整车设计及开发流程

第 1 页 共 52 页 轿车车身的设计及开发流程 第 2 页 共 52 页 目 录 概述 第一章 轿车车身设计要素 第二章 整车开发流程 第三章 项目开发流程 第四章 项目开发过程中需归档的文件目录 第五章 可行性分析阶段 第六章 车身相关间隙设计规范 第七章 车身外间隙设计规范 第八章 密封条的截面沿用规范 第九章 鈑金过孔的问题 第十章 门盖系统校核规范 第十一章 工艺知识 一 钣金冲压件冲压 焊接 和电镀的工艺性检查条例 二 车身工艺性检查 三 部分 B21 车身鈑金工艺分析报告 四 冲压钢板性能 五 冲压工艺工序 六 焊接种类及相关介绍 概述 概述 第 3 页 共 52 页 车身是整车的重要组成部分 开发整车是一项很复杂的工程 车身也一样 它主要包 括车身本体 外饰件 内饰及附件 由于它是轿车上载人的容器 因此要求轿车车身应具 有良好的舒适性和安全性 此外 轿车车身又是包容整车的壳体 能够最直观地反映轿车 外观形象等特点 所以 轿车车身设计应非常注重外形造型 以满足人们对轿车外形地审 美要求 取得较好的市场 而汽车人体工程学 汽车空气动力学 汽车造型及审美艺术 汽车车身新材料的研究及开发 汽车车身结构强度分析 汽车车身设计方法及技术等方面 的研究和应用 正是设计出具有良好性能的轿车车身的必要基础 下面 分章予以说明 第一章 轿车车身设计要素第一章 轿车车身设计要素 轿车车身设计要素 亦是从事车身设计工作时 设计人员所必须考虑的方面和重点解 决的关键技术 是提高车身设计质量的关键内容 全面掌握 研究和应用车身的设计要素 是设计人员应具备的基本技能 从现代轿车车身设计的角度出发 汽车产品的设计要素主 要表现在如下几个方面 1 车身外形设计方面 车身空气动力特性要素 车身尺寸确定的人体尺寸要素 车身外形设计 内饰造型的美学要素 外形的结构性和装饰的功能性要素 2 车身室内布置设计方面 人体工程要素 包括人体尺寸 人体驾驶和乘坐姿势 人体操纵范围 人眼视 觉和视野 人车视野 人体运动特征 人体的心理感觉等 车身内部设计的安全保护要素 3 车身结构设计方面 结构设计的强度 刚度要求 轻量化设计要素 包括结构合理性和合理选材 结构设计的安全性要素 第 4 页 共 52 页 车身防腐蚀设计设计要素 车身密封性设计要素 结构设计的制造工艺性要素 4 产品开发方面 产品开发的市场性要素 系列化产品发展要素 生产 工艺继承性要素 第二章 整车开发流程第二章 整车开发流程 随着汽车设计技术及手段的发展特别是现代工程技术方法的飞速进步 日益成熟的 CAD CAE CAM 一体化产品开发技术在轿车车身设计领域的应用 轿车设计方法正逐步由传 统的设计方法向着以大大缩短产品开发周期和提高产品设计精度方面转变 一般来说 整车开发时间为三年 由于市场竞争的日趋激烈 为抢夺有限的市场资源 整车开发时间逐渐缩短 更新换代非常平凡 稍微大一点的公司每年基本上要推出 1 款新 车 有些汽车生产公司一年还有好几辆 以前的开发流程已经不能满足现代社会汽车设计 的要求 根据最新的时间概念 设计一款全新的轿车 从项目成立到小批量生产 最快的 大概只需 18 个月的时间了 一 第一项目开发流程图 从时间的需求角度来说 大致时间安排如下 从立项日开始 0 天 项目启动 第 5 页 共 52 页 25 天 30 天 75 天 120 天 140 天 190 天 240 天 310 天 360 天 480 天 500 天 540 天 600 天 第一次内 外模型草图评审 第二次内 外模型草图评审 内 外模型效果图评审初步的可行性分析开始 第一次油泥模型车评审 第二次油泥模型车评审 油泥模型车造型冻结详细的可行性分析开始 内 外表面的 CAS 数据 车身工艺数据的下发 车身正式数据的下发 车身模具制造完毕 第一台 Prototype 车完成 存在问题的整改进行 OTS 认可开 始 相关匹配试验 整车性能试验的开 始 批量生产的准备 SO600 天 P 第 6 页 共 52 页 二 第二项目开发流程图 从主要节点出发 注 此处 Test 试验包括一下部分 当然 这些试验不可能在较短的时间内完成 1 安全气囊的匹配试验 2 电喷系统 ABS 匹配试验 3 排气系统 悬挂系统 转向 制动等系统匹配试验 4 整车碰撞试验 国家强检及 3C 认证试验 5 相关零部件的性能 寿命试验 第 7 页 共 52 页 第三章 项目开发流程第三章 项目开发流程 1 项目策划阶段 1 1 在项目概念批准之前 项目经理应协助销售公司市场部做好市场调研 提交 新产品市场 调研报告 1 2 与质量保证部一起 确认 同类产品历史质量清单 1 3 提交 产品可行性分析报告 通过评审后 存档并下发 1 4 形成 1 5 形成 产品描述 评审后交资料室存档 1 6 提交 立项建议书 评审后交资料室存档 1 7 完成项目战略准备工作任务书 1 8 完成组织机构及职责划分 形成书面文件 评审后下发 1 9 完成开发职能划分 形成书面文件 2 概念设计阶段 2 1 提交 开发指令 批准后下发存档 2 2 列出技术边界条件 形成书面文件 2 3 完成 产品开发计划 统一格式 评审后交资料室存档并下发 2 4 分析产品的目标成本并细化到主要总成系统 形成 评审后下发存档 2 5 制订产品的质量指标 