白车身设计规则标准

上海同济同捷科技股份有限公司公司原则白车身设计规则原则-0X-X同意-0X-XX公布上海同济同捷科技股份有限公司公布前言为了使我司白车身构造设计满足冲压、装配、焊接、涂装等工艺规定，并且车身构造要满足强度、刚度、密封……等等需要，特参考国内外多个白车身构造及多个工艺规定，结合我司已经开发车型的经验，编制此《白车身设计规则原则》，使我司设计人员在白车身构造设计过程中，尽量避免因经验局限性造成设计缺点或错误、最大程度地提高设计成功率以减少不必要的返工、节省开发成本及制造成本、并便于技术交流、提高白车身构造设计的质量。本原则于月日起实施本原则由上海同济同捷科技股份有限公司提出本原则由上海同济同捷科技股份有限公司技术总监室负责归口管理本原则重要起草人：张松锋1.合用范畴本原则归纳了白车身构造设计的某些基本办法和注意事项。本原则合用于我司白车身构造设计及检查。2.术语构造设计工艺性贯穿于机械设计的全过程中，并与之同时地综合考虑制造、装配工艺及维修等方面的多个技术问题，称之为机械设计工艺性。而这种工艺性体现于构造设计之中，故又称之为构造设计工艺性。3．基本原则3．1白车身设计是一种复杂的系统并行设计过程，要彻底地摒弃孤立地单个零件设计办法，任何一种零件只是其所处在的分总成的一种零件，设计时均应考虑其与周边有关零部件的互有关系。3．2任何一种车型的白车身构造均可按三层板的设计思想去构思构造设计，即最外层是外板，最内层是内板，中间是加强板，在车身附件安装连接部位应考虑设计加强板。3．3所设计的白车身构造在满足整车性能上、构造上、冲压工艺、焊接工艺、涂装工艺、总装工艺与否比参考样车或其它车型更优越，与否符合国内（特别是客户）的实际生产状况，方便预先拟定构造及工艺的改良方案。3.4白车身在构造与性能上应提供车身所需的承载能力,即强度和刚度规定。4．白车身钣金的材料选用原则：汽车覆盖件所用材料普通是冷轧钢板。4．1．按国标选用钣金材料4.1.1钣金按表面质量分有I，II两级：II级次之，合用于内板与加强板4.1.2钣金按冲压拉延等级分有P，S，Z，F，HF，ZF六级P：普通拉深级，合用于拉延深度浅的零件；S：深拉深级，合用于拉延深度普通的零件；Z：最深拉深级，合用于拉延深度较深的零件；F：复杂拉深级，合用于构造复杂且拉延深度较深的零件；HF：很复杂拉深级，合用于构造较复杂且拉延深度较深的零件；ZF：最复杂拉深级，合用于构造非常复杂且拉延深度较深的零件；4.1.3钣金按强度等级分有高强度和超高强度钢板按其强化机理分为：固溶强化、析出强化、组织强化，复合组织强化、热解决硬化型强化、相变强化、冷作强化、时效强化等；4.1.4叠合在一起的冷扎叠合板，多层复合板）等。4.1.5普通外板材料是08F、08AL等，厚度0.8mm左右，拉延级别是Z，外表面质量级别是I。内板材料是08F，08AL等，厚度1.0～1.5mm左右，拉延级别由成型难度而定，外表面解决级别是II。加强板材料是08F，08AL等，厚度1.0～如：某件选用材料：钢板1.0-GB/T708-198808F-II-Z-GB/T710-1991表明：该钣金厚度为1.0mm，材质为08F，表面质量为II级，拉延级别为Z级。4.1.0.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.04．2．