XXXXX有限公司側(cè)圍B柱設(shè)計規(guī)范編制：校對：審核：同意：--公布--實施XXXXX有限公司公布前言編制本規(guī)范的目的是規(guī)范B柱設(shè)計流程，清晰設(shè)計要點，規(guī)避設(shè)計風(fēng)險，為后續(xù)新車型的B柱設(shè)計做參考。1范疇1.1本規(guī)范合用XXXXX有限公司研究院各項目組。1.2本規(guī)范合用于XXXXX有限公司（下列簡稱XXXXX）。2規(guī)范性引用文獻(xiàn)無3術(shù)語和定義無4設(shè)計規(guī)范4.1概述上邊梁門檻加強板上邊梁門檻加強板C柱加強板A柱加強板B柱加強板圖1其中B柱加強板又是側(cè)圍加強板的重要構(gòu)成部分，重要作用為（1）保障側(cè)碰安全，確保乘員的安全生存空間；（2）提高整車的強度和剛度；（3）支撐頂蓋，承受前后門的支撐力。4.2B柱加強板的構(gòu)造構(gòu)成B柱加強板普通由兩層鈑金構(gòu)成，分別為B柱內(nèi)加強板和B柱外加強板。如圖2：B柱外加強板B柱內(nèi)加強板圖24.3B柱加強板選材由于B柱加強板關(guān)系著整車的碰撞安全，特別是側(cè)面碰撞安全，與B柱加強板的強度息息有關(guān)，同時由于B柱加強板處貼合面較多，重要是鉸鏈安裝面和門鎖安裝面，鈑金間間隙小，電泳液難進(jìn)入，易生銹，故B柱加強板建議選用高強度鍍鋅板，推薦選用B340LA,料厚1.4mm～1.8mm。4.4新技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)在隨著材料和工藝技術(shù)的不停提高，B柱加強板趨向采用一層鈑金：B柱加強板本體，構(gòu)造類似上面的B柱外加強板，為了確保強度和達(dá)成側(cè)碰的規(guī)定，這種B柱加強板選用超高強度鋼板，采用熱成型技術(shù)，這種技術(shù)和構(gòu)造有下列優(yōu)點：得到超高強度的B柱加強板，提高車身安全性，特別是側(cè)面碰撞。減輕車身零件重量。改善沖壓成型性，控制回彈，提高零件尺寸精度。減少零件數(shù)量，簡化后續(xù)生產(chǎn)工藝。4.5B柱典型截面布置和分析典型截面重要是規(guī)定白車身重要部位的構(gòu)造形式、搭接關(guān)系、間隙設(shè)定、裝配關(guān)系、重要尺寸控制，人機(jī)和法規(guī)等方面的重要信息，是后續(xù)車身構(gòu)造設(shè)計的重要根據(jù)。B柱普通布置有4個截面，如圖3所示：圖3A-A、C-C截面是側(cè)門鉸鏈安裝面處的截面，重要反映B柱加強板的截面大小、側(cè)門鉸鏈螺栓或螺母的安裝空間、鈑金焊接搭配形式、加強板與外板間隙等。如圖4所示：a鉸鏈安裝螺栓法蘭面的半徑b加強板倒角過后，鉸鏈安裝螺栓到角點的距離為確保鉸鏈安裝螺栓有足夠的安裝空間，同時確保鉸鏈安裝孔不至于開到加強板的倒角上，普通規(guī)定b≥a+4；為避免異響，同時也是為了電泳液能順利進(jìn)入，規(guī)定側(cè)圍外板與加強板的間隙e，f≥5mm，普通設(shè)計上規(guī)定此間隙為3mm即可，現(xiàn)在我們公司的工藝水平還不是很高，此距離規(guī)定為5mm，局部空間比較緊湊的地方能夠定義最小為3mm。圖4為避免焊接時門洞一圈出現(xiàn)類似雙眼皮的現(xiàn)象，規(guī)定加強板焊接邊要比側(cè)圍焊接邊短1mm，即圖上的d=1mm,同時要確保有效焊接邊z≥14mm，z值重要由最初B-R-LINE面的設(shè)計寬度決定。為確保B柱加強板有足夠的強度和剛度，確保鈑金件有合理的成形性，外張角α建議值為100°左右，拉延深度h值建議60mm～65mm左右。隨加強板寬度l的增加，側(cè)碰時加強板的抗彎能力增大，但變化不是很明顯，因此在空間允許的狀況下，l值盡量做大。