评审后下发并存档 2 6 依定义 做方案草图 6 12 种 方案 评审后下发存档 2 7 方案草图 3 5 种 评审后下发存档 4 1 确定方案图 评审 下发存档 2 8 确定方案图 评审 下发存档 2 9 油泥模型方案评审 修改 冻结 2 10 1 1 1 5 切削加工模型评审 冻结 2 12 整车总体布置设计和开发 外观概念草图 外观效果图 外观整车带图 外观树脂模型 图 外表面数模图零部件 评审后形成书面文件交资料室存档 2 13 底盘部分的造型 设计开发 电器系统的造型 设计 发动机部分的设计匹配 以及相 关零部件的结构设计 评审后形成书面文件交资料存档 2 14 车内装饰造型设计和确认 内饰概念草图 内饰效果图 内饰油泥模型 内饰数模 内 饰验证模型方案的确认 评审后形成书面文件交资料室存档 2 15 白车身 内饰 外饰 开启件 其他零部件方案的确认 评审后形成书面文件交资料室 存档 2 16 设计 FMEA 的完成 按要求评审后存档 第 8 页 共 52 页 2 17 系统 子系统 总成的零 部件的清单 并进行目标功能评审并存档 2 18 供应商清单及外包战略 形成书面文件 上交资料室存档 2 19 方案样车及确认 3 技术设计阶段 B 认可阶段 及确认 3 1 完成 方案草图 评审后交资料室存档 3 2 提交 研究试验大纲 评审后交资料室存档 3 3 提交 总成图 评审后交资料室存档 3 4 提交 主要零部件总成图 草图 评审后交资料室存档 3 5 提交 零部件 草图 评审后交资料室存档 3 6 提交 文件目录 评审后资料室存档 3 7 工艺战略方案确定 形成书面文件 3 8 对车身进行模态 强度 刚度 噪音 电磁场 流场的 CAE 做出 CAE 报告 3 9 对零部件进行冲压成型仿真 模态 强度 刚度分析 疲劳耐久性 CAE 做出 CAE 报告 3 10 整车进行操纵稳定性 平顺性以及风阻的 CAE 做出 CAE 报告 3 11 采购件目标成本的分解 供应商的送样及配套合同的签定 形成书 面文件 3 12 签定各种配套件的开发试制协议 评审后形成书面文件 3 13 制定模具方案 落实模具制做厂家 3 14 落实夹具 检具制造厂家 3 15 制定全部零部件开发计划 形成书面文件 3 16 工艺路线及方案 生产线 形成书面文件 3 17 1a 1b 样车的财务测算报告 形成书面文件 评审后存档 3 18 制定 DVP R 计划 形成书面文件 评审后存档 3 19 CAE 确认 3 20 提交 计划书 评审后交资料室存档 3 21 提交 设计说明书 评审后交资料室存档 3 22 提交 明细表 评审后交资料室存档 3 23 提交 零件图 评审后交资料室存档 3 24 提交 总成图 评审后交资料室存档 3 25 提交 产品标准及技术条件 评审后交资料室存档 3 26 提交 产品质量特性重要度及报告 评审后交资料室存档 3 27 第一轮样车装车 并进行样车评价与试验 做出完整的书面报告 如果合格继续进行 如果样车验证出现问题 寻找原因 重新对问题键进行开发及再次评审 再进行样车试验 3 28 B 认可 零部件 OTS 整车 OTS 白车身 SOP 形成认可报告并存档 第 9 页 共 52 页 3 29 总结 分析 研究 评价 形成书面文件 上交资料室存档 4 生产准备阶段 D 阶段 及确认 4 1 报国家公告和环保公告 4 2 报欧二减免税项目和省级新产品 4 3 报产品的专利 4 4 提交 开发 D 阶段图纸标准 评审后交资料室存档 4 5 图纸的发放 控制和维护 第四章 项目开发过程中需归档的文件目录 第四章 项目开发过程中需归档的文件目录 需需 归归 档档 目目 录录 序号存档主要内容责任人 一 合同评审和项目计划 1市场新产品需求报告 a 顾客的需求与期望 包括对售后服务的 要求 b 与产品有关的义务 包括法律和法规要 求 c 产品的竞争性分析 d 任何其它由本公司确定的附加要求 销售公司 2类似产品的质量历史资料 质量保证部质负责收集整理类似产品的质 量历史资料 提交规划部 质保部 3可行性分析报告 提出产品和过程假设 组织进行可靠性研 究 形成产品开发概念 规划部 4可行性分析报告评审 销售公司组织经管会成员 主要部门负责 人及及顾客代表 采用多方论证方法对 可行性分析报告 进行评审 向规划部 提交评审报告 销售公司 5整车定义 a 由产品部部长负责提出设计目标 指标 b 由财务部部长负责提出产品成本目标 c 由质量保证部部长负责提出可靠性和质 量目标 d 由 BOS 委员会提出投产期目标 上报 BOS 委员会审批 项目经理 6项目任命书及开发指令 BOS 委员会对项目和项目文件进行审议 由总经理批准立项 下达立项指令 任命 APQP 小组负责人 总经理 7项目的风险评估报告 规划部部长组织 APQP 小组和必要的人员 对该项目进行风险评估 填写 风险评估 查核单 编写该项目的风险评估报告 规划部 8整车开发活动所需的资源 提出各项活动所需的资源并由 BOS 委员会 予以配备 项目组 9APQP 进度计划 编制该项目 APQP 进度计划 编制进度图 甘特图 项目组 规划部 第 10 页 共 52 页 10APQP 状态报告 项目组 规划部 11产品保证计划 项目组 12初始材料清单 项目组 