乘用车车身外廓设计及车身断面分析

1、乘用车车身外廓设计及车身断面分析摘要:在我w经济快速发展的同时，国家汽车拥有量已不同往r增长量显著 提升，但一系列社会环境问题也随之发生，超载超限是由非法车辆改装导致的, 对国家和人民生命造成巨大财产损失。道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 (gb1589-2016)严格规范车辆生产厂家的规格。营运车辆综合性能要求和检 验方法要求车辆不得任意改造其结构，且需要对汽车尺寸参数进行检测。车 辆外廓参数尺寸已经成为一项汽车通过性参数和运行安全检测的重要内容11 j。本 文主要是参照大众平民的一汽-大众-宝来2017款1.6l对汽车的形式进行分析， 乗用车的外廓尺寸进行设计计算，为更合理的得到车身外廓尺

2、寸要通过相关人 体工学使用在汽车中的一些基本知识以及乘用车车身轻量化设计研究以达到改 善汽车的相关性能目的降低整车整备质量，在保证车身强度和刚度的条件下减 轻汽车的质量条件下。其次，车身断而分析作为工程前是否可执行分析的主要方法。分析车身部 分主要是为/分析工程前车辆主要结构部件的布局和可行性。结构和搭接方式 确定按照主体部分的关键部位给分析下一步的车体分块和结构设计的主要部分 以及零部件绘制，同时对车体内外部分的剖面进行基木的分析，以确定车体盖 部分与零件之间的间隙大小。断面分析的结果关系到汽车的美观度以及车身强 度等，所以，车身断而分析具有重要的意义关键词：乘用车；车身外廓；车身断面pas

3、senger car body outer contour design and analysis of bodysectionsabstract： in the rapid development of chinas economy at the same time, the national car ownership has been significantly increased the amount of growth in the past，but a series of social and environmental problems also occurred，overrun

4、 by illegal vehicles caused by conversion，the country and peoples lives caused great property loss. road vehicle contour size，shaft load and quality limit" (gb1589-2016) strictly regulate the specifications of vehicle manufacturers. operational vehicle comprehensive performance requirements and

5、 test methods” require the vehicle not to arbitrarily transform its structure, and the need for vehicle size parameters for testing. the vehicle profile parameter size has become an important part of the vehicle through the parameters and operational safety testing. this article is mainly refer to f

6、aw volkswagen volkswagen civilians - baolai 2017 is analyzed in the form of 1.6 l of car. it is necessary to obtain the basic knowledge of the body contours through the relevant ergonomic use of the basic knowledge and the passenger car the body lightweight design to achieve the purpose of improving

7、 the performance of the car to reduce vehicle quality, while maintaining the strength and stiffness of the vehiclekey words:passenger car; body profile; body cross section摘要21abstract： ii 录iii1雜11.1课题研宄背景11.2设计的意义和目的11.3毕业设计的内容11.3.1车身外廓的设计11.3.2车身断面分析22乘用车车身外廓设计32.1车身形式的分析32.1.1汽车的分类32.1.2乘用车形式的选择4

8、2.1.3车身形式的分析42.1.4乘用车布置形式的选择52.2乘用车外廓尺寸的设计52.2.1外廓尺寸52.2.2汽车的主要尺寸62.2.3汽车的外廓尺寸设计62.2.4汽车的前悬u和后悬lr82.2.5汽车车身的主耍构成部件82.3人体工程学在汽车车身设计屮的应用8192.3.1人体模型92.3.2前排座椅h点的确定122.3.3后排座位h点的确定122.4车身轻量化设计123车身断面分析143.1 牢身主断面分析143.2车身关键断面分析164总结与展望254.1 翻254.2 翻25参考文献27a w281绪论1.1课题研究背景经济的发展带动科学的进步，与此同时汽车研发水品的提升也让人

9、们对汽 车的各项性能要求也逐渐提高，而在汽车行业技术发展中，汽车车身作为最直 接、最有视觉感的设计就是汽车车身外廓的设计开发，在当今我国的汽车行业 还不能与传统工业的汽车大国比较，很多真正的核心技术仍掌握在美德日大国 手中，虽然中国很多汽车领军行业的品牌崛起，如吉利、东风、长城等但我们 汽车人依然还耍不断的开发与进步。能够具有汽车车身的研发设计能力作为具 备乘用车国产研发能力的突破口，是有着非凡的意义。其次，在汽车领域口新月异的发展卜*,新型材料和工艺的涌现与实施在不 断着提升汽车的各方面性能和品质。于此也给车身外廓设计奋了巨大的设计选 择空间。在激烈的市场竞争环境下为满足各种消费者的需求以及

