充值購買 費領(lǐng)取圖紙 乘用車車身外廓設(shè)計及車身斷面分析 摘要 :在我國經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，國家汽車擁有量已不同往日增長量顯著提升，但一系列社會環(huán)境問題也隨之發(fā)生，超載超限是由非法車輛改裝導(dǎo)致的，對國家和人民生命造成巨大財產(chǎn)損失。道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值（ 格規(guī)范車輛生產(chǎn)廠家的規(guī)格。營運車輛綜合性能要求和檢驗方法要求車輛不得任意改造其結(jié)構(gòu)，且需要對汽車尺寸參數(shù)進(jìn)行檢測。車輛外廓參數(shù)尺寸已經(jīng)成為一項汽車通過性參數(shù)和運行安全檢測的重要內(nèi)容 1。本文主要是參照 大眾平民的一汽 寶來 2017 款 汽車的形式進(jìn)行分析，乗用車的外廓尺寸進(jìn)行設(shè)計計算，為更合理的得到車身外廓尺寸要通過相關(guān)人體工學(xué)使用在汽車中的一些基本知識以及乘用車車身輕量化設(shè)計研究以達(dá)到改善汽車的相關(guān)性能目的降低整車整備質(zhì)量，在保證車身強度和剛度的條件下減輕汽車的質(zhì)量條件下。 其次，車身斷面分析作為工程前是否可執(zhí)行分析的主要方法。分析車身部分主要是為了分析工程前車輛主要結(jié)構(gòu)部件的布局和可行性。結(jié)構(gòu)和搭接方式確定按照主體部分的關(guān)鍵部位給分析下一步的車體分塊和結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要部分以及零部件繪制，同時對車體內(nèi)外部分的剖面進(jìn)行基本的分析， 以確定車體蓋部分與零件之間的間隙大小。 斷面分析的結(jié)果關(guān)系到汽車的美觀度以及車身強度等 ，所以，車身斷面分析具有重要的意義 關(guān)鍵詞： 乘用車； 車身外廓；車身斷面 充值購買 費領(lǐng)取圖紙 of In s at of in a of by by s (of to an of is to 017 is in of It is to of of he to of of to of 錄 摘要 : . I . 錄 . 緒論 . 1 題研究背景 . 1 計的意義和目的 . 1 業(yè)設(shè)計的內(nèi)容 . 1 身外廓的設(shè)計 . 1 身斷面分析 . 2 2 乘用車車身外廓設(shè)計 . 3 身形式的分析 . 3 車的分類 . 3 用車形式的選擇 . 4 身形式的分析 . 4 用車布置形式的選擇 . 5 用車外廓尺寸的設(shè)計 . 5 廓尺寸 . 5 車的主要尺寸 . 6 車的外廓尺寸設(shè)計 . 6 車的前懸 R . 8 車車身的主要構(gòu)成部 件 . 8 體工程學(xué)在汽車車身設(shè)計中的應(yīng)用 8 . 9 體模型 . 9 排座椅 H 點的確定 . 12 排座位 H 點的確定 . 12 身輕量化設(shè)計 . 12 車身斷面分析 . 14 身主斷面分析 . 14 身關(guān)鍵斷面分析 . 16 4 總結(jié)與展望 . 24 結(jié) . 24 望 . 24 參 考 文 獻(xiàn) . 26 致 謝 . 27 1 1 緒論 題研究背景 經(jīng)濟 的發(fā)展帶動科學(xué)的進(jìn)步，與此同時汽車研發(fā)水品的提升也讓人們對汽車的各項性能要求也逐漸提高，而在汽車行業(yè)技術(shù)發(fā)展中，汽車車身作為最直接、最有視覺感的設(shè)計就是汽車車身外廓的設(shè)計開發(fā)，在當(dāng)今我國的汽車行業(yè)還不能與傳統(tǒng)工業(yè)的汽車大國比較，很多真正的核心技術(shù)仍掌握在美德日大國手中，雖然中國很多汽 車領(lǐng)軍行業(yè)的品牌崛起，如吉利、東風(fēng)、長城等但我們汽車人依然還要不斷的開發(fā)與進(jìn)步。 