13初始过程流程图 项目组 规划部 14关键 重要特性的初始明细表 项目组 二 产品设计 15产品设计和开发计划 a 设计和开发目标 包括 设计目标 可 靠性和质量目标 性能目标 成本目标 b 应开展的设计和开发活动 各阶段的活 动和要求 c 规定各项活动的职责 d 确定各项活动的责任者 e 确定各项活动所需资源并予以配备 f 适用的技术和工具并建立培训计划 g 各阶段设计输入的文件清单 h 各阶段设计输出的文件清单 i 组织和技术接口 j 时间进度 项目组 16 产品设计和开发计划 评审 报分管技术副总经理 或总师 批准项目组 17关键件 重要件零件清单 项目组 18 设计的失效模式及后果分析 DFMEA 项目组 19设计任务书 项目组 20项目总计划 项目组 21法律法规符合性清单 管理部 22目标成本控制书 采购部 23产品技术描述 VTS 项目组 24整车 FMEA 项目组 25整车 DVP R 计划清单 项目组 26项目组织和技术接口 奇瑞 项目组 27项目组织和技术接口 博通 博通 28整车总体造型设计要求 奇瑞 29整车设计输入文件清单 项目组 30整车设计输入文件清单评审 项目组 31整车设计输入文件评审纪要 项目组 32概念草图 效果图 博通 33造型方案效果图评审纪要 奇瑞 博通 34 铣屑模型的评审记录 第一次 奇瑞 博通 35 铣屑模型的评审记录 第二次 奇瑞 博通 第 11 页 共 52 页 36 铣屑模型的评审记录 第三次 奇瑞 博通 37油泥模型的最终认可 奇瑞 博通 38总布置方案说明 博通 39总布置方案说明的评审 奇瑞 博通 40总体性能评审报告 博通 41A 面工艺数模 博通 42切削模型照片及评审报告 奇瑞 博通 43样件 制造 控制计划 项目组 44 车身 发动机附件 电器 底盘分 计划 PROJECT 各部 45重要 关键零部件 FAME 各部 46设计过程评审所需文件清单 项目组 47工程图纸 博通 48关键件 重要件 FMEA 博通 49样车试制计划 项目组 50整车外型面数模的评审报告 奇瑞 博通 51产品设计开发防错工作 奇瑞 博通 52控制计划 项目组 53设计验证计划和报告 DVP R 项目组 54进度评审纪要 奇瑞 博通 55配置表 奇瑞 56 计划的更改申请 新老计划存 档 以确保满足项目需要日 PND 的要求项目组 57产品设计可制造性评估 项目组 58小组可行性承诺 项目组 59 外协 外购件清单 自制件清 单 项目组 60借用 通用 零件清单 项目组 第五章 可行性分析阶段第五章 可行性分析阶段 一般来说 可行性分析分为两个阶段 初步的可行性分析和详细的可行性分析 初步的可 行性分析在效果图评审时就要开始 知道油泥模型的冻结 详细的可行性分析从整车的布置 Package 开始 第 12 页 共 52 页 初步可行性分析阶段 此阶段主要工作是对整车的各项法规满足性 总体布置等可行性进行研究 主要体现在如 下几个方面 1 前 后保险杠处满足碰撞法规要求 2 发动机最小迎风面积的检查 最小迎风面积不小于冷却系统的 30 3 前雨刮在风挡玻璃的刮扫面积 A 区应大于 98 B 区应大于 80 4 驾驶员的视野校核 5 发动机盖内板到发动机的最高位置间隙不小于 70mm 6 前 后大灯的发光角度要求 7 前 后轮包络线的检查 8 前 后安全带固定点检查 9 前 后门玻璃半径的确定 10 车身整体尺寸检查 11 前 后盖开启角度的确认 具体可行性分析阶段 此阶段的可行性一般为法规的符合性分析 各结构的刚度 强度分析 各种车身附件位置 的确认 安装方式的确认 车身结构形式的选取 此时表现出来的一般为各种典型截面 由这 些截面来确认其可行性 此阶段的输入文件有 1 CAS 外 内表面数据 2 各沿用件 更改件的清单 三维数据 3 法规的满足性要求 4 公司车间的各种焊接 装备工具 焊枪 气动扳手 及相关设备 5 焊装 涂装 总装车身运输孔及吊挂孔相关尺寸的沿用 为共线生产准备 一般来说 典型截面大致包括一下内容 请参考典型截面图册 1 外部典型断面清单 主要是明确各个断面所要表达的安装与结构形式 序 号 位置制作意图 第 13 页 共 52 页 1 A 柱与前风挡 门 结构处 1 此处的结构主要是研究 A 柱的结构形式 各尺寸典型的三层焊接结构形式 2 此处的玻璃的粘接形势 玻璃面与 A 柱的尺寸差 玻璃面到 A 柱的止口密 封胶的厚度 前风挡的涂黑漆的范围 减低哨声的措施 3 A 柱内护板的安装形式 间隙控制要求 2 左侧顶横梁 门 护板 1 侧顶横梁的结构形式 尺寸 2 测定横梁与顶盖的焊接空间位置确定 3 乘客扶手的位置形势的初步确定 4 侧帘式气囊的空间尺寸校核 5 门与侧围得密封 6 门玻璃与侧围得面差 3 前门内外钣与玻璃 的密封 1 此断面涉及到内外两种密封条的选择 2 密封间隙考虑到玻璃升降的误差 3 此时的位置还要考虑门内外加强板的焊装与用胶的粘接形式 4 内护板与门内板的安装尺寸要求 4 门槛处的断面形式 1 门内外钣 门槛处的结构形式 焊接形式 尺寸要求 门槛 P P1 点的位 置 2 门槛与车门的密封间隙 密封条的断面形式 3 在行使的时候 为了防止泥水溅到门槛上 特设置了在门槛处的密封条 其安装固定形式 4 侧裙护板的断面尺寸 其安装到门槛上的结构形式 