B-B截面是門鎖鎖扣安裝面截面，重要反映的信息是：加強板截面大小、螺母盒安裝空間、鈑金搭接配合形式、加強板與側(cè)圍外板的間隙等,如圖5所示：此截面需要校核的地方就是門鎖鎖扣的安裝面，要確保螺母盒和螺母板有足夠的安裝空間，即b＞a、p＞q截面其它尺寸校核辦法同截面A-A，此處就不再重復(fù)。圖5D-D截面反映的重要信息是：加強板截面大小、鈑金搭配焊接形式、加強板也側(cè)圍外板的間隙配合等。如圖6所示：圖6此截面校核需要特別注意的是B柱外加強板和B柱內(nèi)加強板的焊接邊長度C、加強板高度h，受側(cè)圍外板的影響，加強板此處的高度會變小，并且越向上靠近頂蓋處高度越小，在校核典型截面時，C值建議在鈑金倒過R角之后不要不大于13mm，否則會影響B(tài)柱外加強板和B柱內(nèi)加強板的有效焊接空間；h值最小處不要不大于25mm，否則會影響加強板的強度，不利于側(cè)面碰撞，做典型截面時，h值盡量做大，后期如需減小，更改后需要計算分析，以確保更改能滿足碰撞規(guī)定。截面其它尺寸校核辦法同截面A-A，這里也不再重復(fù)。4.6構(gòu)造數(shù)模設(shè)計過程構(gòu)造數(shù)模設(shè)計過程按照數(shù)模的形成過程大概分為3個階段：(1)初始數(shù)模，也稱TG0數(shù)模，重要用于初步工藝評審(2)工藝數(shù)模，也稱TG1數(shù)模，重要用于沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝分析，及碰撞、彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度分析改善，模具概念設(shè)計開始。(3)正式數(shù)模，也稱TG2數(shù)?；騈C數(shù)模，為具體數(shù)據(jù)，模具正式設(shè)計開始。4.6.1初始數(shù)模設(shè)計過程圖7初始TG0數(shù)模，設(shè)計過程中的重要參考根據(jù)就是典型截面，設(shè)計環(huán)節(jié)為：（1）根據(jù)典型截面做出面1，鉸鏈安裝面是已經(jīng)擬定的面，然后將面1與鉸鏈安裝面過分連接，形成加強板的底面。（2）根據(jù)典型截面做出面2，門鎖扣安裝面也是已經(jīng)擬定的面，然后將面2月門鎖扣安裝面平滑過分連接在一起，形成加強板的立面。（3）面3是加強板與側(cè)圍外板的搭接面，此面只需將側(cè)圍外板的B-R-LINE面偏置過來即可，中間根據(jù)典型截面流出零件料厚。（4）最后將上述所得的面修剪連接到一起即得到B柱外加強板的初始數(shù)據(jù)。（5）分清料厚增加方向，不要弄反或未留出料厚的增加間隙；（6）鉸鏈安裝面和門鎖扣安裝面是已經(jīng)擬定的面，容易不會更改，其它面能夠適宜調(diào)節(jié)，不要有明顯的缺點。（7）數(shù)據(jù)做出后能夠找出大概的沖壓方向，檢查與否有沖壓負(fù)角，如有沖壓負(fù)角，可做適宜的調(diào)節(jié)。（8）如果B柱加強板有內(nèi)外兩層，內(nèi)加強板的設(shè)計過程相對簡樸，只需把外加強板向里偏置，留出料厚，長度方面按照典型截面或參考車型對應(yīng)剪短即可。4.6.2工藝數(shù)模設(shè)計過程工藝數(shù)據(jù)設(shè)計事實上就是數(shù)據(jù)優(yōu)化的過程，通過多輪的數(shù)據(jù)優(yōu)化，逐步使數(shù)據(jù)滿足多個工藝規(guī)定，直至零件最后成型，不存在重大問題。(1)沖壓工藝規(guī)定。首先零件不能存在沖壓負(fù)角，否則會增加模具數(shù)量，增加模具設(shè)計和生產(chǎn)成本，初始數(shù)據(jù)設(shè)計時設(shè)定的沖壓方向與工藝人員擬定的沖壓方向有偏差時，后來者為準(zhǔn)，然后做適宜調(diào)節(jié)；另首先，要確保零件有較好的成型性，能夠成型出來，這就需要與沖壓工藝人員進(jìn)行多次的修改與分析，直至最后零件擬定下來。