10、个性化的需求。 也不断推动者汽车生产厂持续的推出更多更新的车型样式。由此可见乘用车身 外廓设计的重要性，也是汽车生厂商与竞争对手竞争的核心的竞争力体现，也 是各大汽车厂商不断研发的方向，有着极为重大的意义。1.2设计的意义和目的乘用车外廓设计的合理关系到驾驶员以及乘客的舒适性体验。同时也会更 加有效的对道路的使用和行驶过程中车流量的大小合理利用。车身轻量化是减 少车身的质量得到更高的性能要求，但同时要保证车身的强度和刚度在合理的 范围內。对汽车车身断面进行分析，确定汽车各零部件之间的间隙和误差值， 了解零部件相互的搭接方式，断面分析的结果关系到汽车的美观度以及车身强 度等，所以车身断面的分析也

11、是必不可少的。1.3毕业设计的内容1.3.1车身外廓的设计车辆的超载超限危害造成缩道路和桥梁的使用年限的减少以及修复的频 繁，同吋也是车祸事敌发生的首要原因其中之一，给国家财产和乘客的生命财 产造成严重的损害。本设计主要针对以上发展趋势，对乗用车车身形式的分析、外廓尺寸计算 设计、人体工程学在汽车车身设计屮的应用，以及车身轻量化的设计进行分析。1.3.2车身断面分析车身主断面的目的在设计前将车身的结构的主要位置的主要结构通过制作 主断面的方式，将这些重要的结构确定下来，主耍以指导后期的设计工作。车 身主断而体现车身主要的配合关系，安装关系和焊接密封关系。同时将车身附 近内饰物、底盘、动力、电器

12、纳入一起，给他们适当的空间。2乘用车车身外廓设计2.1车身形式的分析2.1.1汽车的分类汽车的分类方式有根据发动机、汽车乘员数量、汽车车身等，在多种的分 类中我们通常按照其中的两个特征量就可以作为分类的主要依据，具体参照表 2.1所示关于汽车的分类。表2.1关于汽车分类汽车类型粱员财大设计 总赓量/kf说明匾1类包括25较员座位在内的庄位的不超过9座的tt客车wa绂b级芸22可找乗员舒不包 括s坡s）不多于22 人允许乘民站立不允许槃员站立包括5坡 员座位在内，厘类至娜 四个车 论，井且用于tli吝k2类i级ii 级iii 级>22<5000可找乗员不包 括3狭员多于22 人允许乗

13、员站i,抖且乗 员可以自由走动只允许乗员站立在过迦 和提供不超过相当于 两人效人隹位的站立面积不允许乘员站立座位鈐超过9 个，且最大 设计总赓量 不12过5000k t的钱 咨车«的机幼车a绂b级彡22可找粱员不包 括5坡历）不多于22 人允许乗5站立不允许乘员站i包括5坡员座位在内，座位sbb过9 个，且最大 设计总赓量 超过5000k*的tft客车讷m3类i级ii 级iii 级>22>5000可线乘员w不包 括3坡员多于22人允许粱员站5,并且粱 员可以白由走动只允许象员站i在过遍 和援供不曲过相当子 两人双人庄位的站立面积不允许藥员站i四个车h1类芸3500嚴大设计

14、总赓量不超d35ook< m货车钠n类论，井且 用于钱货m2类>3500-12000最大设计经扇量超过3500kf,但不曲过12000k<m货车讷瞭动车>12000蕞大设计总裹m过12000kt的车钠用于承载人员和行李物品的汽车，汽车核定乘客人数少于10人的座位车称作为乘用车。但乘用.午又冇分类如下图2.2:图2.2乘用车分类图2.1.2乘用车形式的选择在市面上常见的汽车轴数有二轴、三轴形式，当然还有更多的轴数选择。汽车的总质量，轮胎的承受能力、汽车的结构设计以及国家道路法规是轴数选 取的主耍根据。如果汽车整备质量的增加但轴数不变的条件下，会使公路的承 载负荷增加。也会