5 前门上铰链上部与 A 柱 门连接结构 的结构形式 1 铰链与门 A 柱区域的连接形式 安装工具使用空间 2 门铰链轴线到两边的尺寸 3 门开启的角度及开启后门止口处到铰链处的间距 4 门 A 柱的断面的结构形式 5 门开启过程中与前翼子板的间隙要求 6 翼子钣的结构形式 7 门槛与车门的密封间隙 密封条的断面形式 5a 前门限位器处 1 门开启的角度及开启后门包边处到铰链安装 螺栓处的间距 2 门开启过程中与前翼子板的间隙要求 3 翼子钣与 A 柱的固定形式 4 限位器的轴线 与 A 柱 门洞的连接结构要求 5 限位器的旋转空间要求与门玻璃导轨的距离 5b 门线束处 1 线束的安装 密封空间位置要求 把下线束的空间尺寸 2 门开启过程中与前翼子板的间隙要求 3 门开启过程中与线束的间隙要求 4 门内板与门玻璃导轨的距离 5 门槛与车门的密封间隙 6 前门下铰链下边处 1 铰链与门 A 柱区域的连接形式 安装工具使用空间 2 门铰链轴线到两边的尺寸 3 门开启的角度及开启后门止口处到铰链处的间距 4 门 A 柱的断面的结构形式 5 门开启过程中与前翼子板的间隙要求 6 翼子钣的结构形式 与侧围得安装形式 7 门槛与车门的密封间隙 密封条的断面形式 8 门内板与门玻璃导轨的距离 7 翼子钣与发盖 前 纵梁 1 前翼子钣与前纵梁的安装形式 2 前翼子钣与发盖的间隙 平度要求 第 14 页 共 52 页 3 翼子钣的结构形式 需要注意的是轮眉反边的角度 4 纵梁内外钣的焊接边的位置 7a 翼子钣与发盖 铰 链 1 前翼子钣铰链的安装形式与结构形式 2 前翼子钣铰链螺栓的安装方式 2 前翼子钣与发盖的间隙 平度要求 11 顶盖前横梁 前风 挡 顶棚 1 顶盖前横梁的断面结构形式 尺寸 2 此处的玻璃的粘接形势 玻璃面与 A 柱的尺寸差 玻璃面到 A 柱的止口密 封胶的厚度 前风挡的涂黑漆的范围 减低哨声的措施 3 遮阳钣的旋转轴线 以及他的运动分析 与顶棚 4 顶盖前横梁的胶密封措施 12前流水槽处 1 发动机盖外板与内板的包边工艺 2 此处的玻璃的粘接形势 玻璃面到前风挡下横梁密封胶的厚度 前风挡的 涂黑漆的范围 减低哨声的措施 防止粘接后玻璃下滑的措施 3 前流水槽的与发动机盖的密封 4 前挡板上部分的结构形式与尺寸 5 风挡下横梁上盖钣的结构与进风口的形式 13前盖锁处 1 确定发动机盖内外钣的与加强板的结构形式 尺寸 2 发动机盖锁的空间 尺寸 锁形式 以及在只有一道锁得情况下如何打开 发动机盖 3 前盖与前保的间隙 平度要求 4 水箱横梁等件的结构形式 第六章 车身相关间隙设计规范第六章 车身相关间隙设计规范 第 15 页 共 52 页 针对公司现有车型开发项目较多 为提高通用性 降低成本 特制定以下设计规范 以后 各车型开发必须遵从此规范 第一章 有关间隙的标准 图一 门内间隙 门内间隙应保证两个间隙 如图一所示 说明 尺寸一 门内板到侧围上门洞止口边外侧的间隙值为 16mm 沿门洞一圈 前后门一致 尺寸二 门内板侧部与侧围门洞配合面之间的间隙为 10mm 沿门洞一圈 前后门一致 尺寸一 尺寸二 第 16 页 共 52 页 图二 门内板与门槛处 说明 1 门内板和门洞 门槛处 止口外侧鈑金之间间隙为 16mm 沿门洞一周相同 1 门洞止口高度为 16mm 沿门洞一周相同 2 门内板台面与门槛面间隙为 10mm 同图一尺寸二 3 外板与门槛之间外表面间隙为 6 0 5mm 图三 门上端与 A 柱处 相关尺寸如图所示 说明 1 门内板上部和侧围配合处间隙为 10mm 2 门内板配密封条处止口长度为 12mm 第 17 页 共 52 页 图四 门上部与侧围上梁处 说明 1 门内板上部内侧与侧围止口外侧之间的间隙为 16mm 沿门洞一周 2 侧围门洞止口长度为 16mm 3 多层鈑金搭接 一般情况下外侧鈑金比内侧长 1 1 5mm 现规定此值为 1 5mm 4 此为门洞密封条的结构尺寸 此密封条截面必须沿用 图五 门上部和 B 柱处 说明 1 B 柱前止口外侧和前门内板间隙为 16mm 2 B 柱后止口外侧和后门内板间隙为 16mm 3 B 柱前 后止口长度为 16mm 4 门框上部内侧止口长度为 12mm 5 门框上部和 B 柱配合面之间的间隙为 10mm 沿门洞一周 第 18 页 共 52 页 第七章 车身外间隙设计规范第七章 车身外间隙设计规范 为提高整车外观 根据奇瑞公司的具体情况 特制定以下外观间隙要求 1 前翼子板和前门处间隙 图一 说明 前翼子板和前门处间隙 设计间隙为 4 0 5mm 前翼子板和前门外板在 Y 方向 车门向内收缩 0 5mm 2 前门和后门处间隙 图二 说明 前门和后门处外间隙 设计间隙为 4 0 5mm 前门和后门外板在 Y 方向 后门向内收缩 0 5mm 3 车门下端与门槛处间隙 第 19 页 共 52 页 说明 车门下端与门槛处间隙 沿门槛所有外间隙为 4 0 5mm 4 车门的上端与侧围上部配合处 说明 门的上沿与侧围上部配合处从 A 柱到 C 柱 外间隙为 4 0 5mm 5 后门后端与后翼子板处 第 20 页 共 52 页 说明 后车门后端与后侧围处间隙 所有外间隙为 4 0 5mm 后车门与侧围后部面差为 0 5mm 6 顶盖与后盖处 说明 顶盖与后盖的间隙为 5 6 0 