能夠具有汽車車身的研發(fā)設(shè)計能力作為具備乘用車國產(chǎn)研發(fā)能力的突破口 ,是有著非凡的意義。 其次，在汽車領(lǐng)域日新月異的發(fā)展下，新型材料和工藝的涌現(xiàn)與實施在不斷著提升汽車的各方面性能和品質(zhì)。于此也給車身外廓設(shè)計有了巨大的設(shè)計選擇空間。在激烈的市場競爭環(huán)境下為滿足各種消費者的需求以及個性化的需求。也不斷推動者汽車生產(chǎn)廠持續(xù)的推出更多更新的車型樣式。由此可見乘用車身外廓設(shè)計的重要性，也是汽車生廠商與競爭對手競爭的核心的競爭力體現(xiàn)，也是各大汽 車廠商不斷研發(fā)的方向，有著極為重大的意義。 計的意義和目的 乘用車外廓設(shè)計的合理關(guān)系到駕駛員以及乘客的舒適性體驗。同時也會更加有效的對道路的使用和行駛過程中車流量的大小合理利用。 車身輕量化是減少車身的質(zhì)量得到更高的性能要求，但同時要保證車身的強度和剛度在合理的范圍內(nèi)。 對汽車車身斷面進(jìn)行分析，確定汽車各零部件之間的間隙和誤差值，了解零部件相互的搭接方式，斷面分析的結(jié)果關(guān)系到汽車的美觀度以及車身強度等，所以車身斷面的分析也是必不可少的。 業(yè)設(shè)計的內(nèi)容 身外廓的設(shè)計 車輛的超載超 限危害造成縮道路和橋梁的使用年限的減少以及修復(fù)的頻繁，同時也是車禍?zhǔn)鹿拾l(fā)生的首要原因其中之一，給國家財產(chǎn)和乘客的生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重的損害。 2 本設(shè)計主要針對以上發(fā)展趨勢， 對乗用車車身形式的分析、外廓尺寸計算設(shè)計、人體工程學(xué)在汽車車身設(shè)計中的應(yīng)用，以及車身輕量化的設(shè)計進(jìn)行分析。 身斷面分析 車身主斷面的目的在設(shè)計前將車身的結(jié)構(gòu)的主要位置的主要結(jié)構(gòu)通過制作主斷面的方式，將這些重要的結(jié)構(gòu)確定下來，主要以指導(dǎo)后期的設(shè)計工作。車身主斷面體現(xiàn)車身主要的配合關(guān)系，安裝關(guān)系和焊接密封關(guān)系。同時將車身附近內(nèi)飾物、底 盤、動力、電器納入一起，給他們適當(dāng)?shù)目臻g。 3 2 乘用車車身外廓設(shè)計 身形式的分析 車的分類 汽車的分類方式有根據(jù)發(fā)動機、汽車乘員數(shù)量、汽車車身等，在多種的分類中我們通常按照其中的兩個特征量就可以作為分類的主要依據(jù)，示關(guān)于汽車的分類。 表 于汽車分類 用于承載人員和行李物品的汽車，汽車核定乘客人數(shù)少于 10 人的座位車稱作為乘用車。但乘用車又有分類如下圖 4 圖 用車分類圖 用車形式的選擇 在市面上常見的汽車軸數(shù)有二軸、三 軸形式，當(dāng)然還有更多的軸數(shù)選擇。汽車的總質(zhì)量，輪胎的承受能力、汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及國家道路法規(guī)是軸數(shù)選取的主要根據(jù)。如果汽車整備質(zhì)量的增加但軸數(shù)不變的條件下，會使公路的承載負(fù)荷增加。也會使道路破壞性增強，所以有關(guān)部門出臺了相關(guān)的政策來保護(hù)道路，對軸數(shù)加以限制。常見轎車選擇兩軸車身形式，本設(shè)計車型也為兩軸一汽 寶來 2017 款 身形式的分析 由發(fā)動機廂、 乘員艙 和車后備 艙 共同構(gòu)成了車身的三部分。各種車身形式的汽車上部頂蓋和后面車身的關(guān)系不同，這也是他們的主要區(qū)別體現(xiàn)。 折背式 汽車：在市 面上最常見的車身樣式，大多數(shù)私家轎車都是 折背式 車。這種車身前部有顯眼的發(fā)動機艙室，中間是用于乘坐乘客的客艙室，后部分是裝載行李的后備箱。