15、使道路破坏性增强，所以有关部门出台了相关的政策來保护 道路，对轴数加以限制。常见轿车选择两轴车身形式，本设计车型也为两轴一 汽-大众-宝来2017款1.6l。2.1.3车身形式的分析由发动机厢、乘员舱和车后备舱共同构成了车身的三部分。各种车身形式 的汽车上部顶盖和后面车身的关系不同，这也是他们的主要区别体现。折背式汽车：在市面上最常见的车身样式，大多数私家轿车都是折背式午。 这种车身前部宥显眼的发动机舱室，中间是用于乘坐.乘客的客舱室，后部分是 装载行李的后备箱。车身上部顶盖和后备箱盖有明显的折线样式连接。典型的 车型有燊塔纳、捷达等。直背式车身；是市面上另一种常见车型，它的车身样式像三厢车型

16、，区别 在于后玻璃窗和后备箱成为一体，打开吋也是一起打幵。车身线条感较好，在 美观度上比三湘车更为圆滑，更加吸引年轻消费者。舱竹式乘用车也就是两厢车。它的特点是体积较小、灵活性高、燃油经济 性高。这种车身形式的乘员舱和后备箱为一个整体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。常见的舱背式轿车如大众polo,长安福特 嘉年华等。当然还有其他的多种不一样的变型车身形式。如旅行车、软硬顶敞篷车、 suv等。suv有着乘坐空间大，动力性强劲等特点受到大众消费者的喜爱，特 别是喜欢运动的年轻人。本次设计参照车型就是一款一汽-大众-宝来2017款1.6l。2.1.4乘用车布置形式的选择汽车

17、的布置形式是指发动机、驱动桥和车身(或驾驶室)的相互关系以及 布置关系而言的。在乘用车中有发动机在车身前的前轮驱动、发动机在车前的 后轮驱动，和在车身后方放置的后轮驱动三种形式。针对普遍的发动机排量低于2.5l乘用车，大多选择发动机在前的前轮驱动。 选择的主要原因是前桥轴荷较大，明显不足转向性能但过障碍能力强而且结构 紧凑。而且车内空间较大使得乘客的乘坐舒适性高。当发动机不与轴距布置在 一起时更加提高了汽车的机动性。汽车的散热也会比布置在车后方的散热性强。 因为发动机布置在了车前端，给车后留下了很大型的空间来装在货物等。同时 也会存在弊端，前驱形式的汽车驱动轮附着能力不足，在道路条件恶劣的地方

18、 容易出现打滑，爬坡能力也不行。而前轮同时为驱动和转向轮磨损更加的严重， 使用寿命短。发动机置于前端发生车祸吋也更容易损毁，对人体的伤害增加，维修的费用也会增加。木次设计综合考虑，选择了发动机前置前轮驱动。2.2乘用车外廓尺寸的设计2.2.1外廓尺寸汽车的外廓尺寸是指车辆长度、宽度以及高度近年來车辆超限超载成为 道路交通事故的主要原因之一，缩短了公路桥梁的使用寿命，严重影响了国家 财产和人民生命安全。目的从根源整治车辆超限超载的国家强制性标准。由工 信部组织全国汽车标委修订的强制国家标准汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、 轴荷及质量限值(gb1589-2016)在2016年7月26日由质检总局、国

19、家标准 委员会正式批准发布41。该规定指明了汽车、挂车和汽车列车的外廓尺寸在道路 上使用的所奋车辆都适合。在汽车领域中的最基础的技术指标之一。整车性能要求决定着乘用车的外廓尺寸的设计。车身尺寸较长的汽车纵向稳定性好，室内布置容易，但同时会增加整备质量，而且通过性会变差；总宽 较宽的乘用车，有较好的横向稳定性，室内宽敞且明亮，但占用行车面积大， 迎风面积大同时会增加操作闲难；总高较高的乘用车，方便乘客进出车辆，室 内明亮，但因为迎风面积大，空气阻力增加，且对横向稳定性影响较大。整车 的长、宽、高之间的关系是相互联系，相互制约。2.2.2汽车的主要尺寸本次设计车型为一辆内敛实用的普通家用轿车，所以

20、在车身设计参数上选 择了大众平民的一汽-大众-宝来2017款1.6l作为参考车型。使用宝来的各项性 能参数作为参考依据，汽车的主要尺寸括：外廓尺寸、轮距、轴距等l5j。2.2.3汽车的外廓尺寸设计乘用车车身的外廓尺寸指汽车的长、宽、高，在城市市区内行驶的乘用车 要求其外廓尺寸根据相关的法规来制定的。按照国家的法律法规规定汽车的外 廓尺寸规定如下：1）装满货物和人的汽车或汽车列车的倒车镜不能比汽车最宽的地方宽 200mm当倒车镜下缘离地高度1.8 tn时，当汽车镜子下沿的高度 1.8 m时一侧 的后视镜在200mm到250mm之间。2）汽车顶部的天窗、循环交互气体装置等装置处于使用状态时不允许高

