滚压顶的CAE分析,根据国家碰撞法规,判断车身结构的耐碰撞性,并根据标杆样车的碰撞CAE结果,来指导新车型的车身主断面和结构设计。在整个车身开发流程中,主断面设计始于车身的油泥模型的制作过程中,在油泥模型的制作过程中,要进行油泥模型的工程可行性分析,主断面是工程可行性分析的有力工具之一。在油泥模型制作初始阶段,应在模型关键位置和危险断面,提取一些断面数据,然后输入CAD软件之中,进行相关内容的分析,如结构可行性分析、运动干涉分析、装配可行性分析、焊接可行性分析、冲压可行性分析等内容;为了更加准确地进行上述分析,可以采集车身油泥模型的表面数据,建立汽车车身CLASS-B表面模型,进行车身表面三维数据的工程可行性分析,进行初始的工程可行性分析后,就形成了第一版的新开发车型的主断面数据,并作为今后车身三维结构设计的依据;在以此车身主断面为依据进行车身三维结构设计的过程中,会发现一些结构设计不合理、实现困难甚至无法实现的问题,这样反过来就要修改有关的断面数据,使之符合三维结构设计要求,通过反复修改主断面设计和三维结构设计的相互关系,就能使主断面设计与三维结构设计匹配、协调地进行,形成用户满意的最终主断面,完成车身主断面的设计工作。 2、车身主断面表达的内容 2.1 车身主断面的设计基本要素 2.1.1断面基准定义 因车身CLASS-A表面是呈现汽车车身外表面形状与尺寸的表面,因此,对汽车外覆盖件、外装饰件而言,外表面就是这些零件的基准面;而对内覆盖件而言,内覆盖件的设计基准面是加工该零件拉延模的凸模表面。在主断面图绘制时,要求基准面不仅有倒圆信息,而且带有理论交点信息;而非基准面不带理论交点,只带倒圆信息。 2.1.2零件焊接面之间的圆角半径定义为了使两焊接零件在圆角处不产生干涉,使焊接面能正常贴合,内外板金件的圆角一定要合理定义。当R1≤15mm时,R2=R1+2mm;当15<R1≤30mm时,R2=R1+3mm;当R1>30mm时,R2=R1+5mm。 2.1.3 门洞法兰面相关参数的定义如图1所示是B柱断面结构图,是以侧围外板密封条安装面的边缘线为安装密封条的基准线,考虑到板金件冲压修边线制造误差和焊接装配误差,保证侧围外板、B柱内板、B柱加强板焊接后,侧围外板密封条安装面的边缘线始终是这些零件的最外缘边,避免这些板金件焊接后的边缘线参差不齐,影响门洞密封条的安装精度;L2为侧围外板门洞法兰面的宽度,该宽度一般定义为15-18mm,该尺寸主要考虑焊接要求,密封条安装要求等因素;圆角R1一般定义为3-6mm,该尺寸主要考虑冲压、焊接工艺要求与安装密封条的要求;α为B柱侧面的斜角,一般定义为大于4°,主要考虑冲压工艺要求和保证适当的断面封闭面积。 图1 B柱断面结构参数

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