《白车身结构介绍》PPT课件.pptx

白车身结构介绍讲解人：2014/05/08 车身功能定义：应对驾驶员提供便利的工作条件，对乘员提供舒适的乘坐条件，保护他们免受汽车行驶时的振动、噪声，废气的侵袭以及外界恶劣气候的 影响，并保证完好无损地运载货物且装卸方便。汽车车身上的一些结构措施和设备还有助于安全行车和减轻事故的后果。 车身应保证汽车具有合理的外部形状，在汽车行驶时能有效地引导周围的气流，以减少空气阻力和燃料消耗。此外，车身还应有助于提高汽车 行驶稳定性和改善发动机的冷却条件，并保证车身内部良好的通风。 汽车车身按受力形式分类：非承载式车身承载式车身非承载式车身：车身安装在车架上特征：有独立完整的车架车架及车身之间采用弹性元件做柔性连接绝大部分载荷由车架承担 优点:舒适性好：车身与车架之间通过弹性装置连接，能达到一种良好的隔振效果，提高乘坐舒适型。发动机不是直接固定在车身上，噪声不易传入车内整车纵向刚度大安全性好：车辆发生碰撞时，车架吸收一部分撞击能量，安全性能提高车身承载系数小。便于变型车的开发，以及车身外形的变化和换型设计由于底盘和车身是分别作为组件先行装配的，并在最后装配之前能够进行单独检查和调试，简化了总装过程。缺点：车身笨重，质量大，高度高 车架结构要求：支承发动机、驱动装置和悬架等总成，并根据底盘及车身的总布置设计要求来控制各构件的运动承受由车身和底盘零部件传来的作用力车架结构应对车身座舱具有安全保护作用。当车辆发生正面碰撞时，撞击能量应首先由车架承受，通过有目的的车架纵梁断面分级，是撞击能量传到指定部位连接并支承车身，同时将外力传到车身上 承载式车身：无独立车架的车身结构特征：没有单独车架，车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础，车身负载通过悬架装置传给车轮。优点：自重轻：由于车身所有承载构建采用刚性焊接，有利于车身结构最佳化设计，从而可实现车身质量小，刚度高，并且降低成本。整车高度低：室内可利用的有效空间增大，可降低地板高度和整车高度。车门门槛降低，是上下车方便性更好翻车安全性高 缺点：舒适性差：震动、噪声易直接传入车内整车纵向刚度低对冲压设备要求高 结构分块及汽车零部件编号规则：launch3 NS 国家和组织标准GBQCT 265(2004)汽车零部件编号规则 雅力士车身爆炸图 设计要求：满足安装功能满足人机法规满足强度刚度，耐久性要求,安全性要求满足密封性，防腐要求满足冲压、焊装、涂装、总装工艺及 维修方便性要求轻量化设计 前防撞梁：为了维修更换，节约成本，大都是装配式结构，与车架纵梁连接， 作为汽车被动安全的第一道屏障。大多数 的防撞横梁普遍采用抗拉强度为1000MPa左右或更高的超高强度钢，其厚度大多在2毫米左右，为了轻量化也有铝合金结构，但成本较高，高档车用的较多。布置中心高度最好在400mm到500mm之间。前后保险杠防撞横梁与保险杠外壳之间安装泡沫材料，行人保护要求泡沫厚度60m以上 凯美瑞前防撞梁雅力士前防撞梁2803500 前防撞梁总成 前部框架：功能：1.安装水箱冷凝器总成，安装机盖锁，前大灯，保险杠，喇叭，线束等结构特点：分钣金框架（如雅力士，凯美瑞）和复合材料框架（如福克斯，奥迪A4)两种。优缺点：1.钣金框架成本低，强度刚度好，但由于焊接误差大，精度低，而且重量重。2.复合材料重量轻，由于整体成型精度高，但强度刚度强度差，由于整体更换，维修方便，但成本高。 8401100 散热器框架总成 设计要求：满足底盘，附件，电器，内外饰的安装功能。