21、于车 高度300 mm。3）汽车的后轴之间的尺寸必须比300mm大。表2.3宝来1.6t参数表乘用车发动机排量v/l轴距l/mm轮距b/mmv<1.02000110013801.0<v<1.621002640115015001.6<v2.526002860130015802.5<v4.02850340014001580v>4.02900390015601620宝來1.626141440/1469此次设汁的乘用车为1.6t发动机排量，在布置行驶与上述大众宝来轿车相 似，同时结合乘用车的轮距和轴距范围，轴距l定为：2600mm。表2.4宝来车身尺寸表车型长(mm

22、)宽(mm)高(mm)宝来2017款456217931468宝来2016款456217931468宝来2017款1.6l手动时宝来2017款1.6l自动时宝来2017款1.6l手动舒陪臧相同参ft埘型洵型适型哲无内容参数注：參吁配o逸配无14 1 i1 1i -1 车身长 s<0b>456245624562宽 5(m0179317931793髙1468146s146s轴距（0d>261425142614前轮距后轮鉅（囲0最小高地间隊*车身鎗构三颺车三利车三w车车门数（个）444座位数（个）555油箱容积（u555555行李厢容积（l）490490490图2.5宝来2017款车

23、身部分参数汽车总长la包括轴距l，前悬lf和后悬lr,即la=l+ lf+lr6。轿车总 长与轴距的关系：la=l/c, c是比例系数，其值为0.520.66,前置前驱的汽车 c值为0.620.66,后置后驱的汽车c值为0.520.56151。则设计轿车的轴距为 l=2600mm,则轿车总长为la=2600/（0.620.66）=4194 3940mm综合上述车型的车长度尺寸，设计轿车的车身长度设计为la=4550。乘用车车宽度尺寸一部分是由乘客所需的车内宽度和轿车车门的厚度共同 决定的，保证车内能放置的下发动机、变速器、离合器、悬架等是另一部分因 素。乘用车宽度与车辆总长之间冇下述近似关系：

24、ba= (la/3) +195mm ± 60mm。后座乘三人的乘用车，ba要大于1410mm。车总长la=4550min则ba=1792 到1673之间，结合宝来轿车的宽度尺寸，设计乘用车车身宽度要取值 ba= 1790mm。轿车车高h的确定：考虑设计车型为普通车型，同时参照宝来汽车车高参 数车型尺寸的高度设计为h=1470mm。目的为乘员的舒适性的提升，车身的外廓尺寸要尽可能地大，但矛盾的是 设计太过大的尺寸又会影响轻量化以及汽牟制造成本的明显增加，伴随发生的 是会使轿车的机动性降低、动力性下降及燃油经济性增加。总结上述原因、参 照参考车型宝来的外廓尺寸，该设计车身的外廓尺寸定为：

25、 4500mm* 1790mm* 1470mm。2.2.4汽车的前悬lf和后悬lr汽车的前悬和后悬分别记为l#ulr，这个尺寸与总布局冇关m。发动机布局、 水箱布局、风扇局部等全部都在前悬位置。前悬布置要求还不能太长，因为要 保证接近角和通过性。同理，后悬也不应太长，后悬太长是转弯不灵活，遇到 坡路容易触底。综合上述总结，汽车的前悬lf和后悬1都是在满足使用性能的 前提下，选择较的小尺寸。2.2.5汽车车身的主要构成部件图2.6车身主要构件示意图a. 发动机盖发动机盖又叫发动机罩。我们都知道汽车使用过程屮会发出一定的噪咅和 大量的热量，此吋就需要发动机盖对噪音和热量进行一定的阻隔。发动机盖包

26、括外板、内板和中间夹层三部分组成，中介层主要是隔热材料，内板主要是刚 性的材料，起支撑作用。b. 车顶盖车顶盖位于车厢顶部。当前市面上很多的乘用车的车身上顶部设计有天窗, 奋些乘用车的与前、后窗框相互连接平顺体现出卓越的没感而且能够有效的减 少空气阻力，但他的刚度较低。不同的是货车上，目的是安全的考虑，货车车 顶盖会有轿车车顶盖有更优越强度与刚度，增加适当数量的加强梁能够增大安 全系数。c. 翼子板翼子板指车轮处的外板，主要作用是遮挡车轮，因翼子板形状像鸟的翅膀 而得名。根据全后轮位置不同划分为前翼子板和后翼子板。顾名思义，前翼子 板安装在前轮处，必须要让前轮转动或者跳动时有一定的自由空间，不