5mm 7 油箱口盖与侧围的配合 第 21 页 共 52 页 说明 沿油箱口盖一周 间隙为 3 0 5mm 油箱口盖外板与侧围外板面差为 0 8 1mm 8 后盖与后保险杠处 说明 后盖与后保险杠处间隙 沿后盖下沿所有外间隙为 6 1mm 第 22 页 共 52 页 第八章 密封条的截面沿用规范第八章 密封条的截面沿用规范 1 门洞密封条截面 沿侧围门洞一周 第 23 页 共 52 页 2 四门窗框处密封条 如下图所示 3 门上段外侧密封条 4 门上段 B 柱处 第 24 页 共 52 页 五 门内板上 前 后门内板一周 第 25 页 共 52 页 第九章 鈑金过孔的问题第九章 鈑金过孔的问题 此章涉及到白车身中焊接凸焊螺钉 螺柱 螺母时 各层鈑金过孔直径大小定义的问题 标准件与开孔 焊接螺母开孔直径比螺母规格直径大 1MM 比如 M6 的焊接螺母 钣金上开孔直径是 7 焊接螺栓的开孔直径比螺栓规格直径大 0 5MM 比如 M6X12 的焊接螺栓 钣金上开孔 直径是 6 5 这个开孔与螺栓的长度无关 所有的标准件都必须沿用 不能再重新开发 附件一 第 26 页 共 52 页 第 27 页 共 52 页 第十一章 工艺知识第十一章 工艺知识 一 钣金冲压件冲压 焊接 和电镀的工艺性检查条例 1 弯曲弯曲 1 1弯曲应该在靠近弯曲处设定正负半度 1 2同一平面有多重弯曲时 应设置相同的弯曲方向 1 3避免在大钣金件上设置小弯曲 1 4低碳钢钣金件上 最小弯曲半径应为材料厚度的一半或者 0 80 毫米 以两者中大的一项 为准 2 扩孔扩孔 2 1两个扩孔之间的最小距离应为八倍的材料厚度 2 2扩孔与边缘之间的最小距离应为四倍的材料厚度 2 3扩孔与弯曲之间的最小距离应为四倍的材料厚度加上弯曲的半径 3 锥形孔锥形孔 3 1最大深度沿着硬件的角度 可以是 3 5 倍的材料厚度 3 2硬件与锥形孔的接触必须在 50 以上 3 3两锥形孔之间的最小距离应为八倍的材料厚度 3 4锥形孔与弯曲部之间的最小距离应为四倍的材料厚度加上弯曲的半径 4 小卷边小卷边 4 1小卷边的最小半径应为材料厚度的两倍 在极端情况下为材料厚度的一倍 4 2小卷边与孔的最小距离应为其半径加上材料厚度 4 3小卷边与内翻的最小距离应为六倍的材料厚度加上小卷边的半径 4 4小卷边与外翻的最小距离应为九倍的材料厚度加上小卷边的半径 5 凹点凹点 5 1其最大直径应为六倍的材料厚度 其最大深度应为内径的一半 5 2凹点与孔的最小距离应为三倍的材料厚度加上凹点的半径 5 3凹点与材料边缘的最小距离应为四倍的材料厚度加上凹点的内半径 5 4凹点与弯曲的最小距离应为两倍的材料厚度加上凹点的内半径再加上弯曲的半径 5 5两凹点之间的最小距离应为四倍的材料厚度加上各个凹点的内半径 第 28 页 共 52 页 6 凸座凸座 6 1其最大高度应与其内半径或者材料厚度成正比 6 2平顶凸座的最大高度应等于其内半径加上其外半径 6 3V 形凸座的最大高度应等于三倍的材料厚度 7 挤压孔挤压孔 7 1两挤压孔之间的最小距离应为六倍的材料厚度 7 2挤压孔与材料边缘的最小距离应为三倍的材料厚度 7 3挤压孔与弯曲的最小距离应为三倍的材料厚度再加上弯曲的半径 8 翻边翻边 8 1最小弯曲翻边是直接与材料厚度 弯曲半径 及弯曲长度相联系的 8 2翻边的不变形部分的宽度应不小于翻边的不变形部分的宽度应不小于 2 5 倍的材料厚度倍的材料厚度 翻边的应力舒解缺口处的最小宽度值是 两倍两倍 材料厚度或者 1 5 毫米 以两者中大的一项 为准 9 角撑钣角撑钣 9 1角撑钣应是 45 度 其宽度和深度应与其内半径或者材料厚度成正比 9 2角撑钣与平行面上的孔的边缘的最小距离应为八倍的材料厚度加上角撑钣的半径 10 压边压边 10 1泪滴压边的最小半径等于材料厚度 压边的高度应大于或者等于四倍的材料厚度 压后 的裂口不应小于四分之一的材料厚度 10 2开口式压边的最小直径等于材料厚度 压边的高度应大于或者等于四倍的材料厚度 10 3关闭式压边的最小高度应大于或者等于四倍的材料厚度 直径为零 注意 关闭式压边 易在翻边时开裂 在后续过程中造成液体的留置 10 4孔与压边的最小距离应为两倍的材料厚度再加上压边的半径 10 5压边与内弯的最小距离应为五倍的材料厚度 10 6压边与外弯的最小距离应为八倍的材料厚度 10 7压边的内钣应要求没有毛刺 以避免压边的表面质量问题 10 8拐角压边设计应参考翻边的应力舒解缺口方式 11 孔孔 11 1最小孔直径应等于材料厚度或者是 1 毫米 以两者中大的一项为准 11 2孔之间的最小距离应与其尺寸 形状或者材料厚度成正比 第 29 页 共 52 页 11 3孔的边缘与成形状结构 例如弯曲面 之间的最小距离应是三倍的材料厚度加上此形状 结构的半径 11 4孔的边缘与翻边之间的最小距离应是两倍的材料厚度加上翻边的半径 11 5孔与边缘之间的最小距离应与其内半径 形状或者材料厚度成正比 11 6圆孔与边缘之间的最小距离应是一倍半的材料厚度 假如孔的直径小于五倍的材料厚 度 11 7圆孔与边缘之间的最小距离应是两倍的材料厚度 假如孔的直径大于等于五倍的材料 厚度 但小于十倍的材料厚度 12 切压缝切压缝 压舌 压舌 12 1开口切压缝的宽度应是材料厚度的两倍或者 3 毫米 