水箱的布置需要，上横梁设计成活装件，便于拆卸水箱。缓冲结构保证右旋保证车灯安装精度，安装点尽量布置在一个件上或者一个总成上。CAE分析点1.机盖锁安装点的强度。不能在机盖关闭力冲击下变形，合理增加锁安装点局部强度2.上横梁刚度分析，行人倚靠上横梁不能产生大的变形。 前纵梁总成：安装功能：安装翼子板，蓄电池，洗涤液壶，线束，机盖板拉索，前大灯，前保险杠，底盘悬架系统，发动机悬置等。结构特点：车身前部主要受力部件，承受车身的纵向力并传递给地板，侧围等部件。翼子板安装点，行人保护弱化处理 蓄电池安装支架副车架安装点减震器安装点防撞梁安装点8400100 左纵梁总成 设计要求：满足翼子板，蓄电池，洗涤液壶，线束，机盖板拉索，前大灯，前保险杠，前防撞梁，底盘悬架系统，发动机悬置安装功能。为了吸收碰撞的能量，前纵梁分三级溃缩。前中后依次加强，前段增加溃缩筋。力合理分配传递，在传力路径上结构加强。减震器安装座板需要有足够强度，满足底盘极限工况下要求。底盘安装点车身强度满足要求保证与轮胎包络的最小运动间隙保证与发动机总成的最小运动间隙 CAE分析点：副车架安装点强度摆臂安装点强度，刚度发动机悬置点强度减震器安装座板强度 凯美瑞前纵梁激光拼焊板，料厚依次为1.6mm,2.0mm,2.6mm 连接板将纵梁力分解到侧围门槛 雅力士溃缩结构 前围总成：安装功能：安装转向管柱，安装制动踏板、离合踏板、油门踏板，安装空调，安装仪表台总成，机盖板，前风窗玻璃，通风盖板，翼子板，底盘管路，电器线束结构特点较高的密封要求，较高的刚度强度要求，耐久性要求，需考虑左右舵的设计结构 设计要求：满足底盘转向，制动系统，仪表台，空调等安装功能。满足一定的刚度，强度。考虑轮胎包络的最小间隙。考虑密封，前围板尽量避免开孔。流水槽的流水走向设计考虑空调进风口的设计考虑前围上横梁与风窗玻璃的定位，涂胶间隙满足人机下视野要求考虑左右舵的设计CAE分析内容前围制动踏板处的刚度强度，疲劳强度。 与轮胎包络的最小间隙制动踏板安装处，保证刚度强度空调进风口加强板增加纵向横向刚度 5301100 前围板总成 机盖板安装点，校核刚度。安装雨刮电机玻璃涂胶面，此面与风窗玻璃保证均匀间隙 前地板总成：安装功能安装座椅，副仪表台总成，线束，排气系统，管路，手刹。 设计要求：满足座椅，副仪表台，手刹，换挡机构，电器ECU，地毯，管路，线束等的安装功能应提供足够的强度刚度，保证足够的承载能力，因此除加强自身地板结构外还需设置纵梁横梁等承载构件满足侧碰力的传递，地板梁设计对应侧围B柱考虑总装吊装点的布置设计及车型公用问题满足密封要求，地板面板上尽量少开孔，满足防腐要求，防止路面的石击，增加pvc胶保护。CAE分析内容座椅安装点强度。安装座椅处地板刚度安全带固定点强度 地板最薄弱处的地板刚度手刹支架的疲劳强度 满足排气管布置中央通道拱起结构，此结构既增加了地板的纵向刚度，又增大的了排气管的离地间隙座椅梁连贯增加了地板的横向刚度此结构部分车型有，增加了纵向力分解和增加了地板脚踏处的地板刚度门槛内板考虑车身线束和门槛护板安装，此件是传力件，需要有强度刚度要求5120100 前地板总成 两加强梁与座椅横梁对接，增加了地板的横向刚度。四个定位孔在地板的最低位置，兼做流水孔功能 中后地板：安装功能：安装后座椅，后备胎，油箱，底盘后悬架总成，排气管，管路，线束，拖车钩。 设计要求：满足后座椅，后备胎，后地毯，后悬架系统，后排气，油箱的安装功能应提供足够的强度刚度，保证足够的承载能力，因此除加强自身地板结构外还需设置纵梁横梁等承载构件满足车身后碰要求，满足后碰力的传递，地板纵梁应有做够的强度满足密封要求，地板面板上尽量少开孔，满足防腐要求，防止路面的石击，增加pvc胶保护。 