27、会碰到 车轮；后翼子除了满足前翼子板条件外，更多地从空气动力学的考虑设计，所 以后翼子板是拱形并且整体向外部分凸出。d. 前围板前围板实质是一块隔板，隔断发动机舱和车厢的曲面板，它与前面的地板 和前面立柱有机结合。因为考虑到管路和电线束问题，所以上面预留许多线孔。 但还包括密封措施和隔热装置，这样才能防止发送机的废弃和余热进入车厢。2.3人体工程学在汽车车身设计中的应用812.3.1人体模型在实际应用中人体模型可作为检测车身室内布置合理性的依据之一。对于 乘用车内部的大小，比如头上部距离、膝盖距离空间、肘部空间的使用人体模 型来检杳是否可行也是可以的。本节是对乘用车内部布置系统中使用的人体模

28、型的研究，是专门的人体模型范围。大量的的数据依据证实人体各部位的数据是表现为正态分布规律的，加入 用以百分位的形式表示人体尺寸，可以分为三档，统计数据的中间值数用第50百分位的数据表示，代表中等身高的乘员；个子较低的人用第5百分位的数据 代表；个子高的人用第95百分位的数据代表。在一般的设计研究过程中，我们 时常设置人体尺寸下限用第5百分位人数据表示，体尺寸上限就用第95百分位 的人的数据表示，故设计出来的产品需求可以社会上大多数人。人体模型制作的依据是人体的尺寸所做出来的用于车身设计中的一个重要 的模型。通常我们在车身内部设计布置上选用人体的二维图，如图2.7所示，人 体模型的二维图主要是指

29、正常人体屮的躯干部分靠背的角基准人体的腿部和着 地的脚部，他们是冇人体胯部也就是人上半身和十半身的连接点连接。其中关 系到车身设计的部位有以下几个关键点：h点为人体的胯点，作为连接人体上半 身和腿部的点是车身设计中极为重要的一点，我们称之为h点。sp点为人体肩 膀关节点。p点是人体膝盖关节点，a点是人体脚踝点也就是小腿与脚之间的关 节点。ahp为踵点，乘客脚和地面的接触点，在行驶过程中驾驶员踩在汕门上, 人体模型布置的标准。图2.7人体模型样板以人为本是车身设计的宗旨，故而在进行车身设计时必须首先考虑到的是 安全性，同时舒适性的加强也是车身设计不能忽视的一个重要方面。车身的设 计可以利用人体模

30、型进行必要的分析，在设计过程中先要将人体模型布置好， 对数据的测量和记录最后利用动力学知识对其进行必要的分析，作为主要的使 用依据决定了实际使用中乘客的活动空间和范围。ha:是指驾驶员上身和大腿的处的关节部位。使用h点人体模型可以迎来确定车身实际h点处。为了能够更为精准的确定人体乘坐位罝，最先应该考 虑的就是使用h点。原因是在涉及到乘坐是否舒适操作是否便捷以及眼椭i员i在 车身定位中尺寸的基准点是否准确，以及对于驾驶者的界面和手伸等方面都是 具有决定性的参考意义，h点在车身设计中具有不可回避性。r点是指座位调节到最后、最低的位罝的跨点。眼椭圆：这是对于驾驶者在座位上使用常规的驾驶姿势进行驾驶时

31、，眼睛 在车身坐标里活动的范围。包括了第九十五百分位投影图、九十百分位投影头 和九十九百分位等投影图。这是驾驶者在驾驶中眼暗位置的范围，从这个角度 来看，眼椭圆是进行车身设计部分里视野设计的立足点。在车身设计过程中， 对于驾驶者眼睛的位罝，优化核对雨刷器、后视镜、除霜器和仪表板的位罝设 计是否最优，能否做到兼顾，能否合理优化，都必须立足于眼椭圆图2.8眼椭圆表2.9为即为汽车驾驶者的座椅h点在前后方向上水平调节量的大小范围。 如表所示，查出眼椭圆中心在自身xyz坐标系中的位置数据x、z、y左眼、 y右眼，然后分别标出椭阀屮心的位置在正视图和俯视图上。表2.9 h点与眼椭圆中心关系表h点水平调节

