1、1,一、車身數(shù)模開發(fā)流程(數(shù)模設計控制) 二、同步工程(Simultaneous Engineering) 三、設計驗證,2,一、車身數(shù)模開發(fā)流程(數(shù)模設計控制),典型結(jié)構信息收集,對比參考結(jié)構(建立典型斷面庫,編號索引) 建立車身A面 設定結(jié)構斷面，重要外觀特征(內(nèi)外觀間隙,圓角) 建立結(jié)構關系表,厘清各結(jié)構件之間的相互關系(PMS表) 結(jié)構設計及優(yōu)化 結(jié)構檢討,定性(定量)的受力分析 設計細節(jié)檢討 建制流程（數(shù)模凍結(jié)、更改流程）,3,1.典型結(jié)構信息收集,對比參考結(jié)構(建立典型斷面庫,編號索引),1.1 典型斷面列舉 （1）密封結(jié)構斷面（2）玻璃安裝斷面 （3）鉸鏈安裝結(jié)構斷面（4）門鎖安

2、裝結(jié)構斷面 （5）A柱（過視平線）斷面（6）B柱安全帶安裝位置Z斷面 （7）前門框過H點X斷面（8）前車中心X斷面（車身） （9）加油口中心Z斷面（10）后輪中心X斷面 （11）行李廂鎖安裝斷面（12）firewall Y0斷面 （13）C柱中部法向斷面（14）車門玻璃導向槽斷面 （15）引擎蓋Y0斷面（16）過后座H點X斷面 （17）Y0斷面（18）過方向盤中心Y斷面 （19）開閉件典型結(jié)構（20）車門鉸鏈典型結(jié)構 （21）典型密封結(jié)構（22）安裝固定結(jié)構 （23）典型焊接結(jié)構,KKnowledge Based Design,4,1.2 典型斷面位置及索引,建立典型斷面庫，按斷面位置編號索引

3、 典型斷面庫應做定期維護，做為企業(yè)資源保存 此為結(jié)構設計的基礎,斷面位置,斷面編號,5,典型斷面位置及索引(續(xù)）,6,典型斷面位置及索引(續(xù)）,斷面的功能： 表示結(jié)構件之間的關系及間隙，各種內(nèi)飾件與鈑金件之間，鈑金件之間 表明部件的編號，材料和測量關系 表明各部位的密封膠，標件，密封條，裝飾件和電器線束布置 設計與維護要求 結(jié)構設計的基礎,7,1.3典型結(jié)構,車身結(jié)構可分為兩個部分，一是骨架，一是蒙皮，骨架結(jié)構是車身的支撐，是受力構件，蒙皮則是裝飾與輔助性結(jié)構 骨架是力通過車身的主要傳遞路徑，也時主要的受力構件，設計時應保證車身骨架須構成一個閉環(huán)，盡量避免開環(huán)結(jié)構 骨架是保護乘客的主要環(huán)節(jié)，底

4、盤件亦安裝到骨架結(jié)構件上 骨架結(jié)構是車身剛度的主要貢獻者 當車身受力時，應有“牽一發(fā)而動全身”的效果，讓車身結(jié)構整體受力 蒙皮結(jié)構主要功能時裝飾，同時與結(jié)構件共同形成車身完成結(jié)構,8,典型結(jié)構（續(xù)）,（1）車身整體結(jié)構分類 非承載式車身有獨立的車架，底盤載荷直接作用到車架上，車身安裝到車架，來自底盤的作用力通過安裝支架間接作用到車身 半承載式車身無完整的車架，有副車架，車身承受部分來至底盤的作用力 承載式車身無車架，底盤作用力直接作用到車身 （）車身布置方式 前置前驅(qū)動（）其結(jié)構特點是底板無前后貫通的傳動軸通道，地板相對平整，內(nèi)部布置較容易，乘員可使用空間較大。地板結(jié)構剛度相對較差。 前置后驅(qū)

5、動（）傳統(tǒng)布置方式。底板有前后貫通的傳動軸通道，內(nèi)部布置不易，乘員可使用空間較小，地板結(jié)構剛度相對較好。 后置后驅(qū)動（）轎車較少使用此方式。,9,典型結(jié)構（續(xù)）,（）典型開閉件結(jié)構 車身開閉件是車身的基本結(jié)構，包括引擎蓋、行李廂蓋、車門、油箱門、翼子板等，是車體的初始結(jié)構。它提供乘員艙、發(fā)動機艙、行李廂等的進出口，是人機工程設計重要檢討部分。 開閉件設計是車身結(jié)構設計的初始階段，當面提供給工程部門后，開閉件便啟動了車身結(jié)構設計。,10,.4開閉件結(jié)構（車門類）,1.4.1鉸接前后車門結(jié)構 整體式車門車門內(nèi)外板為整體沖壓式結(jié)構，通過扣邊構成車門結(jié)構，玻璃導槽焊接在車門內(nèi)外板上，加工成本較高，焊裝