車身上部頂蓋和后備箱蓋有明顯的折線樣式連接。典型的車型有桑塔納、捷達(dá)等。 直背式車身；是市面上另一種常見車型，它的車身樣式像三廂車型，區(qū)別在于后玻璃窗和后備箱成為一體，打開時也是一起打開。車身線條感較好，在美觀度上比三廂車更為圓滑，更加吸引年輕消費者。 艙背式乘用車也就是兩廂車。它的特點是體積較小、靈活性高、燃油經(jīng)濟性高。這種車身形式的乘員艙和后備箱為一個整體 這種布局形式能 增加車內(nèi)空 5 間，因此多用于小型車和緊湊型車。 常見的艙背式轎車如大眾 安福特嘉年華等。 當(dāng)然還有其他的多種不一樣的變型車身形式。如旅行車、軟硬頂敞篷車、。 著乘坐空間大，動力性強勁等特點受到大眾消費者的喜愛，特別是喜歡運動的年輕人。 本次設(shè)計參照車型就是一款 一汽 寶來 2017 款 用車布置形式的選擇 汽車的布置形式是指發(fā)動機、驅(qū)動橋和車身（或駕駛室）的相互關(guān)系以及布置關(guān)系而言的。在乘用車中有發(fā)動機在車身前的前輪驅(qū)動、發(fā)動機在車前的后輪驅(qū)動，和在車身后方放置的后 輪驅(qū)動三種形式。 針對普遍的發(fā)動機排量低于 用車，大多選擇發(fā)動機在前的前輪驅(qū)動。選擇的主要原因是前橋軸荷較大，明顯不足轉(zhuǎn)向性能但過障礙能力強而且結(jié)構(gòu)緊湊。而且車內(nèi)空間較大使得乘客的乘坐舒適性高。當(dāng)發(fā)動機不與軸距布置在一起時更加提高了汽車的機動性。汽車的散熱也會比布置在車后方的散熱性強。因為發(fā)動機布置在了車前端，給車后留下了很大型的空間來裝在貨物等。同時也會存在弊端，前驅(qū)形式的汽車驅(qū)動輪附著能力不足，在道路條件惡劣的地方容易出現(xiàn)打滑，爬坡能力也不行。而前輪同時為驅(qū)動和轉(zhuǎn)向輪磨損更加的嚴(yán)重，使用壽命短。 發(fā)動機置于前端發(fā)生車禍時也更容易損毀，對人體的傷害增加，維修的費用也會增加。本次設(shè)計綜合考慮，選擇了發(fā)動機前置前輪驅(qū)動。 用車外廓尺寸的設(shè)計 廓尺寸 汽車的外廓尺寸是指車輛長度、寬度以及高度 3。 近年來車輛超限超載成為道路交通事故的主要原因之一，縮短了公路橋梁的使用壽命，嚴(yán)重影響了國家財產(chǎn)和人民生命安全。目的從根源整治車輛超限超載的國家強制性標(biāo)準(zhǔn)。由工信部組織全國汽車標(biāo)委修訂的強制國家標(biāo)準(zhǔn)汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值（ 2016 年 7 月 26 日由質(zhì)檢總局、國家標(biāo)準(zhǔn)委員會正式批準(zhǔn)發(fā)布 4。該規(guī)定指明了汽車、掛車和汽車列車的外廓尺寸在道路上使用的所有車輛都適合。在汽車領(lǐng)域中的最基礎(chǔ)的技術(shù)指標(biāo)之一。 整車性能要求決定著乘用車的外廓尺寸的設(shè)計。車身尺寸較長的汽車縱向 6 穩(wěn)定性好，室內(nèi)布置容易，但同時會增加整備質(zhì)量，而且通過性會變差；總寬較寬的乘用車，有較好的橫向穩(wěn)定性，室內(nèi)寬敞且明亮，但占用行車面積大，迎風(fēng)面積大同時會增加操作困難；總高較高的乘用車，方便乘客進(jìn)出車輛，室內(nèi)明亮，但因為迎風(fēng)面積大，空氣阻力增加，且對橫向穩(wěn)定性影響較大。整車的長、寬、高之間的 關(guān)系是相互聯(lián)系，相互制約。 車的主要尺寸 本次設(shè)計車型為一輛內(nèi)斂實用的普通家用轎車，所以在車身設(shè)計參數(shù)上選擇了大眾平民的一汽 寶來 2017 款 為參考車型。使用寶來的各項性能參數(shù)作為參考依據(jù)，汽車的主要尺寸包括：外廓尺寸、輪距、軸距等 5。 車的外廓尺寸設(shè)計 乘用車車身的外廓尺寸指汽車的長、寬、高，在城市市區(qū)內(nèi)行駛的乘用車要求其外廓尺寸根據(jù)相關(guān)的法規(guī)來制定的。