按宝钢原则选用钣金材料4.2.1牌号用途DC01（St12）普通用（水箱外壳，制桶等）DC03（St13）冲压用（汽车门、窗、白车身件等）DC04（St14、St15）深冲用（汽车门、窗、白车身件等）DC05（BSC2）特深冲用（汽车门、窗、白车身件等）DC06（St16、St14-T、BSC3）超深冲用（汽车门、窗、白车身件等）4.2.2级别代号较高级的精整表面FB（O3）高级的精整表面FC（O4）超高级的精整表面FD（O5）4.2.3钢板及钢带按表面表面构造代号麻面D光亮表面B4.2.4使用部位牌号标记备注1外覆盖件DC04-XX-FDQ/BQB403—2内板大件（复杂、深）DC04-XX-FBQ/BQB403—3内板大件（普通）DC03-XX-FBQ/BQB403—4其它构造件DC03-XX-FBQ/BQB403—4.2.4.2.5.1DC04——XX——FDQ/BQB403——牌号材料厚度表面质量级别宝钢公司原则号此牌号为冷连轧、深冲用、高级精表面质量的低碳汽车用钢板。4.2.5.2DC04——XX——此牌号为冷连轧、深冲用、较高级精表面质量的低碳汽车用钢板。4.2.5.3DC03——XX——此牌号为冷连轧、冲压用、较高级精表面质量的低碳汽车用钢板。4.0.300.350.400.450.500.600.700.750.800.901.001.101.201.501.752.002.503.003.203.505．冲压工艺规定5．1在设计钣金件时，对于影响拉延成型的圆角要尽量放大，原则上内角R≥5，以利于拉延成型；对于折弯成型的圆角能够适宜放小，原则上R≈3即可，以减小折弯后的回弹。5.2在设计钣金件时，考虑避免成型时起皱，应在适宜的地方（如材料聚集处）布置工艺缺口，或布置工艺凸台、筋。5.3孔与孔，孔与边界距离应不不大于2t，若在圆角处冲孔，孔与翻边的距离应不不大于R+2t。开孔时尽量不要开在倒角面上，以避免模具刃口早期磨损。5.4三面或多面交汇的尖角处在倒圆时应尽量倒大成球形。6．焊接工艺规定：6.1焊接搭接边重叠部分的宽度普通在6t+8mm为佳；6.2考虑焊接工艺时应考虑焊枪的靠近性。6.3对于无法焊接的内板，能够考虑开焊接工艺过孔，普通规定Φ30以上;6.4对于无法点焊的部位，能够考虑二氧化碳保护焊或塞焊;6.5考虑布置焊接工艺孔。7.装配工艺规定：7.1考虑零部件装配时装配工具的靠近性；7.2考虑零部件本身安装或拆卸的方便性；7.3对于安装工艺过孔，应考虑做成翻边孔，以增加零件本身的刚度，以及不伤手和工具。8.涂装工艺规定；8.1考虑在侧围下部和车门最下部开漏夜孔；8.2在地板总成低洼处考虑布置漏夜孔9．轻量化设计规定；9.1选用轻量化材料：9.1.19.1.29.2采用轻量化构造；9.2.1在不不大于59.2.210.构造复杂化，以求最大强度、刚度设计规定：10.1车身钣金构造尽量复杂化，在不不大于50x50mm的区域内布置加强凹坑、筋等特性；10.2车身钣金构造尽量复杂化，尽量用自由曲面替代平面。11.节省成本—对称性设计规定：在模具设计时，两对称件是做成一套模具的，同时对称件设计也减少设计时间，故设计时应尽量考虑左右件做成对称件，或者做成大构造对称，局部特性根据需要不对称。12．节省成本—同一件设计规定：对于某些零部件（如某些小的加强板，比较规则的纵横梁等），能够考虑设计成本身是有关某一面对称的，这样左右件能够使用同一件。以节省模具和零部件管理成本。13．