CAE分析内容后悬架安装点的极限工况强度安全带下安装点的强度。车辆后碰 力的传递路径5101100 车身地板后段总成 后座椅安装点后备胎安装位置 安全带下安装点 悬架安装点油箱的安装点，及设计车身足够的油箱避让空间 后地板骨架纵梁和横梁，形成封闭结构，保证了后地板的刚度要求。具有较大的承载能力 侧围总成：安装功能：安装车门，密封条，安全带，侧安全气帘，侧围护板，前后风窗玻璃,线束等功用：提供人员进出出入通道，承受、传递三个方向的力。 设计要求：满足电器，内外饰，附件的安装功能满足外观间隙面差要求满足人机要求侧围是支撑顶盖，连接车身前后部份的侧面构建，固定前后风窗玻璃，保证侧面碰撞安全性的承载框架，应具有较大的抗弯和抗扭刚度和强度。CAE分析点：侧围上车门铰链安装点强度刚度侧围顶压分析侧面碰撞分析侧围外板燥涡分析 侧围外板设计要求：侧围外观面达到A级曲面要求A柱不能太宽，满足视野要求。门洞线满足人机的上下车方便性满足冲压工艺，材料一般选用拉延性较好的DC06与车门后背门间隙面差均匀5401100 左侧围骨架及盖板总成 A柱：功用：支撑顶盖，安装前风窗玻璃，安装前车门，安装仪表台支架，承受并传递垂直力、纵向力。构成：外板，内板，加强板 A柱加强板：增加车门铰链铰链处的强度，一般在铰链处还有铰链螺母板，增加垂向支撑强度，为了增加材料利用率一般分上下件焊接。A柱铰链安装强度需要经过车门下垂分析验证。5401310 左A柱内板总成 A柱内板：功用：安装仪表台管梁，侧围A柱护板，线束构成：节约材料一般分上段和小段 B柱：位于前门和后门之间，是车身承载框架的重要组成部分，在侧碰时对保证乘员舱的完整性起到很大的作用。B柱由外板，加强板，内板组成，现代轿车多采用掩藏布置形式。功用：支撑车顶盖，承受前后门的支撑力；还要装置一些附加零件，如前排安全带；承受并传递垂直力、侧向力。 B柱加强板：一般连贯，上面与上边梁焊接，下面与下门槛梁焊接，是侧碰力的主要承受件，为了电泳充分，需要增加相应的工艺孔，并保证与侧围外板有一定的间隙。B柱铰链安装板：功用：增加铰链安装处的局部强度，增加B柱的刚度。5401330 左B柱内板总成 门槛加强板总成：功用：传递纵向力，侧向力，是车身侧碰，正碰的主要受力件。与门槛内板一起是侧围和下车身骨架的桥梁。是提高车身整体扭转和弯曲刚度的关键构件。构成：门槛加强板和局部加强小件组成。一般对应B柱由连接门槛内外板的加强件，其与根据CAE分析情况合理增加。5401750 左门槛加强板总成 侧围上边梁加强板：功用：支撑顶盖，传递垂向力和纵向力。前端与A柱加强板连接，后端与C柱加强板连接，下部与B柱加强板连接。设计时需要主要考虑焊接工艺，结构强度根据CAE分析反馈修改。 侧围上边梁内板：功用：安装侧气帘，安全拉手，线束设计时考虑焊接避让缺口，防止四层焊接。 B柱内板：功用：安装安全带，B柱护板，车门触点开关，线束结构：上段与侧围上边梁连接，下端与门槛内板连接设计时考虑安全带卷收器要有足够的装配空间，线束通过工艺孔。 C柱总成：功用：安装后风窗玻璃，加油口，内饰护板，安全带，气撑杆，后尾灯，后保险杠，通气阀，线束，后背门（行李箱）拉线，后雨刮管路，底盘悬架，加油管等。支撑顶盖，传递垂向力和纵向力。结构分类：两厢式，三厢式，suv式，后背门侧开式结构 C柱总成：前上端与侧围上边梁连接，下端与地板连接，后上端与顶盖后横梁连接。