按照國家的法律法規(guī)規(guī)定 汽車的外廓尺寸規(guī)定如下： 1） 裝滿貨物和人的汽車或汽車列車的倒車鏡不能比汽車最寬的地方 寬200倒車鏡下緣離地高度 1.8 m 時，當(dāng)汽車鏡子下沿的高度 1.8 m 時一側(cè)的后視鏡在 200 250間 。 2)汽車頂部的天窗、循環(huán)交互氣體裝置等裝置處于使用狀態(tài)時不允許高于車高度 300 3)汽車的后軸之間的尺寸必須比 300 。 表 來 乘用車 發(fā)動機排量 V/L 軸距 L/距 B/ 000 1100 1380 V 100 2640 1150 1500 V 600 2860 1300 1580 V 850 3400 1400 1580 V 900 3900 1560 1620 寶來 614 1440/1469 此次設(shè)計的乘用車為 動機排量，在布置行駛與上述大眾寶來轎車相似，同時結(jié)合乘用車的輪距和軸距范圍，軸距 L 定為 ： 2600 7 表 來車身尺寸表 圖 來 2017款車身 部分參數(shù) 汽車總長 括軸距 L，前懸 后懸 + R6。 轎車總長與軸距的關(guān)系： ， C 是比例系數(shù)，其值為 置前驅(qū)的汽車C 值為 置后驅(qū)的汽車 C 值為 。則設(shè)計轎車的軸距為L=2600轎車總長為 600/(=4194 3940合上述車型的車長度尺寸，設(shè)計轎車的車身長度設(shè)計為 550。 乘用車車寬度尺寸一部分是由乘客所需的車內(nèi)寬度和轎車車門的厚度共同決定的，保證車內(nèi) 能放置的下發(fā)動機、變速器、離合器、懸架等是另一部分因素。乘用車寬度與車輛總長之間有下述近似關(guān)系： 車型 長 (寬（ 高（ 寶來 2017 款 4562 1793 1468 寶來 2016 款 4562 1793 1468 8 ） +19560 后座乘三人的乘用車， 大于 1410總長 550 792到 1673 之間，結(jié)合寶來轎車的寬度尺寸，設(shè)計乘用車車身寬度要取值790 轎車車高 H 的確定：考慮設(shè)計車型為普通車型，同時參照寶來汽車車高參數(shù)車型尺寸的高度設(shè)計為 H=1470 目的為乘員的舒適性的提升，車身的外廓尺寸要盡可能地大，但矛盾的是設(shè)計太過大的尺寸又會影響輕量化 以及汽車制造成本的明顯增加，伴隨發(fā)生的是會使轎車的機動性降低、動力性下降及燃油經(jīng)濟性增加?？偨Y(jié)上述原因、參照參考車型寶來的外廓尺寸，該設(shè)計車身的外廓尺寸定為：4500790470 車的前懸 R 汽車的前懸和后懸分別記為 R，這個尺寸與總布局有關(guān) 7。發(fā)動機布局、水箱布局、風(fēng)扇局部等全部都在前懸位置。前懸布置要求還不能太長，因為要保證接近角和通過性。同理，后懸也不應(yīng)太長，后懸太長是轉(zhuǎn)彎不靈活，遇到坡路容易觸底。綜合上述總結(jié)，汽車的前懸 使用性能的前提下，選擇較的小尺寸。 車車身的主要構(gòu)成部件 圖 身主要構(gòu)件示意圖 9 發(fā)動機蓋又叫發(fā)動機罩。我們都知道汽車使用過程中會發(fā)出一定的噪音和大量的熱量，此時就需要發(fā)動機蓋對噪音和熱量進(jìn)行一定的阻隔。發(fā)動機蓋包括外板、內(nèi)板和中間夾層三部分組成，中介層主要是隔熱材料，內(nèi)板主要是剛性的材料，起支撐作用。 車頂蓋位于車廂頂部。當(dāng)前市面上很多的乘用車的車身上頂部設(shè)計有天窗，有些乘用車的與前、后窗框相互連接平順體現(xiàn)出卓越的沒感而且能夠有效的減少空氣阻力，但他的剛 度較低。不同的是貨車上，目的是安全的考慮，貨車車頂蓋會有轎車車頂蓋有更優(yōu)越強度與剛度，增加適當(dāng)數(shù)量的加強梁能夠增大安全系數(shù)。 翼子板指車輪處的外板，主要作用是遮擋車輪，因翼子板形狀像鳥的翅膀而得名。根據(jù)全后輪位置不同劃分為前翼子板和后翼子板。