汽车车身设计介绍-PPT课件(PPT 61页)

1、欢迎大家！第1页，共61页。汽车车身设计介绍第2页，共61页。2.车身结构3.车身性能4.车身工艺1.轿车分类第3页，共61页。 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，ACCORD CIVIC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

2、是civic hatchback。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-purpose vehicle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.honda ody

3、ssey外形比较好看.1.轿车分类第4页，共61页。6)SUVSport Utility Vehicle运动型多功能车。7)pick-up truck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dodgeram 2500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

4、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。VOLVO C70即属于此类，还有像Toyota SolaraConvertible等等，美国的敞篷车更是数不胜数。 9)ROADSTER跑车。第5页，共61页。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Concept design and package is a key development phase that considers 90% of the vehicles design criteria and function within the first 10% of t

5、he programmes development time.give key inputs to the styling development and consolidate the concept design / 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/机械布置第6页，共61页。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

6、靠安装第7页，共61页。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第8页，共61页。2.3 承载式车身分块214356879101、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、加油口盖总成第9页，共61页。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第10

7、页，共61页。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第11页，共61页。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第12页，共61页。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第13页，共61页。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

8、门内板总成左前门内板总成第14页，共61页。白车身总成关系图3Y4Y5Y总成总成单件标准件箭头系统第15页，共61页。2.3.3 车身零件编号分组原则第16页，共61页。2.3.4 英文名称常用词缩写第17页，共61页。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第18页，共61页。2.4 车身材料屈服强度(Mpa)抗拉强度(Mpa)备注MS170-280270-390Mild SteelHSS220340High Strength SteelEHSS280600Extra High Strength SteelUHSS400800Ultra

9、High Strength Steel设计原则：1）结构和强度要求；2）工艺可行性；3）重量；第19页，共61页。车型高强度钢板的比例B2148.95%M1146.12%S1241.67%T1115.88%B1115.54%B1214.90%B1413.59%A2110.22%A157.80%S216.91%S116.24%S226.04%第20页，共61页。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/延伸率第21页，共61页。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

10、加工硬化严重，真实应力增加大。 工程应变/n第22页，共61页。烘烤硬化（BH） 170 度加工硬化 烘烤硬化第23页，共61页。极限拉伸比(LDR) D/H板直径/冲头直径第24页，共61页。胀形试验LDH(H/D)第25页，共61页。弯曲性能最小R/t第26页，共61页。翻边性能第27页，共61页。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。第28页，共61页。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

11、架）BIW目标设定车身刚度 弯曲刚度（N/mm）6800扭转刚度（Nm/deg）10000车身模态 一阶弯曲模态（Hz）26一阶扭转模态（Hz）22白车身重量白车身骨架 （kg）430门盖（kg）85RHT系统（kg）150总重（kg）650材料应用 高强度钢板/铝板碰撞星级E-NCAP 5成型技术冲压/拼焊板/热成形/滚压/液压成形结合技术 点焊弧焊缝激光焊压合密封性能漏水第29页，共61页。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(bending stiffness)和扭转刚度(torsion stiffness)。影响：可靠性，安全性，操纵稳定性，NVH性能等 第30页，

12、共61页。刚度试验方法弯曲刚度扭转刚度第31页，共61页。第32页，共61页。扭转弯曲第33页，共61页。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”。第34页，共61页。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第35页，共61页。第36页，共61页。3.4 轿车车身碰撞性能3.4.1

13、 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第37页，共61页。行人保护及法规2、头部撞击试验1、腿部撞击试验第38页，共61页。3.4.2 碰撞设计第39页，共61页。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 焊第40页，共61页。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介绍第41页，共61页。3.5.1 车身骨架刚度模态3.5.2 车身密封条系统第42页，共61页。

14、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）密封不良导致漏水第43页，共61页。3.5.5车身降噪材料第44页，共61页。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。冲压涂装总装第45页，共61页。4.1 冲压 热成形工艺（Hot forming) Cold Forming - Hot Forming冷成型 热成型 4.2.1 成形工艺第46页，共61页。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.卓越的防碰撞性能第47页，共6

15、1页。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：序号工艺缺点1零件成型后冷却速度和保压时间较难控制2热成型件冷却至室温的过程中， 不同部位冷却速度不同会导致零件发生严重变形， 从而影响成型零件的尺寸精度3热成型件后序加工难度大，因而只应用于一序成型的简单零件（梁、柱等）；同时热成型工序并入现有冷成型车间的难度较大4受模具材料强度、模具热处理工艺、高应力集中、模具表面温度频繁升降等因素影响，热成型模具易失效，导致模具使用寿命降低5国内关于热成型用钢、表面镀层、零件检测上的技术还不成熟目前大众公司在第6 代PASSAT

16、 车型中有9 个部件使用MnB 钢板（硼钢），在新型Golf V6 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。第48页，共61页。液压成形工艺（Hydro forming) 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

17、液压成形设备、高压液压源等。第49页，共61页。滚压成形工艺（Roll forming) 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.更少模具磨损第50页，共61页。AutoformDynaformPamstamp快速工艺方案计算精算及回弹分析4.2.2 成形CAE第51

18、页，共61页。op10 拉延op20 修边冲孔侧修边 op30翻边整形Op40/侧冲孔侧修 边侧整形op50侧翻边整形侧冲孔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第52页，共61页。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 基本概述第53页，共61页。4.2.2 RPS定位基准选择第54页，共61页。4.2.3 RPS定位基准FEA优化第55页，共61页。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密封胶设计喷漆部位、厚度设计前处理、电泳工艺设计PVC喷涂设计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第56页，共61页。漏水工艺孔验证电泳工艺孔验证涂装工艺方案：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第57页，共61页。CADFEM涂装 VPS（virtual paint shop）第5