汽車車身設計介紹-PPT課件(PPT 61頁)

1、歡迎大家！第1頁，共61頁。汽車車身設計介紹第2頁，共61頁。2.車身結構3.車身性能4.車身工藝1.轎車分類第3頁，共61頁。 1)sedan這是最常見的四門三廂車（轎車）。2)coupe通常這就是兩門三廂車的英文名。比較富有時代感，比較COOL。在北美，一輛車子的品牌會有很多的版本。像，ACCORD CIVIC都有兩門車的版本。通常coupe是年輕人所寵愛的。但像最近看到的有關于韓國現(xiàn)代coupe跑車的新聞，coupe并非跑車，僅僅是運動感很強。3)hatchback也就是揭背式。通常就是兩廂車，車尾上的門可向上掀起。外形小巧玲瓏，一般來說，價格比較便宜，開起來也比較經(jīng)濟。在北美，最常見的

2、是civic hatchback。通常，年輕人開這種車的比較多，學生也占一定比例。4)wagon這就是常說的旅行車。大多數(shù)旅行車都是以轎車為基礎的，也就是說將轎車的后備廂加高到與車頂齊平，用來增加行李空間?，F(xiàn)在，在北美很多車都有它的wagon版本。wagon對于北美人來講是相當有魅力的，他既有轎車的舒適，也有相當大的行李空間，外形也相當?shù)姆€(wěn)重，有成熟的魅力。5)VAN 客貨兩用車。也可以說是，MPV(multi-purpose vehicle多功能用途車)。在北美，VAN是相當常見的車型，既有四四方方的VAN，也有圓滑的VAN，在中國，也叫大面包，子彈頭通常是有7，8個座位.honda ody

3、ssey外形比較好看.1.轎車分類第4頁，共61頁。6)SUVSport Utility Vehicle運動型多功能車。7)pick-up truck在北美流行的皮卡在中國卻處處受制。皮卡在北美人的眼中是最穩(wěn)健忠實的伙伴。可以這么講，如果你在北美，去一個工地上看看，你一般很難分辨那一輛是老板的車，那一輛是工人的車，基本上都是皮卡。大多數(shù)的白人家里都有一輛以上的皮卡。我的鄰居，一個老大爺，他有三輛皮卡，雪孚萊，福特，道奇。在街上，你也經(jīng)?？梢钥匆娨粋€大媽開著一輛dodgeram 2500柴油四驅皮卡。我個人的感覺皮卡比SUV更粗曠，更豪放，但不適于中國。 8)Convertible中文意思為可折

4、疊的，也就是蓬可折疊的敞篷車。這類車倒不以飆車為樂，主要是以休閑為主。VOLVO C70即屬于此類，還有像Toyota SolaraConvertible等等，美國的敞篷車更是數(shù)不勝數(shù)。 9)ROADSTER跑車。第5頁，共61頁。1、人體坐姿2、乘員布置 室內空間3、駕駛員操作方便性4、進出方便性5、駕駛員視野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、整車尺寸2、法規(guī)檢查（行人保護）3、分型縫，間隙，階差檢查4、工藝檢查5、外飾配置完整性1、動力總成布置2 、懸置3、油箱 特別是影響到整車概念設計的系統(tǒng)。 造型&CAS/人機工程/機械布置第6頁，共61頁。2.車身結構2.1 車身主要功能 交通事故中保證安全的生存空間與外界隔離提供舒適的駕乘環(huán)境對駕乘人員及行李的承載能力為內飾、電器、底盤及動力總成提供可

6、靠安裝第7頁，共61頁。2.2 車身結構分類 按受力情況可分為非承載式和承載式兩種，部分承載為半承載式。適用對象：大部分轎車城市SUV部分客車適用對象：貨車越野車高級轎車客車第8頁，共61頁。2.3 承載式車身分塊214356879101、車身骨架總成2、發(fā)動機蓋總成3、左翼子板4、右翼子板5、左前門總成6、右前門總成7、左后門總成8、右后門總成9、后背門總成10、加油口蓋總成第9頁，共61頁。下部車身總成側圍總成2.3.1 車身骨架組成：下部車身總成、側圍總成及頂蓋總成車身性能的決定因素也是車身的主要承載部件車身密封的決定因素車身上下承接的主要部件車身外觀的特征性部件頂蓋總成包裹架總成第10

7、頁，共61頁。下部車身總成2.3 .1.1下部車身總成發(fā)動機艙總成水箱橫梁總成前擋板總成縱梁輪罩總成流水槽總成地板總成前地板總成后地板總成中地板總成后圍總成后輪罩總成第11頁，共61頁。2.3 .1.2側圍總成翼子板總成A柱內板、加強板側圍外板總成側圍內板總成B柱內板、加強板C柱內板、加強板包裹架總成后輪罩總成加油口總成第12頁，共61頁。2.3.1.3頂蓋總成前頂橫梁總成后頂橫梁總成頂蓋中頂橫梁總成第13頁，共61頁。發(fā)動機蓋總成2.3.2 車身門蓋部分：發(fā)動機蓋總成、行李箱蓋總成、左右前門總成、左右后門總成行李箱蓋總成左前門總成左后門總成行李箱蓋外板行李箱蓋內板總成左前門外板左后門外板左后