顧名思義，前翼子板安裝在前輪處，必須要讓前輪轉(zhuǎn)動或者跳動時有一定的自由空間，不會碰到車輪；后翼子除了滿足前翼子板條件外，更多地從空氣動力學(xué)的考慮設(shè)計，所以后翼子板是拱形并且整體向外部分凸出。 前圍板實質(zhì)是一塊隔板，隔斷發(fā)動機艙和車廂的曲面板，它與 前面的地板和前面立柱有機結(jié)合。因為考慮到管路和電線束問題，所以上面預(yù)留許多線孔。但還包括密封措施和隔熱裝置，這樣才能防止發(fā)送機的廢棄和余熱進(jìn)入車廂。 體工程學(xué)在汽車車身設(shè)計中的應(yīng)用 8 體模型 在實際應(yīng)用中人體模型可作為檢測車身室內(nèi)布置合理性的依據(jù)之一。對于乘用車內(nèi)部的大小，比如頭上部距離、膝蓋距離空間、肘部空間的使用人體模型來檢查是否可行也是可以的。本節(jié)是對乘用車內(nèi)部布置系統(tǒng)中使用的人體模型的研究，是專門的人體模型范圍。 大量的的數(shù)據(jù)依據(jù)證實人體各部位的數(shù)據(jù)是表現(xiàn)為正態(tài)分布規(guī)律的 ，加入用以百分位的形式表示人體尺寸，可以分為三檔，統(tǒng)計數(shù)據(jù)的中間值數(shù)用第 50 10 百分位的數(shù)據(jù)表示，代表中等身高的乘員；個子較低的人用第 5 百分位的數(shù)據(jù)代表；個子高的人用第 95 百分位的數(shù)據(jù)代表。在一般的設(shè)計研究過程中，我們時常設(shè)置人體尺寸下限用第 5 百分位人數(shù)據(jù)表示，體尺寸上限就用第 95 百分位的人的數(shù)據(jù)表示，故設(shè)計出來的產(chǎn)品需求可以社會上大多數(shù)人。 人體模型制作的依據(jù)是人體的尺寸所做出來的用于車身設(shè)計中的一個重要的模型。通常我們在車身內(nèi)部設(shè)計布置上選用人體的二維圖，如圖 示，人體模型的二維圖主要是指正常人體中的 軀干部分靠背的角基準(zhǔn)人體的腿部和著地的腳部，他們是有人體胯部也就是人上半身和下半身的連接點連接。其中關(guān)系到車身設(shè)計的部位有以下幾個關(guān)鍵點： H 點為人體的胯點，作為連接人體上半身和腿部的點是車身設(shè)計中極為重要的一點，我們稱之為 H 點。 為人體肩膀關(guān)節(jié)點。 P 點是人體膝蓋關(guān)節(jié)點， A 點是人體腳踝點也就是小腿與腳之間的關(guān)節(jié)點。 踵點，乘客腳和地面的接觸點，在行駛過程中駕駛員踩在油門上，人體模型布置的標(biāo)準(zhǔn)。 圖 體模型樣板 以人為本是車身設(shè)計的宗旨，故而在進(jìn)行車身設(shè)計時必須首先考慮到的是安全性，同時舒 適性的加強也是車身設(shè)計不能忽視的一個重要方面。車身的設(shè)計可以利用人體模型進(jìn)行必要的分析，在設(shè)計過程中先要將人體模型布置好，對數(shù)據(jù)的測量和記錄最后利用動力學(xué)知識對其進(jìn)行必要的分析，作為主要的使用依據(jù)決定了實際使用中乘客的活動空間和范圍。 H 點：是指駕駛員上身和大腿的處的關(guān)節(jié)部位。使用 H 點人體模型可以迎 11 來確定車身實際 H 點處。為了能夠更為精準(zhǔn)的確定人體乘坐位置，最先應(yīng)該考慮的就是使用 H 點。原因是在涉及到乘坐是否舒適操作是否便捷以及眼橢圓在車身定位中尺寸的基準(zhǔn)點是否準(zhǔn)確，以及對于駕駛者的界面和手伸等方面都是具有決定 性的參考意義， H 點在車身設(shè)計中具有不可回避性。 R 點是指座位調(diào)節(jié)到最后、最低的位置的跨點。 眼橢圓：這是對于駕駛者在座位上使用常規(guī)的駕駛姿勢進(jìn)行駕駛時，眼睛在車身坐標(biāo)里活動的范圍。包括了第九十五百分位投影圖、九十百分位投影頭和九十九百分位等投影圖。這是駕駛者在駕駛中眼睛位置的范圍，從這個角度來看，眼橢圓是進(jìn)行車身設(shè)計部分里視野設(shè)計的立足點。