6、工藝簡單 _frame車門車門從結(jié)構上分為上下兩部分，兩部分通過焊接方式構成車門整體結(jié)構，加工成本低，焊裝工藝較復雜，工藝保證能力要求較高 無框架車門僅有車門下部，上部無玻璃導槽，工藝保證能力要求高，有特殊的密封方式。,11,開閉件結(jié)構（車門類）(續(xù)1）,1.4.2滑門結(jié)構所占用外部開門空間較小，分別由上、中、下三部分滑軌構成車門導向結(jié)構,上滑動輪支架,中滑動輪支架,下滑動輪支架,12,2.建立車身A面,2.1 車身表面分類 class A面 用戶可直接看到的重要外觀表面，如車身外表面，儀表臺外表面等。 class B面 正常情況下用戶不能看到，但拆開其上的覆蓋物后能看到的面，還包含用戶可以直

7、接看到但非重要的外表面，如車門內(nèi)板表面，、柱內(nèi)表面等,一階切連續(xù)。 class C面 在車輛的壽命周期內(nèi)用戶均不能見到表面,一階切連續(xù)。,class A面,class B面,class C面,13,曲面是光順曲面,G2連續(xù) 特征網(wǎng)格線必須均勻合理地分布,最好在某一投影面上以矩形方式分布 曲率方向一致,2.2 class A面要求,斑馬紋均勻,邊緣光滑,曲率梳方向一致,變化均勻,14,3.設定結(jié)構主斷面，重要外觀特征(間隙，圓角),按設計輸入要求建立開縫線（造型部門與工程部門共同確定）。 根據(jù)車身結(jié)構特點從中選取不同特征位置合適的主斷面，或參考標桿車同一位置的主斷面，并進行評審。 外觀間隙與面差

8、設定前應首先確定車身質(zhì)量等級，此為車身結(jié)構公差設計的基準,15,3.1 車身表面開縫線確定(車身分塊),確定車身分塊，與開閉件的尺寸確定直接相關 分塊應考慮沖壓基材的尺寸,模具投入成本,車身開縫線,16,3.2 外表面間隙及面差設定,外觀元素,須由造型部與工程部門共同確定,在美觀與工藝性之間達成妥協(xié),17,外表面間隙及面差設定(續(xù)),設定車身開縫處相鄰結(jié)構件之間的面差要求,18,3.3 外觀圓角定義,外觀圓角包含車身外表圓角、儀表臺圓角、內(nèi)飾件外觀圓角等，應由造型部門與工程部門共同確定，在美觀與工藝性之間達成妥協(xié)，力求成本最佳。,19,4.建立結(jié)構關系表,厘清結(jié)構件間的相互關系(PMS表),表

9、是產(chǎn)品在設計初期的雛形，有利于理解產(chǎn)品的結(jié)構構成與分級，建立產(chǎn)品結(jié)構樹。 邊界關系圖則進一步表明部件間的相互作用關系，保證設計概念的有效傳遞與一致性。,20,4.1 PMS表（產(chǎn)品結(jié)構樹）,表是產(chǎn)品在設計初期的雛形，包含部件的材料,模具檢具數(shù)量要求,層級關系,21,4.2 邊界關系圖,厘清結(jié)構件之間的關系與作用，建立PMS表，即結(jié)構關系 由主到次逐層建構數(shù)模,邊界關系圖(車門),22,5.結(jié)構設計及優(yōu)化,結(jié)構設計的三階段： 概念設計 理解設計輸入及限定條件，確定基本結(jié)構，選取結(jié)構型式（是否有參照特？）。 結(jié)構細節(jié)設計 首先分清結(jié)構的主要組成特征（與周邊部件的連接關系），建立基本結(jié)構；然后建立連

