汽车车身设计介绍.ppt

汽车车身设计介绍,2.车身结构,3.车身性能,4.车身工艺,1.轿车分类,1)sedan这是最常见的四门三厢车（轿车）。2)coupe通常这就是两门三厢车的英文名。比较富有时代感，比较COOL。在北美，一辆车子的品牌会有很多的版本。像，ACCORDCIVIC都有两门车的版本。通常coupe是年轻人所宠爱的。但像最近看到的有关于韩国现代coupe跑车的新闻，coupe并非跑车，仅仅是运动感很强。3)hatchback也就是揭背式。通常就是两厢车，车尾上的门可向上掀起。外形小巧玲珑，一般来说，价格比较便宜，开起来也比较经济。在北美，最常见的是civichatchback。通常，年轻人开这种车的比较多，学生也占一定比例。4)wagon这就是常说的旅行车。大多数旅行车都是以轿车为基础的，也就是说将轿车的后备厢加高到与车顶齐平，用来增加行李空间。现在，在北美很多车都有它的wagon版本。wagon对于北美人来讲是相当有魅力的，他既有轿车的舒适，也有相当大的行李空间，外形也相当的稳重，有成熟的魅力。5)VAN客货两用车。也可以说是，MPV(multi-purposevehicle多功能用途车)。在北美，VAN是相当常见的车型，既有四四方方的VAN，也有圆滑的VAN，在中国，也叫大面包，子弹头通常是有7，8个座位.hondaodyssey外形比较好看.,1.轿车分类,6)SUVSportUtilityVehicle运动型多功能车。7)pick-uptruck在北美流行的皮卡在中国却处处受制。皮卡在北美人的眼中是最稳健忠实的伙伴。可以这么讲，如果你在北美，去一个工地上看看，你一般很难分辨那一辆是老板的车，那一辆是工人的车，基本上都是皮卡。大多数的白人家里都有一辆以上的皮卡。我的邻居，一个老大爷，他有三辆皮卡，雪孚莱，福特，道奇。在街上，你也经常可以看见一个大妈开着一辆dodgeram2500柴油四驱皮卡。我个人的感觉皮卡比SUV更粗旷，更豪放，但不适于中国。8)Convertible中文意思为可折叠的，也就是蓬可折叠的敞篷车。这类车倒不以飙车为乐，主要是以休闲为主。VOLVOC70即属于此类，还有像ToyotaSolaraConvertible等等，美国的敞篷车更是数不胜数。9)ROADSTER跑车。,1、人体坐姿2、乘员布置室内空间3、驾驶员操作方便性4、进出方便性5、驾驶员视野,Conceptdesignandpackageisakeydevelopmentphasethatconsiders90%ofthevehiclesdesigncriteriaandfunctionwithinthefirst10%oftheprogrammesdevelopmenttime.,givekeyinputstothestylingdevelopmentandconsolidatetheconceptdesign/package.,1、整车尺寸2、法规检查（行人保护）3、分型缝，间隙，阶差检查4、工艺检查5、外饰配置完整性,1、动力总成布置2、悬置3、油箱特别是影响到整车概念设计的系统。,造型&CAS/人机工程/机械布置,2.车身结构,2.1车身主要功能,交通事故中保证安全的生存空间与外界隔离提供舒适的驾乘环境对驾乘人员及行李的承载能力为内饰、电器、底盘及动力总成提供可靠安装,2.2车身结构分类按受力情况可分为非承载式和承载式两种，部分承载为半承载式。,适用对象：大部分轿车城市SUV部分客车,适用对象：货车越野车高级轿车客车,2.3承载式车身分块,1、车身骨架总成2、发动机盖总成3、左翼子板4、右翼子板5、左前门总成6、右前门总成7、左后门总成8、右后门总成9、后背门总成10、加油口盖总成,下部车身总成,侧围总成,2.3.1车身骨架组成：下部车身总成、侧围总成及顶盖总成,车身性能的决定因素也是车身的主要承载部件,车身密封的决定因素车身上下承接的主要部件车身外观的特征性部件,顶盖总成,包裹架总成,下部车身总成,2.3.1.1下部车身总成,发动机舱总成,水箱横梁总成,前挡板总成,纵梁轮罩总成,流水槽总成,地板总成,前地板总成,后地板总成,中地板总成,后围总成,后轮罩总成,2.3.1.2侧围总成,翼子板总成,A柱内板、加强板,侧围外板总成,侧围内板总成,B柱内板、加强板,C柱内板、加强板,包裹架总成,后轮罩总成,加油口总成,2.3.1.3顶盖总成,前顶横梁总成,后顶横梁总成,顶盖,中顶横梁总成,发动机盖总成,2.3.2车身门盖部分：发动机盖总成、行李箱盖总成、左右前门总成、左右后门总成,行李箱盖总成,左前门总成,左后门总成,行李箱盖外板,行李箱盖内板总成,左前门外板,左后门外板,左后门内板总成,左前门内板总成,白车身总成关系图,3Y,4Y,5Y,总成,总成,单件标准件,箭头系统,2.3.3车身零件编号分组原则,2.3.4英文名称常用词缩写,2.3.5车身零件名称定义原则,依据零件结构形式特点依据零件所处的位置依据零件所承载部件的名称,2.4车身材料,设计原则：1）结构和强度要求；2）工艺可行性；3）重量；,成形及工艺研究应用材料成形性能（成形性（formability）并不等同延伸率（elongation）,屈服强度，抗拉强度/延伸率,加工硬化指数（n）n即为硬化指数，表示在塑性变形中材的硬化程度。