在車身設(shè)計過程中，對于駕駛者眼睛的位置，優(yōu)化核對雨刷器、后視鏡、除霜器和儀表板的位置設(shè)計是否最優(yōu)，能否做到兼顧，能否合理優(yōu)化，都必須立足于眼橢圓 圖 橢圓 表 即為汽車駕駛者的座椅 H 點在前后方向上水平調(diào)節(jié)量的大小范圍。如表所示，查出眼橢圓中心在自身 標(biāo)系中的位置數(shù)據(jù) X、 Z、 Y 左眼、 Y 右眼，然后分別標(biāo)出橢圓中心的位置在正視圖和俯視圖上。 表 H 點水平調(diào)節(jié)量 X Z Y 左眼 Y 右眼 102 14 27 9 12 140 52 65 前排座椅 寶來 2017 款汽車提供的數(shù)據(jù)顯示，車身高度 1685對于人體模型的要求是從一直的頂蓋內(nèi)襯高由上向下布置。因此，在車身設(shè)計過程中，在滿足室內(nèi)高度的先決條件下，參考駕駛者在舒適駕駛姿勢要求條件下各個關(guān)節(jié)角度范圍，確定人體模型的位置，在這個基礎(chǔ)上得到踵點的高度和前座 H 點的位置。與此同時需要協(xié)同處理好車內(nèi)的空間大小，給乘客舒適的環(huán)境。 排座位 后排座椅 H 點的確定，需要考慮前排座位調(diào)整能夠 到的最后位置的同時還能呈舒適駕駛的姿勢靠背角度，使用 95 百分位來布置設(shè)計。將后排人體的腿和前排座位的靠背背面一致，考慮對后排座位人體的小腿與靠背應(yīng)有一定間隙故應(yīng)該適當(dāng)放大，然后依據(jù)人體較為舒適的乘坐姿勢進(jìn)而確定二個人體模型的位置布置，得到后排座位 H 點位置，最后確定后排座椅的位置。 身輕量化設(shè)計 車身輕量化是減少車身的質(zhì)量得到更高的性能要求但同時要保證車身的強度和剛度在合理的范圍內(nèi)。減少車身的整體質(zhì)量是因為整車的質(zhì)量下降的情況下能提高燃油經(jīng)濟性等汽車的性能。白車身前端在降低質(zhì)量時，汽車的性能不一定降 低，反而有可能提高汽車的部分性能。白車身輕量化會降低整車重心，提高抗側(cè)翻能力，增強行車穩(wěn)定性和舒適性；另外，還可以降低汽車行駛過程中的滾動阻力、加速阻力等，有助于提高汽車動力性；汽車輕量化還能夠減少初始動能，縮短制動距離，再配合輕質(zhì)高強材料，可以吸收更多能量，有助于提高汽車的安全性能。 國際國內(nèi)通常使用的白車身輕量化技術(shù)大致分為三類：高強輕質(zhì)材料的應(yīng)用，車身整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，應(yīng)用最新的工藝和連接方式。一般而言通過優(yōu)化后的鋼質(zhì)白車身可減重 7%左右，部分部件采用鋁合金替代后可以減重 30% 50%，而要取得更大的減 重效果，只能求助于碳纖維等復(fù)合材料。以上所列三種輕量化的方法不是孤立使用的，相反他們之間是相互不成的關(guān)系。但無論采用何種 13 輕量化方式，都不應(yīng)該影響汽車的性能、不能過多的增加生產(chǎn)和維修成本、并且與公司的實際技術(shù)能力相一致。 高強輕質(zhì)材料包含兩大類：首先是高強度材料，例如高強鋼、先進(jìn)高強鋼、熱成型鋼等材料。第二是輕質(zhì)的材料，市面上使用的有鎂、鋁合金、塑料高分子的原料等。 車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化 :隨著計算機硬件的發(fā)展和有限元技術(shù)的成熟，基于有限元和計算機的車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化在輕量化優(yōu)化設(shè)計中被廣泛應(yīng)用。該優(yōu)化方法可以提高車身的性能 、降低車身重量、提高新車型的開發(fā)速度、降低開發(fā)成本、增強企業(yè)的競爭力。應(yīng)用最新的工藝和連接方式。