1、,白車身結(jié)構(gòu)及開發(fā)流程,技術(shù)中心 鄭希泉 09.11,白車身通常是指已經(jīng)裝焊好但尚未噴漆的白皮車身，此處主要用來表示結(jié)構(gòu)件和覆蓋件的焊接總成，此外尚包括前、后板制件與車門，但不包括車身附屬設(shè)備及裝飾件等。,白車身定義,按承載型式之不同,白車身結(jié)構(gòu)分類,白車身,非承載式：也叫有車架式，貨車及有的高級轎車裝有獨(dú)立的車架。這種車輛載荷主要有車架來承擔(dān)，車身基本上不承載。,承載式：也叫無車架式，為了減輕汽車自重力以及使車身結(jié)構(gòu)合理化，采用無承載式車身。在大客車及轎車現(xiàn)在基本上都采用承載式車身,半承載式：這是一種過渡型的結(jié)構(gòu)，車身下部保留有底架，車身下部與底架組合為一整體。車身也能承擔(dān)部分彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷

2、,白車身設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)過程，要徹底地摒棄孤立地單個(gè)零件設(shè)計(jì)方法，任何一個(gè)零件只是其所處在的分總成的一個(gè)零件，設(shè)計(jì)時(shí)均應(yīng)考慮其與周邊相關(guān)零部件的相互關(guān)系。 任何一種車型的白車身結(jié)構(gòu)均可按三層板的設(shè)計(jì)思想去構(gòu)思結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即最外層是外板，最內(nèi)層是內(nèi)板，中間是加強(qiáng)板，在車身附件安裝連接部位應(yīng)考慮設(shè)計(jì)加強(qiáng)板。,白車身設(shè)計(jì)的一般規(guī)則,外板,內(nèi)板,上車把手加強(qiáng)板,截面圖,所設(shè)計(jì)的白車身結(jié)構(gòu)在滿足整車性能上、結(jié)構(gòu)上、沖壓工藝、焊接工藝、涂裝工藝、總裝工藝是否比參考樣車或其他車型更優(yōu)越，是否符合國內(nèi)的實(shí)際生產(chǎn)狀況，以便預(yù)先確定結(jié)構(gòu)及工藝的改良方案。 白車身在結(jié)構(gòu)與性能上應(yīng)提供車身所需的承載能力,即

3、強(qiáng)度和剛度要求。,白車身設(shè)計(jì)的一般規(guī)則,貫穿于機(jī)械設(shè)計(jì)的全過程中，并與之同步地綜合考慮制造、裝配工藝及維修等方面的各種技術(shù)問題，稱之為機(jī)械設(shè)計(jì)工藝性。而這種工藝性體現(xiàn)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中，故又稱之為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性。即在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須充分考慮到車身的制作工藝性、整車的裝配工藝性及維修方便性。,白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性,汽車覆蓋件所用材料一般是冷軋鋼板（按國家標(biāo)準(zhǔn)） 鈑金按表面質(zhì)量分有 I，II 兩級：I 級質(zhì)量最好，適用于外板；II 級次之，適用于內(nèi)板與加強(qiáng)板。 鈑金按沖壓拉延等級分有 P，S，Z，F(xiàn)，HF，ZF 六級,白車身鈑金的材料選取原則,白車身鈑金的材料選取原則,白車身鈑金的材料選取原則,目前國

4、內(nèi)的汽車廠大部分都是按寶鋼標(biāo)準(zhǔn)選取鈑金材料,白車身鈑金的材料選取原則,白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-側(cè)圍焊接總成結(jié)構(gòu),側(cè)圍總成由側(cè)圍外板、A 柱內(nèi)板、A 柱加強(qiáng)板、B 柱內(nèi)板、 B 柱加強(qiáng)板、C 柱內(nèi)板、前、后門檻粱內(nèi)板、前、后門檻粱加強(qiáng)板、側(cè)圍上邊粱及側(cè)圍附件等大件組成。,B柱外板,B柱內(nèi)板,白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-側(cè)圍焊接總成結(jié)構(gòu),白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-前圍焊接總成,前圍焊接總成由前圍外板、左右前圍側(cè)板（翼子板）、儀表板骨架（有的車型隨儀表板帶）、前風(fēng)窗下橫梁、空調(diào)安裝板、前縱梁、前縱梁加強(qiáng)板、前圍上橫梁、前圍下橫梁、前圍附件、系列支架等組成。,前風(fēng)窗玻璃,前圍板,上橫梁,發(fā)動(dòng)機(jī)罩,轎車典型前圍焊接總成,前風(fēng)窗下裝飾