8、門內板總成左前門內板總成第14頁，共61頁。白車身總成關系圖3Y4Y5Y總成總成單件標準件箭頭系統(tǒng)第15頁，共61頁。2.3.3 車身零件編號分組原則第16頁，共61頁。2.3.4 英文名稱常用詞縮寫第17頁，共61頁。2.3.5 車身零件名稱定義原則依據(jù)零件結構形式特點依據(jù)零件所處的位置依據(jù)零件所承載部件的名稱第18頁，共61頁。2.4 車身材料屈服強度(Mpa)抗拉強度(Mpa)備注MS170-280270-390Mild SteelHSS220340High Strength SteelEHSS280600Extra High Strength SteelUHSS400800Ultra

9、High Strength Steel設計原則：1）結構和強度要求；2）工藝可行性；3）重量；第19頁，共61頁。車型高強度鋼板的比例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頁，共61頁。成形及工藝研究應用材料成形性能（成形性（formability）并不等同延伸率（elongation）屈服強度，抗拉強度/延伸率第21頁，共61頁。加工硬化指數(shù)（n） n即為硬化指數(shù)，表示在塑性變形中材的硬化程度。n大時，說明在變形中材料

10、加工硬化嚴重，真實應力增加大。 工程應變/n第22頁，共61頁。烘烤硬化（BH） 170 度加工硬化 烘烤硬化第23頁，共61頁。極限拉伸比(LDR) D/H板直徑/沖頭直徑第24頁，共61頁。脹形試驗LDH(H/D)第25頁，共61頁。彎曲性能最小R/t第26頁，共61頁。翻邊性能第27頁，共61頁。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對與同樣屈服強度的高強度鋼板，DP/TRIP最終抗拉強度很高。第28頁，共61頁。NVH性能防腐性能碰撞性能結構性能隔振 降噪 吸音 密封鍍鋅板 電泳 注蠟材料 工藝 結構吸能 傳力 加強 強度 剛度 模態(tài)3.車身性能（骨

11、架）BIW目標設定車身剛度 彎曲剛度（N/mm）6800扭轉剛度（Nm/deg）10000車身模態(tài) 一階彎曲模態(tài)（Hz）26一階扭轉模態(tài)（Hz）22白車身重量白車身骨架 （kg）430門蓋（kg）85RHT系統(tǒng)（kg）150總重（kg）650材料應用 高強度鋼板/鋁板碰撞星級E-NCAP 5成型技術沖壓/拼焊板/熱成形/滾壓/液壓成形結合技術 點焊弧焊縫激光焊壓合密封性能漏水第29頁，共61頁。3.1 轎車車身的剛度一般是指車身的靜剛度，包括彎曲剛度(bending stiffness)和扭轉剛度(torsion stiffness)。影響：可靠性，安全性，操縱穩(wěn)定性，NVH性能等 第30頁，

12、共61頁。剛度試驗方法彎曲剛度扭轉剛度第31頁，共61頁。第32頁，共61頁。扭轉彎曲第33頁，共61頁。3.2 轎車車身的模態(tài) 在行駛中，車身可以看作是一個多自由度的振動系統(tǒng)，人們引入了模態(tài)這一概念來對這種狀態(tài)下的車身進行研究。 模態(tài)是振動系統(tǒng)的一種固有振動特性，模態(tài)一般包含頻率、振型、阻尼。然而，為了便于對模態(tài)進行稱呼，就以模態(tài)頻率的大小進行排隊，這種排隊的順序往往就是所謂的“階”。第34頁，共61頁。3.3 轎車車身的強度和剛度（局部） 1.強度和剛度定義及關系2.那些區(qū)域存在強度和剛度問題3.強度和剛度的影響因素第35頁，共61頁。第36頁，共61頁。3.4 轎車車身碰撞性能3.4.1

13、 碰撞法規(guī)行人保護-低速碰撞乘員保護-高速碰撞中國美國歐洲正碰偏置碰側碰后碰頂壓及其他乘員保護第37頁，共61頁。行人保護及法規(guī)2、頭部撞擊試驗1、腿部撞擊試驗第38頁，共61頁。3.4.2 碰撞設計第39頁，共61頁。安全車身結構結構設計特有加強結構吸能區(qū)域傳力路徑材料應用工藝應用激光 焊第40頁，共61頁。3.5 轎車車身NVH性能 NVH性能(振動、噪音、平順性/舒適性)是用戶敏感度最高的性能指標，因而NVH好壞，關系產品競爭力的強弱，也是評價一個整車開發(fā)項目成敗的重要標志之一； 車身NVH介紹第41頁，共61頁。3.5.1 車身骨架剛度模態(tài)3.5.2 車身密封條系統(tǒng)第42頁，共61頁。