32、量xzy左眼y布眼1021.8-5.6-6.458.0114-4.6-6.4-5.658.9127-10.7-7.1-5.159140-17.0-7.6-4.359.7152-20.3-8.4-4.160.2165-22.98.4-4.160.52.3.2前排座椅h点的确定宝来2017款汽车提供的数据显示，车身高度1685mm,这对于人体模型的 要求是从一直的顶盖内衬高由上向下布置。因此，在车身设计过程中，在满足 室内高度的先决条件下，参考驾驶者在舒适驾驶姿势要求条件下各个关节角度 范围，确定人体模型的位置，在这个基础上得到踵点的高度和前座h点的位置。 与此同时需要协同处理好车内的空间大小，给

33、乘客舒适的环境。2.3.3后排座位h点的确定后排座椅h点的确定，需要考虑前排座位调整能够到的最后位置的同时还 能呈舒适驾驶的姿势靠背角度，使用95百分位来布置设计。将后排人体的腿和 前排座位的靠背背面一致，考虑对后排座位人体的小腿与靠背应有一定间隙故 应该适当放大，然后依据人体较为舒适的乘坐姿势进而确定二个人体模型的位 置布置，得到后排座位h点位罝，最后确定后排座椅的位罝。2.4车身轻量化设计车身轻量化是减少车身的质量得到更高的性能要求但同时要保证车身的强 度和刚度在合理的范围内。减少车身的整体质量是因为整午.的质量下降的情况 下能提高燃油经济性等汽车的性能。白车身前端在降低质量时，汽车的性能

34、不 一定降低，反而有可能提高汽车的部分性能。白车身轻量化会降低整车重心， 提高抗侧翻能力，增强行车稳定性和舒适性；另外，还可以降低汽车行驶过程 屮的滚动阻力、加速阻力等，有助于提高汽车动力性；汽车轻量化还能够减少 初始动能，缩短制动距离，配合轻质高强材料，可以吸收更多能量，冇助于 提高汽车的安全性能。w际国内通常使用的白车身轻量化技术大致分为三类：高强轻质材料的应 用，车身整体结构的优化，应用最新的工艺和连接方式。一般而言通过优化后 的钢质0车身可减重7%左右，部分部件采用铝合金替代后可以减重30%50%， 而要取得更大的减重效果，只能求助于碳纤维等复合材料。以上所列三种轻量 化的方法不是孤立

35、使用的，相反他们之间是相互不成的关系。但无论采用何种轻量化方式，都不应该影响汽车的性能、不能过多的增加生产和维修成本、并 且与公司的实际技术能力相一致。高强轻质材料包含两大类：首先是高强度材料，例如高强钢、先进高强钢、 热成型钢等材料。第二是轻质的材料，市面上使用的有镁、铝合金、塑料高分 子的原料等。车身结构优化:随着计算机硬件的发展和有限元技术的成熟，基于有限元和 计算机的车身结构优化在轻量化优化设计屮被广泛应用。该优化方法可以提高 车身的性能、降低车身重量、提高新车型的开发速度、降低幵发成本、增强企 业的竞争力。应用最新的工艺和连接方式。近年来车身使用的新工艺主要有变 厚度板技术(vari

36、able-thickness rolled blank, vrb)、热成型技术(thermal forming)、液压成形(hydro-forming)和气体热成型技术等，此外铅合金电磁 成型工艺、三维辊压工艺、喷射成形工艺、金属半固态成型工艺等新工艺也是 汽车轻量化可寻求的途径；新的连接技术主要有激光焊接技术、搅拌摩檫焊技 术(friction stirwelding，fs)、冷金属过度技术(cold metal transfer, cmt)、 自冲铆接技术(self-piercing rivets，spr)、压力连接技术(clinch joints)、特殊 点焊技术(delta spot)

37、、黏贴连接技术、复合连接技术、激光螺旋焊接技 术等。3车身断面分析3.1车身主断面分析车身主断面是指车身上主要的关键断面。车身主断面的目的在设计前将车身的结构的主要位置的主耍结构通过制作 主断面的行驶，将这些重要的结构确定不来，以指导后期的设计工作。车身主 断面体现车身主要的配合关系，安装关系和焊接密封关系。同吋将车身附近内 饰物、底盘、动力、电器纳入一起，给他们适当的空间。其中车身断面分析涵盖全车车身内外的覆盖件、内外饰件、密封处及相关 电器元件的断面分析。断面的分析结果直接的影响到整车的外观样式、整车制 造轻量化的设计、布置零部件的位置、车身强度的大小、法规适应性、冲压焊 接方式及总装工艺