以两者中大的一项为准 其长 度则不超过其宽度的五倍 12 2闭口压切缝的宽度应是材料厚度的两倍或者 1 6 毫米 以两者中大的一项为准 在 45 度角时 其最大高度则不超过五倍的材料厚度 12 3切压缝与平行面上的翻边之间的最小距离应为八倍的材料厚度加上翻边的半径 12 4切压缝与垂直面上的翻边之间的最小距离应为十倍的材料厚度加上翻边的半径 12 5切压缝与孔之间的最小距离应为三倍的材料厚度 13 预留 缺口 预留 缺口 13 1最小宽度应等于材料厚度或者是 1 毫米 以两者中大的一项为准 13 2直的和以圆弧结尾的缺口的最大长度应是五倍的其宽度 13 3V 形缺口的最大长度应是两倍的其宽度 13 4孔和缺口边缘的最小距离应其内半径 形状或者材料厚度成正比 13 5缺口与平行面上的翻边之间的最小距离应为八倍的材料厚度加上翻边的半径 13 6缺口与垂直面上的翻边之间的最小距离应为三倍的材料厚度加上翻边的半径 13 7缺口与缺口之间的最小距离应为两倍的材料厚度或者 3 2 毫米 以两者中大的一项 为准 14 肋筋 加强筋 肋筋 加强筋 14 1肋筋的最大内半径应是三倍的材料厚度 其最大高度不超过其内半径 14 2肋筋的中线与孔边缘之间的最小距离应不小于三倍的材料厚度加上其内半径 14 3肋筋的中线与垂直面边缘之间的最小距离应不小于四倍的材料厚度加上其内半径 14 4肋筋的与平行面边缘之间的最小距离应不小于八倍的材料厚度加上其内半径 14 5肋筋的与垂直于肋筋之间的翻边的最小距离应不小于两倍的材料厚度加上其内半径 第 30 页 共 52 页 再加上翻边的半径 14 6两平行肋筋之间的最小距离应不小于十倍的材料厚度加上其内半径 15 半冲孔半冲孔 15 1半冲孔与成形状结构之间的最小距离应是三倍的材料厚度加上此形状结构的半径 15 2半冲孔的边缘与翻边之间的最小距离应是两倍的材料厚度加上翻边的半径 15 3两半冲孔之间的最小距离应不小于八倍的材料厚度 16 槽槽 方孔方孔 16 1槽的最小宽度应为材料厚度或者 1 0 毫米 以两者中大的一项为准 16 2翻边内表面与槽边缘之间的最小距离应与其长度 材料厚度 和翻边半径成正比 16 3当使用槽与接头时 槽的最大宽度应大于接头的厚度 接头长度应与材料厚度相等 16 4槽与边缘之间的最小距离应是两倍的材料厚度 假如槽的长度直径小于十倍的材料厚 度 16 5槽与边缘之间的最小距离应是四倍的材料厚度 假如槽的长度大于等于十倍的材料厚 度 17 接头接头 17 1接头的最小宽度应为两倍的材料厚度或者 3 2 毫米 以两者中大的一项为准 最大长 度则应为五倍的材料厚度 17 2两接头之间的最小距离应不小于材料厚度 或者 1 0 毫米 以两者中大的一项为准 18 焊接焊接 18 1点焊应仅用于共平面的表面 18 2焊点之间的最小距离应是十倍的材料厚度 如定在 20 倍则更理想 18 3焊点与钣金边缘之间的最小距离应是两倍的焊点直径 18 4焊点与弯曲面之间的最小距离应是焊点直径加上弯曲的半径 18 5焊点与槽之间的最小距离应是两倍的焊点直径 18 6 尽量避免三层或者更多层的焊点 18 7 焊点位置应在焊枪的可达范围只内 18 8 焊点的两边应有足够的空间以便焊枪工作 18 9 使用 PEM 自导插件 避免使用有螺纹的插件 19 电电 泳泳 镀镀 19 1尖外角较之正常平面会接到两倍的电镀 第 31 页 共 52 页 19 2螺纹直径应留有余地 通常会增加约四倍的电镀厚度 19 3攻丝的孔须在电镀后重新攻 以保证其精度 19 4凸出处较之其他平面会接到更多的电镀 19 5凹下处则不易镀到 19 6重叠韩接处则易有电镀液置留 一个解决方法是将凸座提高 0 3 毫米 以保证液体流 动和吹干 19 7不推荐用遮盖方法以保证部分区域阳极氧化电镀 19 8设计泄水孔和通风孔 以利于电镀液排放和冲洗 19 9为零件的安装设计接口 孔 二 车身工艺性检查车身工艺性检查 I 车身工艺性的定义车身工艺性的定义 可加工性 保证冲压 焊装 涂装和总装工序中没有硬阻碍 相对容易加工 保证没有软阻碍 容易控制尺寸精度和其他质量 以上两点有紧密联系 1 1 冲压的可加工性冲压的可加工性 工件可以按设计要求冲压成形 切边 打孔 翻边 但有限制例如 1 拉伸一次只能一个方向 如尽可能变换方向后 仍有负角则应判断不能一次拉伸完成 增加拉伸工序 成本会上升 2 可能的拉伸的深度受多种因素限制 高的深度会造成难度增加 成本上升 3 打孔最好只一个方向 否则需另加工序 成本会上升 4 互相间尺寸要求高的孔 则需在同一模具上同时完成 5 切边有最小宽度限制和最小相交的角度限制 6 翻边有最小边高度限制 所需压力不超过公司冲压机的能力 所需工序不超过公司冲压机能力 1 2 冲压的易加工工艺性冲压的易加工工艺性 设计的工件特性要求 1 薄 2 拉伸浅 第 32 页 共 52 页 3 无 少复杂结构和细节 设计的冲压件所需工序少 成品率高 次品率低 1 3 焊装可加工性焊装可加工性 设计的焊装中定位过程无干涉 焊枪可达到设计的所有焊点 无焊点设在焊枪死角 设计的结构可以加密封胶 1 4 焊装易加工工艺性焊装易加工工艺性 设计的工件无 少镀锌表面 设计的工件无 少多层焊 三层或更多 车身结构和加工工序简单 设计为其配备工夹具简单易行 与其他工件接口容易 