密封性规定：零部件设计中，要考虑车厢不应出现漏水或渗水的状况。13.1侧车门和侧围门框之间的密封条断面设计应合理，压缩量应均匀一致，普通以1/3~1/2为宜，并绘出对应的密封条断面图；13.2行李箱盖（或后背门）和行李箱盖框（或后背门框）之间的密封条断面设计应合理，压缩量应均匀一致，普通以1/3~1/2为宜，并绘出对应的密封条断面图；13.3机舱盖和对应的发动机舱密封配合板金之间的密封条断面设计应合理，压缩量应均匀一致，普通以1/3~1/2为宜，并绘出对应的密封条断面图；13.1、13.2、13.3中的密封条应和有关的汽车密封件厂家交流沟通，根据车身构造的具体状况，请供应厂家提供合理的对应密封条断面图，最后应予以校核确认。13.4根据涂胶图喷涂、涂刷对应的密封胶；13.5有关的密封实验办法：14.5.1按GB/T12478-1990“客车防尘密封性实验办法”，通过防尘密封性实验14.5.2按GB/T12480-1990“客车防雨密封性实验办法”，通过防雨密封性实验14．美观与缝隙均匀性规定：14.1外观件处在高可见区，应考虑分缝缝隙的均匀性；14.2处在高可见区或可见区（如车门打开后可看见的侧围区域）应考虑美观规定，面应光顺，不应出现面扭曲面的情形。15.白车身构成：前围焊接总成、地板焊接总成、左/右侧围焊接总成、后围焊接总成、顶盖焊接总成15.1外覆盖件设计15.1.1白车身外覆盖件由翼子板、侧围外板、车顶外板构成;15.1.2边界条件：前舱盖、前后车门、门框密封条、后行李盖，后行李密封条、侧围附件及总布置的硬点报告等;15.1.3设计过程：第一步：熟悉效果图，领略造型师设计意图和造型风格。分析各部分安装构造及实现的可能性。如构造不能实现或有疑问，则立刻反馈给造型师，让造型师修改造型或作出解释。第二步：熟悉油泥模型、熟悉参考样车零件，注意其安装形式、壁厚以及与边界搭接关系。第三步：拟定构造分块及固定方式、拟定主断面、硬点。硬点：主断面、造型面、安装点、门框密封条、后行李箱密封条、后行李盖、侧围附件等。固定方式：翼子板安装方式重要在翼子板内板、加强板和轮罩上，螺栓安装。侧围外板、车顶外板通过和内板焊接固定在白车身上。第四步：拟定材料、料厚、成型方式、拔模方向、安装构造。材料普通为钢板，厚度有0.7、0.8、0.9、1.0（mm）第五步：构造设计1根据翼子板硬点设计它的固定孔；根据密封构造和断面设计侧围外板和车顶外板的焊接边。翼子板的固定孔应合理分析在该零件的周边，不应集中在同侧，固定孔普通选择可调节的腰型孔；与分块线有关的棱角倒角R1～R5，以不加大整车的分块线宽度，和相邻分块线均匀为原则。充足考虑工艺性21)门框密封条（第二道密封），侧密封条（第一道密封）的安装面普通由侧围外板设计人员先拟定好，门的设计人员应在此安装面基础上根据对应的密封条构造形式偏移一定的距离来设计密封配合面。2）铰链及锁扣安装面普通应先由开闭件（门）拟定，然后再设计此安装面周边的相邻构造。3）门控开关的安装面普通应先由开闭件（门）拟定，然后再设计此安装面周边的相邻构造。4）外饰件安装配合处的构造原则上由侧围外板设计人员先拟定，外饰设计人员在此基础上进行对应的构造设计，在设计过程中双方人员应沟通协调，做到最优化设计。5）考虑四大工艺性，侧围外板多数特性（除去周边需整形，侧冲等）可先定脱模方向大致为Y向，按此方向来设计各特性的脱模方向和拔模角。