10、接過度特征；最后建立圓角等細節(jié)特征。 結(jié)構優(yōu)化設計 從結(jié)構受力與結(jié)構剛性的角度檢討結(jié)構，并修改局部結(jié)構；輕量化設計，選擇使結(jié)構剛性好而材料使用少的結(jié)構。,23,6.結(jié)構檢討,定性(定量)的受力分析：變形，應力，模態(tài),檢討結(jié)構設計是否與設計輸入的要求一致？ 檢討結(jié)構特征之間的拓撲關系是否滿足要求？ 檢討結(jié)構是否滿足限定條件？ 檢討部件與周邊部件組的關系是否滿足要求？ 結(jié)構受力的定性分析，部件因受力而變形的趨勢。 結(jié)構變形、應力、模態(tài)的定量分析 據(jù)以上的分析結(jié)果優(yōu)化設計結(jié)構,24,7.設計細節(jié)檢討,檢查結(jié)構細節(jié)，發(fā)掘設計的缺陷。 7.1結(jié)構受力定性（定量）分析 7.2間隙檢查 7.3關閉件研究(或

11、運動部件分析) 7.4人機工程輔助設計 7.5斷面檢查 7.6白車身與底盤邊界確認 7.7白車身與電器邊界檢討 7.8白車身與附件邊界檢討 7.9孔位功能說明表 7.10工藝審查 7.11設定值檢討 7.12材料選擇,25,7.1結(jié)構受力定性（定量）分析,結(jié)構分析 結(jié)構預變形設計檢討 載荷（約束）分析 CAE應力分、變形布分析，剛度、模態(tài)分析,26,7.2間隙檢查,檢討相鄰零件間間隙是否滿足設計要求 檢討零件之間的搭接關系是否滿足要求,27,7.3關閉件研究(或運動部件分析),前車門運動分析 前車門玻璃運動分析 后車門運動分析 后車門玻璃運動分析 引擎蓋運動分析 行李廂蓋運分析 油箱蓋運動分析

12、 儀表臺運動部件運動分析 座椅運動分析 各控制手柄運動桿件運動分析 與底盤可動部件間安全間隙分析(包含熱影響范圍) 遮陽板運動分析 其它可動部件運動分析(門鎖等),車門玻璃運動分析,前車門運動分析,28,關閉件研究(或運動部件分析)(續(xù)),分析運動件在整個運動過程中是否有干涉出現(xiàn),在極限位置是否有足夠的安全距離 了解運動部件的運動模式,更合理的布置,29,7.4人機工程輔助設計,在設計過程中隨時隨地都要檢討人機工程設計要點是否已納入 知識工程的應用,30,7.5斷面檢查,檢討相鄰零件間間隙是否滿足設計要求 檢討零件之間的搭接關系是否滿足要求 檢討斷面設計是否滿足斷面設計要求,31,7.6白車身

13、與底盤邊界確認,檢討白車身與底盤連接邊界是否符合設計要求 確認設計細節(jié),32,7.7白車身與電器邊界檢討7.8白車身與附件邊界檢討,確認裝配關系 檢討設計細節(jié),33,7.9孔位功能說明表,a.孔位分類: -基準孔 -定位孔 -安裝孔 -過孔 -工藝孔(漏水孔,安裝避讓孔等) -應力釋放孔 b. 孔型: -圓孔 -長圓孔孔 -異形孔 c. 孔之尺寸,34,7.10工藝審查,沖壓工藝檢討 焊接工藝檢討 裝配工藝檢討 油漆工藝檢討 檢討設計細節(jié),35,7.11設定值檢討,外觀圓角設定值檢討 內(nèi)部圓角設定值檢討 外觀間隙設定值檢討 內(nèi)部間隙設定值檢討 檢討設計細節(jié),挖掘設計缺陷,36,7.12材料選擇

14、,時刻檢討加工工藝,加工過程,可最大限度地減少設計反復 按結(jié)構性能設計要求選擇材料 考量成本原則,37,8.工藝結(jié)構圖,（）爆炸圖 體現(xiàn)產(chǎn)品各部件的裝配關系，裝配順序。 （）打膠圖 體現(xiàn)車身結(jié)構中密封涂膠及粘膠部位，明確涂膠種類、涂膠量；此舉可以檢查結(jié)構設計時是否為涂膠部位留有余隙。 （）裝配動態(tài)分析 分析部件在裝配過程中所要求的最小空間，檢查部件在裝配過程中是否有干涉。 （）部件連接關系設計（焊接、螺接、鉚接、粘接） 向結(jié)構中添加部件間的連接關系，標準件添加，完善結(jié)構設計。 （）可視化明細表 （）標準件明細表,38,爆炸圖,體現(xiàn)產(chǎn)品各部件的裝配關系，裝配順序,39,可視化明細表,明細表直觀明