焊枪容易达到焊点位置 同一工位不换或少换焊枪 压边简单易行 加密封简单易行 II 检查项目检查项目 2 1 与同类车总体比较与同类车总体比较 此项为总体检查 其目的是与同类车相比较 此款车的简繁程度 冲压件数目多 反映有潜力合并冲压件简化焊装 焊点多则反映焊装过于繁琐或者有不必要地焊点 重量大反映车身可以简化 SUV 318kg Std Cab 258kg Ext Cab 290kg 2 2 逐件检查每个另件逐件检查每个另件 检查每个另件和每个组件的存在必要性 检查每个另件上每个细节的存在必要性 检查每个细节的工艺合理性 1 冲压 2 焊装 3 涂装 4 总装 III 检查定位点检查定位点 焊点焊点 和测点的设定合理性和测点的设定合理性 3 1 定位点的合理设定定位点的合理设定 第 33 页 共 52 页 数量 1 1 N 2 1 原则 2 冲压件的刚度是依据 3 N 过大可能引入变形 位置 1 将高精度的装配孔 点设为定位孔 点 以保证其最终定位精度 2 尽可能避开焊接点 3 将控制面与数控硬面相接触 软面与非控制面相接触 强度 1 考虑定位孔 点强度 防止受力变形 2 孔直径应够大以保证足够的接触边 3 孔边缘可能强度不够 可考虑翻边 4 棱形销可能没有足够的接触边 3 2 焊点的合理设定焊点的合理设定 数量 1 焊点数量由产品设计定 2 过多是浪费 亦影响车身刚度 3 过少则强度太弱 位置 1 设定在焊枪可达范围内 2 尽可能避开定位点 3 互相之间距离合理 3 3 测点的合理设定测点的合理设定 数量 1 测点数量由产品设计定 2 只测应测之点 过多是浪费 位置 1 测量时定位点和被测点都应选在定位孔 点上 这样测出的误差是组装误差 2 测有用之点 用于安装前后玻璃 前盖 和后盖的开口 重要的是宽度 不是边缘的 绝对值 测量值应是宽度 3 尽可能避开难测之点 第 34 页 共 52 页 三 部分三 部分 B21 车身鈑金工艺分析报告 车身鈑金工艺分析报告 一 本次工作总的思路 1 这次到博通 针对具体情况 我采取从大件入手 逐步深入的方法 依次为侧围 总成 底板总成 然后为前结构总成 四门及两盖 在每个总成中也是先从大件 和复杂件入手 如侧围总成 先谈侧围外板 然后内板 依次进行 2 从 7 号到 9 号 工作三天 侧围总成大致谈完 底板总成进行了一大半 3 谈论到的结果大致可以分成三类 第一类 经讨论 双方认可并容易修改的 第二类 双方认为有必要修改的 但他们还需要考虑如何更改 第三类 对有些结构 我自己不能肯定冲压的可行性或其他问题 需与奇瑞和模具 制造商协商才能确认 二 主要谈论的问题 一 侧围总成 SIDE BODY ASSEMBLY 1 B21 5400111 SIDE PANEL OUTER LH 此件由于上下都有向内侧的折边 所有成型一次完成 只是增加一道翻边实现 如图所示 侧围外板下部孔为过涂装的泄漏孔 此类孔在总装将会用堵件密封 另外一类开 口缝 为通风用 防积水达到防锈的目的 侧围下部 此处为 翻边的转折点 侧围上部 第 35 页 共 52 页 侧围外板后部与尾灯 保险杠配合处 与保险杠配合处 基本为 90 度折边 此处孔为固定保险杠 此结构由于牵涉到保 险杠 难以更改 博通认为稍微调整冲压角度 可以实现 此问题将与模具制造商咨 询 博通定义材料为 Fe P06 ZNT 7 5 2S 为两面镀锌钢板 博通认为利用镀锌钢板有利于防锈 但对我公司 目前所有产品还没用采用镀锌钢 板 B21 是我公司一个重要产品 也瞄准了欧洲市场 但是否采用高强度镀锌钢板 需公司领导根据我公司实际情况决定 与保险杠配 合 折边 第 36 页 共 52 页 2 SIDE PANEL INNER LH RH B21 8404231 232 关于胶粘的问题 博通方面认为此处用胶粘是成熟产品 由于轮罩和外板不能进行点焊 请公司领导确 认此种胶的来源及工艺可行性 3 141 和 155 142 和 156 两鈑金的合并 B PILLAR UPPER REINF LH RH B21 5400331 332 B PILLAR INNER REINF LH RH B21 5400471 472 此两鈑金的厚度都为 1 0mm 合并可节约生产成本和模具费用 此处圆角改大 此处圆角改大 侧围外板和轮 罩之间 此两鈑金合二为一 左右一样 第 37 页 共 52 页 二 底板总成 UNDER BODY ASSEMBLY 1 B21 5101451 FLOOR CROSSMEMBER Fee 275 F 其截面如下 此件面甚多 可能要分好几道工序 如下图 对此件 我们认为可以把三孔取消掉 原由是此三孔只是固定油箱吊带螺栓过孔 只要螺栓 长度不和此鈑金干涉即可 但中间凸包 dimple 必须存在 工艺缺口是否需在下料时进行 2 TRAILING ARM CAP LH RH B21 5101255 256 油箱吊带固定过孔 第 38 页 共 52 页 此件料现厚为 1 5mm 博通建议更改为 1 0mm 可能会需要在此零件及另一零件上增 加一对加强筋 个人建议 可以冲压 不进行更改 3 RR SUSPENTION SPRING SUPPORT LH RH B21 5101235 236 第 39 页 共 52 页 此件料厚为 1 5mm 