6）与分块线有关的棱角倒角R2、R3，以不加大整车的分块线宽度，和相邻分块线均匀为原则。7）充足考虑工艺性第六步：检查断面检查、硬点检查、工艺检查，并填写数模检查单、断面检查表、硬点检查表。检查修改完善后提交专家审查。15.2内板件构造设计15.2.1侧围焊接总成内板件设计15.2.1.1侧围总成有：侧围外板、A柱内板、A柱加强板、B柱内板、B柱加强板、C柱内板、前、后门槛粱内板、前、后门槛粱加强板、侧围上边粱及侧围附件等大件构成。15.2.1.2边界条件：密封构造，侧围附件安装硬点等。15.2.1.3设计过程：第一步：熟悉效果图，领略造型师设计意图和造型风格。分析各部分安装构造及实现的可能性。如构造不能实现或有疑问，则立刻反馈给造型师，让造型师修改造型或作出解释。第二步：熟悉油泥模型、熟悉参考样车零件，注意其安装形式、壁厚以及与边界搭接关系。第三步：拟定构造分块及固定方式、拟定主断面、硬点。硬点：主断面、造型面、安装点、门框密封条、后行李密封条、后行李盖、侧围附件。固定方式：焊接第四步：拟定材料、料厚、成型方式、拔模方向。材料普通为钢板，厚度有0.8、1.0、1.2、1.5、2.0（mm）第五步：构造设计：1）附件安装面原则上根据附件安装规定设计安装构造及其周边构造。附注：对于三点式安全带的安装构造设计规定：2）内饰安装构造原则上随白车身走，设计期间应互相协调沟通，优化构造。3）电器元件构造原则上随白车身走，设计期间应互相协调沟通，优化构造。4）与外表面配合面不能贴合外表面，留取3～5mm间隙并开盛胶槽，由外表面offset一定距离获得。内外轮罩处的构造设计内外板之间应形成空腔，以增大整车的构造刚度。7）侧围加强板设计 加强板处在内外板之间，对侧围总成单薄区起到加强作用，在设计时应考虑仅在加强区域和搭接边处焊接，其它区域应留一定空挡，尽量避免面与面大面接触，首先增大加强功效另一方减少冲压制造误差带来的焊接困难，典型构造。第六步：检查断面检查、硬点检查、工艺检查，并填写数模检查单、断面检查表、硬点检查表。检查修改完善后提交专家审查。15.2.1.4构造设计参数：1．任何一种车型的车身侧围总成均可按三层板的设计思想去构思构造设计，即最外层是外板，最内层是内板，中间是加强板。在车身附件安装处普通应考虑设计加强板。2．由于侧围都会有大片的外覆盖面的存在，而这些地方往往都会受到一定的外界冲击，为了增强其刚性而不容易变形，减少互相振动，必须的在内板与外板之间会涂一层3~5mm左右的传力胶。在车身构造设计过程中要确保有足够的强度和刚度，车身的震动和噪音要达成有关的法规规定，给人一安静舒适感。还要考虑整车车厢的密封性，各件转角处所留最大空隙应能使焊接粘贴胶密封住，以确保水不会通过任何缝隙渗入车厢内部。3．另设计时要考虑整个车厢良好的换气性能，故有的车型要在侧围布置单向排气阀。（1）。A柱外露式构造 以下图为A柱外板露在外侧的造型面,中板和内板都是内藏式构造形式,为极力避免三层焊接形式,中间板和外加强板焊接,而内板与外板在门内侧密封翻边处焊接.在前档风玻璃翻边处三层焊接,能够在该处使每个板每隔50mm开一种缺口,方便获得两层焊接的构造,如图3.3.4所示.普通粘接玻璃的翻边长度约20~22mm,止口深8~10mm,门框密封口翻边普通12~16mm,多数汽车为14~16mm.外露式A柱断面三层车身焊接采用两两互相开缺口的两层焊接构造（2）。