38、性等等。所以，车身断面的分析是相当关键的对于车身设计。图3-1车身侧视断面位置图b07图3-2车身主视断面位置图图3-3车身后视断面位置图图3-4车身俯视断面位置图表3-5主断面代号与主断面位置项目代号亨号主断®代号主!位置亨号主断®弋号1断®位置1sl1左側a往30sl30加油口sl2左前萬子板与a柱31sl31b柱上k3sl3左側a柱与前门上饺链32sl32地杈横朵（a柱下4sl4左前车门頃位器33sl33a柱下a5sl5左側a柱前门下饺键34sl34地杈横粱（c柱下部6sl6左侧b往安全辩上e定卢35bo1前风窗下横粱sl7左側b柱电门上抆链36bo2顶通

39、横采8sl8左侧b往电门下抆链37bo3顶金s横粱9sl9左侧b往前门锬扣3sbo4发动机1横朶（铁扣）10sl10左侧b柱安全帯下叵定点39bo5背门、爸、舌保险杠11sl11左前车门窗沿40bo6前31格12sl12左側c柱上a41bo7前保险社、发动机au m横粱13sl13左侧c柱s车门铁扣42rb1貨门巵玖窗14sl14左側c柱下sc、电轮累ma43rb2貨门链1ssl15&盾车门宙沿44f1发动机前下横粱16sl16左側前车门上边粱45f2前困板与前地板17sl17左側后车门上边粱46f3前地杈与中地杈18sl18左侧前车门從47f4中地板与番地板19sl19左侧后车门槛4

40、8f5前地板慊粱20sl20左侧发动机舱上粱（铰链49f6前地板中央加强板21sl21左侧萬子板上固窀点50f7后东架前横粱*sl22左侧使5与背门51f83.2车身关键断面分析1）断面阁3-6主要表示了车身前罩板的总成、车前部保险杆和前护栅的相 对关系位置、间隙大小等。前罩板关闭瞬间会产生较大的冲击力，因此前罩板 与前保险杆处的间隙通常为6到8mm为宜，上下误差通常取值±2mm,但因为 间隙较大，因此在设计此处时要采取一定的从视觉上可以减小间隙的设计。因 此汽车前部的护栅和罩板的中间缝隙差值取值0.5mm,误差0到1mm，车前罩 板耍比前护栅高。2）图3-7主是表示了车身前罩板的总

41、成、挡风玻璃前罩板、前扔风玻璃的 相对的位置关系、相互间间隙大小等。此处车身机盖与车体（含装饰件）的间 隙不是最主要的，原因是前罩板与车体（含装饰件）之间的最小间隙通常实在 两端体现出，而不是在此处。当前罩板所处位置到最后端时，车身前罩板与车 身（含装饰件）的最小间隙不得小于5mm。假如该地方有雨刷器，车身零件与 雨刷器之间间隙应不能少与10mm以下。此外还需特别注意的是该部分设计要 求密封性。风窗前罩扳3-7前车窗断面图3）断面3-8体现的是前罩板与车身侧方挡板之间的和互关系，它们之间的间 隙取值通常力3到5mm，公差取值是± 1.0mm，± 1.5 mm，要注意的是在分

42、析 间隙和公差时取值在相关车型间隙为3到4mm时最能体现，段差公差要求翼子 板要高于前罩板，因为这样从侧面看吋的间隙较小3前罩板外板前翼子片w-*图3-8前罩板断面图4）断面3-9所表示的是车身顶盖、顶盖后横梁、后备箱仓盖、车身后放挡 风玻璃、密封条和玻璃密封胶的相互关系，顶盖和后备箱门之间的间隙通常在4 到8mm之间，段差上行后备箱低于顶盖。设计此处注意点是车身后备箱关闭时, 内蒙皮与门框密封条中心线应时刻处于垂直的关系；当车身后备箱门开启过程 中与顶盖间隙始终大于3mm；铰链与气压支撑杆横向的距离通常在0到25mm。门之间的差距是3至6毫米，但最好在3.5和4.5毫米之间，土 1.0毫米，