不知能否冲压成型 需与模具制造商协商 如不能成型 将更改为 两件拼焊 三 前结构部分 Front part Assembly 1 SIDE MEMBER FR LH RH B21 5101511 512 第 40 页 共 52 页 说明 经 CAE 分析 为满足碰撞等性能要求 博通将此件设计为不等料厚件 先用激 光拼焊再进行冲压 问题一 请公司领导尽快决策现阶段在我公司实行激光拼焊的可行性 问题二 为提高前纵梁的碰撞通过性和强度 博通建议先拼焊再冲压 如果这样 将 需要有特殊的模具来冲压不等料厚件 请与模具制造商协商此模具的制造可行性 第 41 页 共 52 页 四 冲压钢板性能 四 冲压钢板性能 钢类 steel 钢号 steel number 屈服强度 MPa Yield stress 抗拉强度 MPa 延伸率 elongation rn BH MPa ST12 280270 410 28 ST13 240270 370 34 深冲钢板 deep press steel ST14 210270 350 38 超深冲钢板 ST16 190270 350 41 1 8 0 22 B170P1170 260 340 36 40 1 4 高强度钢板 B210P1210 310 390 32 36 1 4 B140H1140 230 270 41 45 1 1 烘烤硬化板 B180H1180 280 340 35 39 1 1 30 SPHC 27027 31 SPHE 27031 41 酸洗钢板 SAPH370 225 37032 37 BLC140 260 270 36 41 BLD110 230 270 39 44R90 1 2R90 0 19 BUSD110 210 260 41 46 1 4 0 26 冲压用冷连轧钢带 BUFD100 190 250 43 48 1 6 0 21 第 42 页 共 52 页 五 冲压工艺工序五 冲压工艺工序 序种类名称定义特点备注 1 冲裁工艺冲裁工艺利用模具使板料产生分离的冲压工序落料 冲孔 切口等 2 弯曲弯曲 将板料 棒料 管料和型材等弯曲成一定形状及角 度的成型方向 自由和校正弯曲 1 工件分直边和圆角两部分 2 边形区变形不均匀 外拉内压 3 R T 较小时 厚度变薄 4 变形区内横截断面的变化可视为板 料的宽窄有所不同 E 1 2R T 1 E 表示应变量 R T 表示弯曲变形程度 越小弯 曲变形越 严 重 当 E 最大时 即可得到 R T 弯曲现象和问题弯曲现象和问题 1 回弹 2 弯裂 3 变形区变薄 4 长度增加 3 拉深拉深 拉深是利用拉深模具将冲裁好的平板毛佩压制成各 种开口的空心工件 或将以制成的空心的开口空心 件加工成其他形状空心件的一种冲压加工方法 又 称拉延 变形区变形区 1 平面凸缘区 主变形区 2 凹模缘角部分 过渡区 3 简壁部分 传力区 4 凸模缘角部分 过渡区 5 圆筒底部 小变形区 其中凹模缘角部分和凸模缘角部分易断裂 拉深成形障碍 拉深成形障碍 一起皱 1 凸缘部分材料的相对厚度 越大越有利 2 切向压应力 越打越不利 3 材料力学性能 4 凹模工作部分几何形状 二拉裂 凹凸模缘角靠直壁处 三硬化 4 翻边翻边 翻边指沿曲线或直线将薄板霈料边部或配料上预制 孔边部窄带区域的材料弯折成竖边的塑性加工 的方法 主要目的用于零件的边部强化 除去切边 以及在零件上制成与其他零件装配 连接的部位或 具有复杂特异形状 合理空间的立体零件 同时提 高零件的刚度 同时也可控制破裂或折皱 种类种类 圆孔翻边 外缘翻边 非圆孔翻边 变薄翻边 圆孔翻边 指将平板上或空心件上预制好的孔扩大成带有竖立 边缘的孔 成型极限 K d D 材料种类极其力学性能 预制空的孔口状态 材料的相对厚度 凸模形状 外缘翻边 内曲翻边 外曲翻边 内曲翻边 用模具将毛胚上内凹的边缘 翻成竖边的冲压加工 的方法 外曲翻边 用模具将毛胚的外凸的外边缘翻成竖边的冲压加工 的方法 非圆孔翻边 变薄翻边 拉伸类 圆孔翻边 外缘内曲 特点是 受拉应力 易拉裂 和压缩类 外缘外曲 特点是 受切向压应力 易起皱 第 43 页 共 52 页 序种类名 称 定义特点备注 5 缩口缩口 将空心件或管件的口部直径缩小的成型方法 主要受力 轴向压应力和切向压应力 缩口系数 K d D 可能缺陷 失稳和起皱 落料 冲孔 切口等 6 旋压旋压 将板料或毛胚重心夹紧在胎具上 由旋压机带动胎具 和毛胚一起高速旋转 同时用杆棒加压与毛胚 是 毛胚产生局部塑性变形并使变形逐步扩展 最后达 到所需要的形状和尺寸 可完成旋转体的拉深 翻边 缩口 胀形可完成旋转体的拉深 翻边 缩口 胀形 种类种类 不变薄旋压 拉旋 缩旋 扩旋 变薄旋压 剪切旋压 挤出旋压 7 胀胀 形形 胀形是利用模具是板料拉深变薄局部表面积增大以 获得零件的加工方法 种类种类 局部胀形 圆柱空心毛胚的胀形 胀拉成形 局部胀形 使材料发生拉伸 形成局部的凹进和凸出 借以改 变毛胚形状的方法 用于加强筋和凸形 零件及艺术品浮雕压制 不对称开口 零件的冷压成形 力学性能 塑性变形区域塑性变形区域仅限于与凸模接触部分 工艺问题工艺问题 破裂 圆柱空心毛胚的胀形 将圆柱空心毛 胚向外扩胀城区面空心零件的冲压方 法 第 44 页 共 52 页 六 焊接种类及相关介绍六