内藏式A柱构造以下图为内藏式断面构造形式,门缝与A柱的玻璃面留出5mm间隙作为门缝,将A柱藏在门内,该种办法称为内藏式A柱构造形式.车门窗框A柱外板前风挡玻璃A柱内板门玻璃车门窗框A柱外板前风挡玻璃A柱内板门玻璃内藏式A柱构造（3）。A柱断面下段A柱断面下段,用于支承门铰链,需在A柱下段放置加强板,门内板上也要有加强板用于加强门构造.A柱下段上要有安装前翼子板的螺丝孔.翼子板翼子板A柱下段构造B柱构造B柱断面构造3.后侧围与后背门断面构造后侧围与后背门断面构造4.侧门与门槛梁断面构造侧门与门槛梁断面构造(5)顶盖侧断面构造a传统需在A及CD柱处铜焊的顶盖侧围断面构造顶盖侧边梁断面构造15.2.2前围焊接总成内板设计15.2.2.1前围总成：翼子板、前围板、前轮包、前轮包盖、仪表板骨架、前风窗下横梁、空调安装板、前纵梁、前纵梁加强板、前围上横梁、前围下横梁、前围附件、系列支架等构成。15.2.2.2边界条件：密封构造，侧围附件安装硬点等15.2.2.3设计过程：第一步：熟悉效果图，领略造型师设计意图和造型风格。分析各部分安装构造及实现的可能性。如构造不能实现或有疑问，则立刻反馈给造型师，让造型师修改造型或作出解释。第二步：熟悉油泥模型、熟悉参考样车零件，注意其安装形式、壁厚以及与边界搭接关系。第三步：拟定构造分块及固定方式、拟定主断面、硬点。硬点：主断面、造型面、安装件安装点、前风窗、前舱盖总成、底盘、电器的设计硬点、前围附件。固定方式：焊接第四步：拟定材料、料厚、成型方式、拔模方向。材料普通为钢板，厚度有0.8、1.0、1.2、1.5、2.0（mm）第五步：构造设计：1）附件安装面原则上根据附件安装规定设计安装构造及其周边构造。2）内饰安装构造原则上随白车身走，设计期间应互相协调沟通，优化构造。3）电器元件构造原则上随白车身走，设计期间应互相协调沟通，优化构造。4）与外表面配合面不能贴合外表面，留取3～5mm间隙并开盛胶槽，由外表面offset一定距离获得。内外轮罩处的构造设计内外板之间应形成空腔，以增大整车的构造刚度。前纵梁与内板之间形成空腔，以增大正面碰撞能力。10）前围加强板设计 加强板处在内外板之间，对侧围总成单薄区起到加强作用，在设计时应考虑仅在加强区域和搭接边处焊接，其它区域应留一定空挡，尽量避免面与面大面接触，首先增大加强功效另一方减少冲压制造误差带来的焊接困难，典型构造。11）前围支架设计：在确保强度和冲压工艺的前提下考虑前舱的设计空间。第六步：检查断面检查、硬点检查、工艺检查，并填写数模检查单、断面检查表、硬点检查表。检查修改完善后提交专家审查。15.2.2.4构造设计参数1.任何一种车型的车身前围总成均可按三层板的设计思想去构思构造设计，即最外层是外板，最内层是内板，中间是加强板。在车身附件安装处普通应考虑设计加强板。2.由于前围都会有大片的外覆盖面的存在，而这些地方往往都会受到一定的外界冲击，为了增强其刚性而不容易变形，减少互相振动，必须的在内板与外板之间会涂一层3~5mm左右的传力胶。在前围构造设计过程中要确保有足够的强度和刚度，车身的震动和噪音要达成有关的法规规定，给人一安静舒适感。还要考虑整车车厢的密封性，各件转角处所留最大空隙应能使焊接粘贴胶密封住，以确保水不会通过任何缝隙渗入车厢内部。3.另外还要注意前纵梁的设计：车身正面碰撞能否通过，前纵梁的对的设计很重要：1）有CAE分析得出前纵梁的最大横节面；2）前纵梁的方向尽量水平，在X、Y、Z向上不要有大变化。