43、±1.5毫 米为一般公差，它们之间的区别在于前门比翼子板低，一般00.5mm;特别注意密 封和门之间的联系，在正常情况下，当关闭吋密封条要缩至1门。涉及到前门卜掉 量及白车车身疲劳试验。图3-10-b前门断面图6）第3-11节显示了中立柱的结构，包括前门，门，屮间柱，前门和门间距 的关系密封36 mm，但在3.54.5毫米最好，通常公差为±1.0毫米，±1.5 毫米，它们之间的差异是前门和中门之间的差异，通常为00.5毫米；该横截 面设计应考虑前门和后门的开合，在前门和中门的在各种极限位罝，门不能在 干扰情况。中性柱一般内置，旋转门为屮门时，立柱的强度要求和难度高

44、于前 立柱。卜>5-!.5o d1o图3-11车身中立柱断面图7）断面图3-12是中门结构后部，中门与侧围差值间隙一般为36 mm，但 在3.54.5 mm之间力最佳值，公差值通常在± 1.0 mm, 土 1.5 mm,段差方面和中门不同，其差值通常为00.5 mm;,如造型上便可以较强公差的要求，此处 间隙有明显的视差距。侧围外蒙皮后门外蒙皮图3-12中门后部断面图5od垂c8）图3-13是指是竹门（也称汽车行李箱）与侧围之间的关系图，该断面通 常含有背门（也称汽车行李箱）内外及侧围外的蒙皮、车身后侧围内的蒙皮和 车身c柱外蒙皮、加强零件及密封结构。背门（也称汽车行李箱）与侧

45、围有明 显的间隙差值，通常为35 mm，公差值取±0.5 min± 1.5 mm区间值，段差值 一般为0.5或1mm,常规的侧围要和背门（汽车的行李箱）不同，要高于背门， 具体情况有外形和在这个地方的分块来规定的。这个地方设计时要确定密封的 性能。图3-13背门处断面图9）断面3-14所示的是b柱门上部结构，含车身前门、车身外围板、汽车 顶盖、车身侧围顶部的内蒙皮、侧围顶上内蒙皮的加强件、上导轨焊接总成（中 滑门结构）、汽车顶部内衬、车身顶盖装饰条与车门处的密封结构。10）断面阁3-15所示的是指后备箱门中部与后保险杠的结构阁示。后备箱 门与后保险杠之间的缝隙为5到8mm之

46、间，误差正常取值为± 0.5mm到士 1.5mm 区间之内。11）断面3-16a, 3-16b所表示的是车辆后部组合灯、后备箱门（或行李箱 门）与车身外围的关系，多了后部组合灯。后备箱车门（或行李箱车门）与后 组合灯的间隙正常取值为3到5mm之间，公差值为±0.5mm土 1.5mm区间之内， 段差值取值为0.5或lmm, 般侧围高度个后组合灯不同，通常要高于后方组 合灯，但具体情况还是要根据车身外形和此处的分块来具体对待确定。244总结与展望4.1总结本设计的题目是乘用车外廓设计及车身断面分析设计，通过前期大量收集 相关资料主要包括参照上汽-大众-宝来车型的有关参数对设计乘

47、用车的外廓尺 寸进行设计计算，然后搜集宝来车型的各部件尺寸进行断面的绘制分析，最后 对所收集到的资料进行整理。车身断面分析可以分析车身各零部件间的缝隙关 系，为以后的车身设计过程中确定各钣金车的配合关系进行确定。并ii可以控 制关键功能尺寸，更有效的进行车身的设计。通过对资料的加深理解和分析对提出的设计方案进行修改和完善，确定了 零件断面图。在设计过程中还学习了 cad绘图软件，弥补了之前学习过程中对 于软件使用不熟悉的不足。利用cad绘图软件进行宝来汽车车身断面的绘制并 进行分析。这个学期是进行毕业生设计，是我在大学中最认真，最辛苦也是学到最多 的终极设计。在这之中，我感觉到自己还有许多的知识需要去学j，需要去掌 握，并要加强对自己的要求去更多的了解，去学习，去解决遇到的各种问题。 通过这次毕业设计的设计，以前学习的过程中主耍是系统的按照章节学习，现 在则是理论联系实际，并在书写的过程中加以应用，特别是应用到了车身设计、 汽车理论、汽车设计等书本的知识，把这些知识活学活用，解决了在乘用车外 廓设计及断面分析过程中遇到的很多问题，对自身的知识点上的学习不足也进 行了提高和补充。并且还查阅了机械设计手册，学习了二维软件的知识，提高 了绘图的水平。本次设计设计了乘用车外廓尺寸及车身断而分析，在学习中提升了自我专 业素养，加强/专业知识的巩固。本次设计初步达成原来