(2)焊裝工藝規(guī)定。焊裝工藝規(guī)定最重要的是零件能方便又精確的定位，焊接邊長度要滿足設(shè)計規(guī)定。（3）定位普通選用孔定位方式，定位孔的位置選用要合理，普通布置在零件的兩頭，盡量使兩定位孔的跨距大，定位面要是平面，并且要與主平面平行，方便夾具的設(shè)計和零件的取放，普通B柱上端的型面由于造型限制，與主平面有一定的角度，如圖8所示，由于α角度過大，加上B柱加強板的材料很硬，造成局部成型困難，在此處產(chǎn)生開裂，如此定位面確不能做成與主平面平行，需事先與焊裝工藝人員確認(rèn)，這時，焊裝夾具定位銷需做成伸縮定位銷，否則焊接完畢時，總成零件在夾具上取不下來。圖8（4）焊接邊長度要滿足規(guī)定，搭接方式要合理，比較長的焊接面，能夠增加臺階，只確保打焊點的地方貼合，如圖9所示圖9（5）涂裝工藝規(guī)定。由于B柱加強板處貼合面比較多，門鎖扣安裝面和鉸鏈安裝面都是貼合的，因此電泳液很難進(jìn)入，B柱處很容易銹蝕。為避免B柱生銹能夠從下列幾個方面考慮進(jìn)行改善：（6）進(jìn)可能的多加某些工藝孔，方便電泳液進(jìn)入，且加強板上的孔要與內(nèi)板上的孔對應(yīng)，如圖10所示，這樣能夠更方便電泳液的進(jìn)入，從而確保電泳效果，但開孔的前提是，必須確保加強板的強度，不會對側(cè)面碰撞產(chǎn)生重大影響；圖10（7）按照典型截面，確保加強板與側(cè)圍外板的間隙；（8）焊接邊盡量做成圖9所示形狀，既能確保焊接面貼合質(zhì)量，又能方便電泳液的進(jìn)入。（9）總裝工藝規(guī)定。加強板重要是起加強作用，大部分位于內(nèi)板和外板中間，極少有車身附件直接裝配的加強板上面，B柱加強板上則少之又少。B柱加強板總裝工藝需要校核的就是安全帶的安裝螺栓在安裝完畢之后，與內(nèi)部加強板要有一定的間隙，不能產(chǎn)生干涉或間隙過小，負(fù)責(zé)會造成安全帶安裝不牢固或螺栓與鈑金摩擦異響。如圖11，建議圖中L值最小為5mm。圖11（10）碰撞和扭轉(zhuǎn)彎曲剛度分析及整治。B柱加強板設(shè)計普通都會滿足扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度的規(guī)定。B柱加強板設(shè)計好壞重要影響側(cè)面碰撞，在設(shè)計時能夠盡量多的增加B柱加強板沿Z方向的加強筋，從而提高B柱加強板在Y方向的抗彎曲能力，減小側(cè)碰侵入量，確保乘員的有效生存空間，反映在截面上如圖11所示：4.6.3正式數(shù)模的改善工藝數(shù)模設(shè)計結(jié)束之后，數(shù)模基本已經(jīng)定型，正式數(shù)模只是在工藝數(shù)模的基礎(chǔ)上做某些小的改動，例如解決某些沖壓成型問題、焊接工序做適宜調(diào)節(jié)等等，普通不會再做大的更改。正式數(shù)模擬定之后，我們需要做有：（1）根據(jù)最新數(shù)據(jù)更新典型截面,校核加強板也外板的間隙，編寫校核報告；（2）與工藝人員配合，改善工藝不合理的地方；（3）組織與其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)校核評審；（4）正式數(shù)模下發(fā)，開模指令下達(dá)，開始模具設(shè)計。6.7典型案例總結(jié)B柱加強板在設(shè)計過程中碰到的比較典型的兩個問題。（1）側(cè)碰整治。在B柱中斷由于需避讓側(cè)圍密封條密封面，B柱加強板挖去一種缺口，如圖12所示，CAE側(cè)面碰撞分析此處折彎，侵入量過大，不滿足側(cè)面碰撞規(guī)定。原始型面第一次更改第二次更改圖12首輪更改缺口的形狀，經(jīng)CAE分析后不滿足側(cè)面碰撞規(guī)定。第二次更改是在折彎的地方增加一種件，局部增加B柱加強板的強度，本次更改后，經(jīng)CAE分析B柱