15、了,容易理解產(chǎn)品結(jié)構,40,9.建制流程（數(shù)模凍結(jié)、更改流程）,數(shù)模管理,41,二、同步工程(Simultaneous Engineering),早期產(chǎn)品/工藝的循環(huán)改進將減少后期制造改動 集成虛擬仿真循環(huán)改進將減少實物驗證 早期底盤開發(fā)支持汽車平臺共享戰(zhàn)略 模塊化的設計與數(shù)模發(fā)放將支持并行開發(fā) 重要決策人應盡早參與 工藝指導產(chǎn)品設計 零部件與子系統(tǒng)供應應匹配設計進度 通用核心工藝將使工作共享更為便利 所有供應商均同步進入到產(chǎn)品開發(fā)過程中,42,1.SE活動手冊,43,SE活動手冊(續(xù)1),44,SE活動手冊(續(xù)2),45,SE活動手冊(續(xù)3),46,SE活動手冊(續(xù)4),47,SE活動手冊(

16、續(xù)5),48,SE活動手冊(續(xù)6),49,SE活動手冊(續(xù)7),50,SE活動手冊(續(xù)8),51,SE活動手冊(續(xù)9),52,2.沖壓工藝分析原則,采用pamstamp或dynaform軟分析零件成型性,53,沖壓工藝分析原則(續(xù)),選擇最佳總壓工藝路線 以系統(tǒng)的觀點來檢討沖壓工藝性 以成本的觀點來檢討沖壓工藝性,降低部件的成型難度,選擇普通沖壓用材料 檢討部件設計基準,加工基準等,54,3.焊接工藝性檢討原則,優(yōu)化結(jié)構焊接特性 降低成本 選擇生產(chǎn)效率高的結(jié)構,55,焊接工藝性檢討原則(續(xù)),56,焊接工藝審查確認表,57,4.油漆工藝性檢討原則,建立涂膠圖 檢討密封結(jié)構 油漆噴涂完成性檢討,

17、58,油漆工藝審查確認表,59,5.總裝工藝檢討原則,檢討設計細節(jié) 動態(tài)分析,虛擬裝配 優(yōu)化結(jié)構設計,60,總裝工藝檢討原則(續(xù)1),建立裝配知識庫,作為以后設計的實例參考,61,總裝工藝檢討原則(續(xù)2),62,總裝工藝審查確認表,63,操作方式,64,7.CAE分析,CAE分析內(nèi)容： 1.車身（包括車門）分析項目：靜強度、靜剛度、模態(tài)、動強度分析 2. 尺寸公差敏感度分析，找出影響尺寸變動的最大的因素 3.產(chǎn)品成形性分析 4.工裝檢具分析,靜剛度分析,65,車門CAE分析清單,建立各結(jié)構件的計算邊界,66,三、設計驗證,1.虛擬驗證 借助計算機工具進行產(chǎn)品的設計、制造工藝驗證，一是結(jié)構驗證，

18、一是性能驗證。結(jié)構驗證借助于車身數(shù)模開發(fā)流程中所介紹的方法進行，檢討結(jié)構中存在的幾何干涉與不足。性能驗證則采用有限元分析方法，對結(jié)構的變形、應力、模態(tài)等進行分析，同時做疲勞壽命分析。 2.實物驗證 2.1件驗證 2.2螺釘車驗證（工序件驗證） 2.31驗證（品質(zhì)培育，連線） 2.4驗證（品質(zhì)培育，連線，輪） 2.5小批量試產(chǎn)（品質(zhì)培育） 2.6工程簽發(fā),67,2.1件驗證,數(shù)模凍結(jié)后，利用數(shù)控加工制造零部件（或其它方法），進行先期裝配，驗證部件間的裝配關系，發(fā)掘零件設計缺陷，修正數(shù)模 車身驗證時一般以總成形式進行，車身按側(cè)圍、車門等總成形式加工，反映出它與周邊部件的裝配邊界，相互間以螺栓方式連接，其它被裝配件則通常以零件形式進行裝配。 車身驗證時須由產(chǎn)品工程師、結(jié)構工程師、工藝工程師共同確認，且應自行安裝，并形成驗證報告。,68,2.2螺釘車驗證（工序件驗證）,以具有裝配功能的總成檢具做為部件裝配工具，用螺接（或鉚接）方式連接部件，裝配車身，調(diào)試裝配共用孔，發(fā)掘結(jié)構設計缺陷，修正數(shù)模。 螺釘車使用的鈑金零件為工序件（拉延工序完成，其它特征則用機械加工方式制造）