近年來車身使用的新工藝主要有變厚度板技術(shù)（ 熱成型技術(shù)（ 液壓成形（ 氣體熱成型技術(shù)等，此外鋁合金電磁成型工藝、三維輥壓工藝、噴射成形工藝、金屬半固態(tài)成型工藝等新工藝也是汽車輕量化可尋求的途徑；新的連接技術(shù)主要有激光焊接技術(shù)、攪拌摩擦焊技術(shù)（ S）、冷金屬過度技術(shù)（ 自沖鉚接技術(shù) (壓力連接技術(shù)（ 特殊點焊技術(shù)（ 黏貼連接技術(shù)、復(fù)合連接技術(shù)、激光螺旋焊接技術(shù)等。 14 3 車身斷面分析 身主斷面分析 車身主斷面是指車身上主要的關(guān)鍵斷面。 車身主斷面的目的在設(shè)計前將車身 的結(jié)構(gòu)的主要位置的主要結(jié)構(gòu)通過制作主斷面的行駛，將這些重要的結(jié)構(gòu)確定下來，以指導(dǎo)后期的設(shè)計工作。車身主斷面體現(xiàn)車身 主要的配合關(guān)系，安裝關(guān)系和焊接密封關(guān)系。同時將車身附近內(nèi)飾物、底盤、動力、電器納入一起，給他們適當(dāng)?shù)目臻g。 其中車身斷面分析涵蓋全車車身內(nèi)外的覆蓋件、內(nèi)外飾件、密封處及相關(guān)電器元件的斷面分析。斷面的分析結(jié)果直接的影響到整車的外觀樣式、整車制造輕量化的設(shè)計、布置零部件的位置、車身強度的大小、法規(guī)適應(yīng)性、沖壓焊接方式及總裝工藝性等等。所以，車身斷面的分析是相當(dāng)關(guān)鍵的對于車身設(shè)計。 圖 3身側(cè)視斷面位置圖 15 圖 3身主視斷面位置圖 圖 3圖 3身俯視斷面位置 圖 16 表 3斷面代號與主斷面位置 身關(guān)鍵斷面分析 1）斷面圖 3要表示了車身前罩板的總成、車前部保險桿和前護(hù)柵的相對關(guān)系位置、間隙大小等。前罩板關(guān)閉瞬間會產(chǎn)生較大的沖擊力，因此前罩板與前保險桿處的間隙通常為 6 到 8宜，上下誤差通常取值 2因為間隙較大，因此在設(shè)計此處時要采取一定的從視覺上可以減小間隙的設(shè)計。因此汽車前部的護(hù)柵和罩板的中間縫隙差值取值 差 0 到 1前罩板要比前護(hù)柵高。 圖 3保險桿斷面圖 17 2）圖 3是表示了車身前罩板的總成、擋 風(fēng)玻璃前罩板、前擋風(fēng)玻璃的相對的位置關(guān)系、相互間間隙大小等。此處車身機蓋與車體（含裝飾件）的間隙不是最主要的，原因是前罩板與車體（含裝飾件）之間的最小間隙通常實在兩端體現(xiàn)出，而不是在此處。當(dāng)前罩板所處位置到最后端時，車身前罩板與車身（含裝飾件）的最小間隙不得小于 5如該地方有雨刷器，車身零件與雨刷器之間間隙應(yīng)不能少與 10下。 此外還需特別注意的是該部分設(shè)計要求密封性。 3車窗斷面圖 3) 斷面 3現(xiàn)的是前罩板與車身側(cè)方擋板之間的相互關(guān)系，它們之間的間隙取值通常為 3 到 5差 取值是 1. 注意的是在分析間隙和公差時取值在相關(guān)車型間隙為 3 到 4最能體現(xiàn)，段差公差要求翼子板要高于前罩板，因為這樣從側(cè)面看時的間隙較小。 18 圖 3罩板斷面圖 4) 斷面 3表示的是車身頂蓋、頂蓋后橫梁、后備箱倉蓋、車身后放擋風(fēng)玻璃、密封條和玻璃密封膠的相互關(guān)系，頂蓋和后備箱門之間的間隙通常在 4到 8間，段差上行后備箱低于頂蓋。設(shè)計此處注意點是車身后備箱關(guān)閉時，內(nèi)蒙皮與門框密封條中心線應(yīng)時刻處于垂直的關(guān)系；當(dāng)車身后備箱門開啟過程中與頂蓋間隙始終大于 3鏈與氣 壓支撐桿橫向的距離通常在 0 到 25 圖 3備箱斷面圖 5） 該斷面 3之間的關(guān)系是翼子板、前門 ,門鉸鏈 ,密封條的 ,擋泥板和前 19 門之間的差距是 3 至 6 毫米 ,但最好在 米之間 , 米， 米為一般公差 ,它們之間的區(qū)別在于前門比翼子板低 ,一般 0 別注意密封和門之間的聯(lián)系 ,在正常情況下 ,當(dāng)關(guān)閉時密封條要縮至 1/3。涉及到前門下掉量及白車車身疲勞試驗。 