下列是典型断面前舱铰链处断面：设计时注意锁的安装及运动空间。前风挡处断面：设计是注意风挡的下横梁与前围板的位置。前轮包处的断面前舱数模4.前围设计注意：1）机盖和翼子板的间隙，普通4-5mm;2）大灯和机盖、翼子板、保险杠、格栅的间隙根据实际样车或配套厂协商，现在轿车追求美观，间隙都比较小；并且大灯尽量装在焊接件上；前纵梁的设计尽量尊重原设计，在满足发动机悬制前提下，尽量平直；前轮包设计要注意轮包总成最外的面不能超出跳动图机舱里的零部件多，小件的设计要满足强度和冲压工艺的规定。15.2.3地板焊接总成设计15.2.3.1地板总成：前地板、前地板加强板、地板内纵梁、地板外纵梁、座椅横梁、中地板、安全带加强板、后地板、备胎板、地板加强横梁、油箱安装支架等构成。15.2.3.2边界条件：密封构造，车身和底盘附件安装硬点等。15.2.3.3设计过程：第一步：熟悉效果图，领略造型师设计意图和造型风格。分析各部分安装构造及实现的可能性。如构造不能实现或有疑问，则立刻反馈给造型师，让造型师修改造型或作出解释。第二步：熟悉油泥模型、熟悉参考样车零件，注意其安装形式、壁厚以及与边界搭接关系。第三步：拟定构造分块及固定方式、拟定主断面、硬点。硬点：主断面、造型面；传动轴和消音器（间隙普通取10-15MM）、油箱、后悬架、后备胎等底盘系统的安装空间和安装位置；座椅总成、安全带安装点等车身附件的安装空间及人机工程。固定方式：焊接第四步：拟定材料、料厚、成型方式、拔模方向。材料普通为钢板，厚度有0.8、1.0、1.2、1.5、2.0（mm）第五步：构造设计：安装面原则上根据附件安装规定设计安装构造及其周边构造。内饰安装构造原则上随白车身走，设计期间应互相协调沟通，优化构造。电器元件构造原则上随白车身走，设计期间应互相协调沟通，优化构造。内外板之间应形成空腔，以增大整车的构造刚度。纵梁与地板之间形成空腔，以增大正面碰撞能力。地板加强板设计：加强板处在内外板之间，对地板总成单薄区起到加强作用，在设计时应考虑仅在加强区域和搭接边处焊接，其它区域应留一定空挡，尽量避免面与面大面接触，首先增大加强功效，另首先减少冲压制造误差带来的焊接困难。地板支架设计：在确保强度和冲压工艺的前提下考虑安装的设计空间。第六步：检查断面检查、硬点检查、工艺检查，并填写数模检查单、断面检查表、硬点检查表。检查修改完善后提交专家审查。15.2.3.4构造设计参数：1.任何一种车型的车身地板总成均可按三层板的设计思想去构思构造设计，即最外层是外板，最内层是内板，中间是加强板。在车身附件安装处普通应考虑设计加强板。2.由于地板面积较大，比较平整，且地板内部就是乘员乘坐的空间。为了避免在车辆行驶过程中因外界的冲击而产生的互相振动，普通在地板外表面会涂一层3~5mm左右的减震隔热胶，以增强其刚性而不容易变形，同时也减少了车厢内部和外部的热量交换，提高了乘坐舒适性。在地板构造设计过程中还要考虑整车车厢的密封性。前、中、后地板搭边处、地板与前围、地板与侧围搭边处，以及各件转角处所留最大空隙应能使焊接粘贴胶密封住，以确保水不会通过任何缝隙渗入车厢内部。3.另外还要注意前纵梁的设计：车身正面碰撞能否通过，前纵梁的对的设计很重要：1）有CAE分析得出前纵梁的最大横节面；2）前纵梁的方向尽量水平，在X、Y、Z向上不要有大变化。下列是典型断面后地板与侧围轮包及后悬防撞块处断面：设计时注意与侧围的搭边关系以及防撞块的安装位置。后悬架安装位置处断