n大时，说明在变形中材料加工硬化严重，真实应力增加大。,工程应变/n,烘烤硬化（BH）170度,加工硬化烘烤硬化,极限拉伸比(LDR)D/H板直径/冲头直径,胀形试验LDH(H/D),弯曲性能,最小R/t,翻边性能,吸能性能DP/TRIP的加工硬化特性烘烤硬化特性提供了更好的吸能特性相对与同样屈服强度的高强度钢板，DP/TRIP最终抗拉强度很高。,NVH性能,防腐性能,碰撞性能,结构性能,隔振降噪吸音密封,镀锌板电泳注蜡,材料工艺结构吸能传力加强,强度刚度模态,3.车身性能（骨架）,密封性能,漏水,3.1轿车车身的刚度,一般是指车身的静刚度，包括弯曲刚度(bendingstiffness)和扭转刚度(torsionstiffness)。影响：可靠性，安全性，操纵稳定性，NVH性能等,刚度试验方法,弯曲刚度,扭转刚度,扭转,弯曲,3.2轿车车身的模态,在行驶中，车身可以看作是一个多自由度的振动系统，人们引入了模态这一概念来对这种状态下的车身进行研究。模态是振动系统的一种固有振动特性，模态一般包含频率、振型、阻尼。然而，为了便于对模态进行称呼，就以模态频率的大小进行排队，这种排队的顺序往往就是所谓的“阶”。,3.3轿车车身的强度和刚度（局部）,1.强度和刚度定义及关系2.那些区域存在强度和刚度问题3.强度和刚度的影响因素,3.4轿车车身碰撞性能,3.4.1碰撞法规,行人保护-低速碰撞乘员保护-高速碰撞,中国美国欧洲,正碰偏置碰侧碰后碰顶压及其他,乘员保护,行人保护及法规,2、头部撞击试验,1、腿部撞击试验,3.4.2碰撞设计,安全车身结构,结构设计,特有加强结构,吸能区域,传力路径,材料应用,工艺应用,激光焊,3.5轿车车身NVH性能,NVH性能(振动、噪音、平顺性/舒适性)是用户敏感度最高的性能指标，因而NVH好坏，关系产品竞争力的强弱，也是评价一个整车开发项目成败的重要标志之一；,车身NVH介绍,3.5.1车身骨架刚度模态,3.5.2车身密封条系统,3.5.3车身密封（堵件）,3.5.4车身密封胶（点焊胶，涂装密封胶（粗密封细密封）,密封不良导致漏水,3.5.5车身降噪材料,4.车身工艺,轿车车身是通过冲压、焊装、涂装、总装四大工艺来实现的。,冲压,涂装,总装,4.1冲压,热成形工艺（Hotforming)ColdForming-HotForming冷成型热成型,4.2.1成形工艺,热成形工艺特点：1.最高的强度并且具备最好的延展性2.最大的减轻重量潜力3.最好的加工精度4.没有回弹力影响5.能加工成复杂的形状6.卓越的防碰撞性能,热成型的应用：,目前，国内Benteler、宝钢、赛科利、浙江炜驰等公司都在致力于热成型模具的开发。还存在的主要技术问题：,目前大众公司在第6代PASSAT车型中有9个部件使用MnB钢板（硼钢），在新型GolfV6车型中有5个部件使用MnB钢板，使用高强度热成型钢板的部件包括A/B/C柱、加强板、中央通道、保险杠支架等。如果不能很好解决以上的工艺缺点、再加上热成型生产也是一个高耗能的过程，考虑成本和技术问题，国内热成型的应用短期内将很难推广。,液压成形工艺（Hydroforming)高强度钢的液压成形技术仍处于发展阶段。研究的重点包括：降低材料在成形过程中的加工硬化倾向；开发适用于液压成形工艺的材料；改善润滑条件；提高生产效率；用于白车身结构的薄壁、拼焊。锥形钢管的成形性。弯曲性能和连接性能，生产大型零部件的液压成形设备、高压液压源等。,滚压成形工艺（Rollforming)滚压加工是一种无切屑加工。通过一定形式的滚压工具向工件表面施加一定压力。在常温下利用金属的塑性变形，使工件表面的微观不平度辗平从而达到改变表层结构、机械特性、形状和尺寸的目的。因此这种方法可同时达到光整加工及强化两种目的。,滚压成形工艺特点：1.可成形复杂截面2.初始投资后低生产成本3.高生产率4.更小R/T值，相对弯曲工艺5.成形精度高，更适合高强度钢板6.更少模具磨损,Autoform,Dynaform,Pamstamp,快速工艺方案计算,精算及回弹分析,4.2.2成形CAE,op30翻边整形,op60侧冲孔,翼子板全序模面工程,CAE分析建模,成型CAE分析报告,回弹分析报告,4.2焊接,1.RPS定位系统对车身设计的要求2.点焊对车身设计的要求（焊接边，焊钳空间）3.焊接工艺对车身设计的要求（激光焊）4.焊接总成对车身设计的要求（车身分块）,4.2.1基本概述,4.2.2RPS定位基准选择,4.2.3RPS定位基准FEA优化,4.3涂装,涂装工艺作业要求前处理、电泳工艺要求涂装打胶图PVC喷涂区域图喷漆部位设计图涂装车间材料消耗清单涂装新材料开发报告,产品概念报告,涂装工艺设计手册,产品三维数模,涂装制造要求,涂装工具设计,涂装工艺方案：漏水工艺孔虚拟验证分析报告车身内腔电泳漆膜厚度虚拟验证分析报告腊膜厚度分析报告涂层烘烤效果分析报告,涂装生产线参数,涂装工艺流程图,CADFEM,涂装VPS（virtual