圖 3翼子板斷面圖 圖 3車窗斷面圖 20 圖 3門斷面圖 6）第 3顯示了中立柱的結(jié)構(gòu)，包括前門，門，中間柱，前門和門間距的關(guān)系密封 3 6 在 米最好，通常公差為 米， 們之間的差異是前門和中門之間的差異，通常為 0 米 ; 該橫截面設(shè)計應(yīng)考慮前門和后門的開合，在前門和中門的在各種極限位置，門不能在干擾情況。 中性柱一般內(nèi)置，旋轉(zhuǎn)門為中門時，立柱的強度要求和難度高于前立柱。 圖 3身中立柱斷面圖 7) 斷面圖 3中門結(jié)構(gòu)后部，中門與側(cè)圍差值間隙一般為 36 在 .5 間為最佳值 ，公差值通常在 1.0 1.5 差方面和 21 中門不同，其差值通常為 00.5 如造型上便可以較強公差的要求，此處間隙有明顯的視差距。 圖 3門后部斷面圖 8） 圖 3指是背門（也稱汽車行李箱）與側(cè)圍之間的關(guān)系圖，該斷面通常含有背門（也稱汽車行李箱）內(nèi)外及側(cè)圍外的蒙皮、車身后側(cè)圍內(nèi)的蒙皮和車身 C 柱外蒙皮、加強零件及密封結(jié)構(gòu)。背門（也稱汽車行李箱）與側(cè)圍有明顯的間隙差值，通常為 35 差值取 0.5 1.5 間值，段差值一般為 1 規(guī)的側(cè)圍 要和背門（汽車的行李箱）不同，要高于背門，具體情況有外形和在這個地方的分塊來規(guī)定的。這個地方設(shè)計時要確定密封的性能。 圖 3門處斷面圖 22 9） 斷面 3示的是 b 柱門上部結(jié)構(gòu)，含車身前門、車身外圍板、汽車頂蓋、 車身側(cè)圍頂部的內(nèi)蒙皮、側(cè)圍頂上內(nèi)蒙皮的加強件、上導(dǎo)軌焊接總成（中滑門結(jié)構(gòu)）、汽車頂部內(nèi)襯、車身頂蓋裝飾條與車門處的密封結(jié)構(gòu)。 圖 3身 圖 3身 10） 斷面圖 3示的是指后備箱門中部與后保險杠的結(jié)構(gòu)圖示。后備箱門與后保險杠之間的縫隙 為 5到 8差正常取值為 23 圖 3備箱斷面圖 11）斷面 33表示的是車輛后部組合燈、后備箱門（或行李箱門）與車身外圍的關(guān)系，多了后部組合燈。后備箱車門（或行李箱車門）與后組合燈的間隙正常取值為 3到 5差值為 差值取值為 1般側(cè)圍高度個后組合燈不同，通常要高于后方組合燈，但具體情況還是要根據(jù)車身外形和此處的分塊來具體對待確定。 圖 3身背門斷面圖 24 4 總結(jié)與展 望 結(jié) 本設(shè)計的題目是乘用車外廓設(shè)計及車身斷面分析設(shè)計，通過前期大量收集相關(guān)資料主要包括參照上汽 寶來車型的有關(guān)參數(shù)對設(shè)計乘用車的外廓尺寸進(jìn)行設(shè)計計算，然后搜集寶來車型的各部件尺寸進(jìn)行斷面的繪制分析，最后對所收集到的資料進(jìn)行整理。車身斷面分析可以分析車身各零部件間的縫隙關(guān)系，為以后的車身設(shè)計過程中確定各鈑金 車的配合關(guān)系進(jìn)行確定。并且可以控制關(guān)鍵功能尺寸，更有效的進(jìn)行車身的設(shè)計。 通過對資料的加深理解和分析對提出的設(shè)計方案進(jìn)行修改和完善，確定了零件斷面圖。在設(shè)計過程中還學(xué)習(xí)了 圖軟件，彌 補了之前學(xué)習(xí)過程中對于軟件使用不熟悉的不足。利用 圖軟件進(jìn)行寶來汽車車身斷面的繪制并進(jìn)行分析。 這個學(xué)期是進(jìn)行畢業(yè)生設(shè)計，是我在大學(xué)中最認(rèn)真，最辛苦也是學(xué)到最多的終極設(shè)計。在這之中，我感覺到自己還有許多的知識需要去學(xué)習(xí)，需要去掌握，并要加強對自己的要求去更多的了解，去學(xué)習(xí)，去解決遇到的各種問題。通過這次畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計，以前學(xué)習(xí)的過程中主要是系統(tǒng)的按照章