14、3.5.3 車身密封（堵件）3.5.4 車身密封膠（點焊膠，涂裝密封膠（粗密封 細密封）密封不良導致漏水第43頁，共61頁。3.5.5車身降噪材料第44頁，共61頁。4.車身工藝轎車車身是通過沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝來實現(xiàn)的。沖壓涂裝總裝第45頁，共61頁。4.1 沖壓 熱成形工藝（Hot forming) Cold Forming - Hot Forming冷成型 熱成型 4.2.1 成形工藝第46頁，共61頁。熱成形工藝特點： 1.最高的強度并且具備最好的延展性 2.最大的減輕重量潛力 3.最好的加工精度 4.沒有回彈力影響 5.能加工成復雜的形狀 6.卓越的防碰撞性能第47頁，共6

15、1頁。熱成型的應用： 目前，國內Benteler、寶鋼、賽科利、浙江煒馳等公司都在致力于熱成型模具的開發(fā)。還存在的主要技術問題：序號工藝缺點1零件成型后冷卻速度和保壓時間較難控制2熱成型件冷卻至室溫的過程中， 不同部位冷卻速度不同會導致零件發(fā)生嚴重變形， 從而影響成型零件的尺寸精度3熱成型件后序加工難度大，因而只應用于一序成型的簡單零件（梁、柱等）；同時熱成型工序并入現(xiàn)有冷成型車間的難度較大4受模具材料強度、模具熱處理工藝、高應力集中、模具表面溫度頻繁升降等因素影響，熱成型模具易失效，導致模具使用壽命降低5國內關于熱成型用鋼、表面鍍層、零件檢測上的技術還不成熟目前大眾公司在第6 代PASSAT

16、 車型中有9 個部件使用MnB 鋼板（硼鋼），在新型Golf V6 車型中有5 個部件使用MnB 鋼板，使用高強度熱成型鋼板的部件包括A/B/C 柱、加強板、中央通道、保險杠支架等。如果不能很好解決以上的工藝缺點、再加上熱成型生產也是一個高耗能的過程，考慮成本和技術問題，國內熱成型的應用短期內將很難推廣。第48頁，共61頁。液壓成形工藝（Hydro forming) 高強度鋼的液壓成形技術仍處于發(fā)展階段。研究的重點包括：降低材料在成形過程中的加工硬化傾向；開發(fā)適用于液壓成形工藝的材料；改善潤滑條件；提高生產效率；用于白車身結構的薄壁、拼焊。錐形鋼管的成形性。彎曲性能和連接性能，生產大型零部件的

17、液壓成形設備、高壓液壓源等。第49頁，共61頁。滾壓成形工藝（Roll forming) 滾壓加工是一種無切屑加工。通過一定形式的滾壓工具向工件表面施加一定壓力。在常溫下利用金屬的塑性變形，使工件表面的微觀不平度輾平從而達到改變表層結構、機械特性、形狀和尺寸的目的。因此這種方法可同時達到光整加工及強化兩種目的。滾壓成形工藝特點： 1.可成形復雜截面 2.初始投資后低生產成本 3.高生產率 4.更小R/T值，相對彎曲工藝 5.成形精度高，更適合高強度鋼板 6.更少模具磨損第50頁，共61頁。AutoformDynaformPamstamp快速工藝方案計算精算及回彈分析4.2.2 成形CAE第51

18、頁，共61頁。op10 拉延op20 修邊沖孔側修邊 op30翻邊整形Op40/側沖孔側修 邊側整形op50側翻邊整形側沖孔op60側沖孔翼子板全序模面工程 CAE分析建模 成型CAE分析報告回彈分析報告第52頁，共61頁。4.2 焊接1.RPS 定位系統(tǒng)對車身設計的要求2.點焊對車身設計的要求（焊接邊，焊鉗空間）3.焊接工藝對車身設計的要求（激光焊）4.焊接總成對車身設計的要求（車身分塊）4.2.1 基本概述第53頁，共61頁。4.2.2 RPS定位基準選擇第54頁，共61頁。4.2.3 RPS定位基準FEA優(yōu)化第55頁，共61頁。4.3 涂裝涂裝工藝作業(yè)要求前處理、電泳工藝要求涂裝打膠圖PVC噴涂區(qū)域圖噴漆部位設計圖涂裝車間材料消耗清單涂裝新材料開發(fā)報告密封膠設計噴漆部位、厚度設計前處理、電泳工藝設計PVC噴涂設計產品概念報告涂裝工藝設計手冊產品三維數(shù)模涂裝制造要求涂裝工具設計第56頁，共61頁。漏水工藝孔驗證電泳工藝孔驗證涂裝工藝方案：漏水工藝孔虛擬驗證分析報告車身內腔電泳漆膜厚度虛擬驗證分析報告臘膜厚度分析報告涂層烘烤效果分析報告涂裝生產線參數(shù)涂裝工藝流程圖第57頁，共61頁。CADFEM涂裝 VPS（virtual paint shop）第5