局部刚度，强度 加强腔体结构，下端与后围内板贯通，上端与顶盖后横梁贯通与 上边梁连接形成上端腔体5401340 左后轮罩及C柱内板总成 安装减震器安全带安装点护板安装孔加油口安装孔通气阀孔位后尾灯安装气撑杆安装 设计要求：满足底盘，电器，附件，内饰安装功能，满足布置空间满足后排头部包络空间满足满足焊接工艺要求安全带安装点满足法规要求悬架安装点满足底盘工况要求CAE分析内容：安全带安装点强度悬架安装处强度 流水槽，灯座板：考虑气撑杆布置空间，安装点的防水性，最好避免在底面考虑灯座板的密封性，防止水进入行李仓考虑焊接定位方便性，防止定位孔在流水底面考虑与侧围外板的焊接空间，焊接方便性考虑大灯定位安装方便性校核气撑安装点强度要求密封止口与后背门间隙均匀 轮罩内板总成：减震座板要求有总够的强度满足底盘的工况要求保证与轮胎包络的间隙考虑与地板的焊接可焊性和操作方便性保证加油管有足够的布置空间如果没有轮罩后挡泥皮尽量少开孔，防止泥水进入客舱。 外轮罩总成：满足电器附件的安装功能满足加油管的布置空间满足轮胎包络的最小间隙满足焊接，冲压，密封要求考虑挡泥板和保险杠的安装大面或者大曲面增加加强筋满足局部模态要求，防止震动噪声 5401530 左C柱内板及轮罩外板总成 C柱上段内板及加强板总成：满足安全带，电器线束的安装满足内饰护板安装满足后排头部空间满足安全带固定点强度 顶盖总成：功用：安装天窗，顶灯，顶棚，遮阳板，顶棚线束，顶盖装饰条，天线等。结构：由顶盖前横梁，顶盖后横梁，顶盖中横梁，天窗加强板等组成。设计要求：满足附件，电器，内外饰的安装功能具有一定的横向刚度满足人机头部包络满足上视野要求 安装遮阳板前阅读灯安装区域安装天窗安装后阅读灯5701000 顶盖骨架及盖板总成 顶盖外板：外表面达到A级曲面要求前端与前风窗玻璃采用粘胶连接，保证粘胶宽度，增加玻璃定位结构前分缝线与风窗玻璃边界保证均匀间隙面差两侧与侧围连接，与侧围形成U型槽用于安装顶盖装饰条顶盖后端两厢和三厢结构不同：三厢顶盖后端与后风窗玻璃粘接连接，保证粘胶宽度，增加玻璃定位结构两厢车后端安装后背门和后背门密封条5701101 顶盖外板 顶盖前横梁：结构：两端与顶盖侧支撑梁连接，上部与顶盖外板连接，形成顶盖的前部空腔结构，提高了顶盖横向刚度。功用：安装遮阳板，安装前阅读灯，安装顶棚。设计要求：满足附件，电器，内外饰安装功能满足上视野要求顶盖前横梁后部与顶盖通常采用粘接连接，满足设计规范5701310 顶盖前横梁总成 顶盖中横梁功用：仅作支撑用，增加顶盖外板刚度，增加顶盖局部模态值，防止震动。设计要求：轻量化设计，与顶盖粘胶连接。5701102 顶盖中横梁 顶盖后横梁结构：两端与顶盖侧支撑梁连接，上部与顶盖外板连接，形成顶盖的后部空腔结构，提高了顶盖横向刚度。两厢车后横梁有安装后背门需求，需要增加后横梁加强板，及铰链加强板增加横后梁刚度和局部强度功用：两厢车：安装后背门铰链，安装顶棚。5701500 顶盖后横梁总成 设计要求：满足顶蓬的安装功能，满足铰链的安装功能要有足够刚度强度，满足后背门工况分析要求轻量化要求焊接工艺性要求CAE分析：后背门下沉下垂分析后背门铰链安装点强度刚度分析 后围总成：结构：两端与侧围连接，下部与地板连接，上部加强板与外板形成腔体结构，增加横向刚度。与侧围灯座板内板连接形成整个尾门周圈腔体，增加后部整体刚度。功用：安装后背门锁扣，安装后背门门槛护板，安装后防撞梁，安装后保险杠设计要求：满足锁扣，线束，内饰护板，后防撞梁安装功能密封止口面满足后背门内板间隙均匀要求后围外板尽量少开孔，防止流进行李箱锁扣安装点强度满足要求CAE分析锁扣安装点强度 5601000 后围板总成 thank you