5、板,白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-前圍焊接總成,輕卡典型前圍焊接總成,白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-地板焊接總成,轎車典型地板焊接總成,地板焊接總成由前地板、前地板加強(qiáng)板、地板內(nèi)縱梁、地板外縱梁、座椅橫梁、中地 板、安全帶加強(qiáng)板、后地板、備胎板、地板加強(qiáng)橫梁、油箱安裝支架等組成,白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-地板焊接總成,輕卡典型地板焊接總成,地板焊接總成由前地板、前地板加強(qiáng)板、地板內(nèi)縱梁、地板外縱梁、座椅橫梁、中地 板、安全帶加強(qiáng)板、后地板、備胎板、地板加強(qiáng)橫梁、油箱安裝支架等組成,白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-頂蓋焊接總成,輕卡典型頂蓋焊接總成,頂蓋焊接總成由頂蓋本體、加強(qiáng)板等組成,白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-后圍焊接總成,輕卡典型后圍焊接總成,后圍焊接總

6、成由后圍板、加強(qiáng)板、高位進(jìn)氣管支架等組成,白車身設(shè)計(jì)一般流程,效果圖,確定效果圖,根據(jù)效果圖作出油泥模型,根據(jù)油泥模型掃描出點(diǎn)云,根據(jù)點(diǎn)云經(jīng)過幾輪反復(fù)的光順性校核及工藝審核，最終確定型面數(shù)據(jù),最終數(shù)據(jù),車身外觀覆蓋件,車身結(jié)構(gòu)件工藝數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)階段,白車身設(shè)計(jì)一般流程,車身內(nèi)板及加強(qiáng)板設(shè)計(jì),正向設(shè)計(jì),逆向設(shè)計(jì),參考標(biāo)桿車結(jié)構(gòu)與已凍結(jié)的車身外觀覆蓋件數(shù)模相結(jié)合完成整車數(shù)模,逆向標(biāo)桿車關(guān)鍵件及大件，同時(shí)與已凍結(jié)的車身外觀覆蓋件數(shù)模相結(jié)合完成整車數(shù)模,完成第一版工藝數(shù)模,車身結(jié)構(gòu)件同步工程設(shè)計(jì)階段,白車身設(shè)計(jì)一般流程,白車身設(shè)計(jì)一般流程,沖壓工藝問題反饋單,工藝審核反饋示例,工藝審核反饋示例,白車身設(shè)計(jì)

7、一般流程,CAE分析問題反饋單,焊接工藝問題反饋單,車身結(jié)構(gòu)件模具開發(fā)階段,白車身設(shè)計(jì)一般流程,第一版凍結(jié)數(shù)模,發(fā)放制造部門,發(fā)放附件供應(yīng)商,根據(jù)第一版凍結(jié)數(shù)模對沖壓模具、焊接工裝及檢具進(jìn)行制作,根據(jù)第一版凍結(jié)數(shù)模對升降器、儀表板等車身附件和內(nèi)飾件進(jìn)行設(shè)計(jì),完成第二版凍結(jié)數(shù)模,根據(jù)制造過程中出現(xiàn)的問題對數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化,車身結(jié)構(gòu)件試裝驗(yàn)證階段,白車身設(shè)計(jì)一般流程,鈑金序件制造完成，簡易焊接夾具制作完成,車身附件及內(nèi)外飾快速成型件或軟模件制造完成,進(jìn)行車身焊接及附件、內(nèi)外飾裝配,整車裝配完成,根據(jù)路試及裝配情況，對數(shù)據(jù)進(jìn)行修整，下發(fā)更改通知,進(jìn)行白車身路試驗(yàn)證，包括車身的強(qiáng)度、剛度、共振等,車身結(jié)構(gòu)

8、件OTS件裝配階段,白車身設(shè)計(jì)一般流程,鈑金全序件制造完成，焊接工裝及檢具制造完成,車身附件及內(nèi)外飾OTS件制作完成,進(jìn)行小批量裝配，理順采購及制造流程,完成OTS樣車裝配,對車身數(shù)據(jù)進(jìn)行微小修整并作為生產(chǎn)、采購數(shù)據(jù)凍結(jié)。至此車身設(shè)計(jì)完成,進(jìn)行整車路試驗(yàn)證，NVH提升,白車身制造三大工藝簡介,沖壓工藝,確定合理的排樣形式、裁剪方法，并計(jì)算材料利用率,計(jì)算各工序壓力，確定壓力中心，初選壓力機(jī),分析零件的沖壓工藝性,擬定沖壓件工藝方案，確定工序,進(jìn)行沖壓生產(chǎn),白車身制造三大工藝簡介,沖壓各工序名稱及代號,白車身制造三大工藝簡介,1、下料,2、拉延,3、沿修周邊，沖孔,以典型件車門內(nèi)板為例進(jìn)行說明:

9、 車門內(nèi)板由于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，拉延深度比較大，所以材料一般選用ST14ZF，厚度一般為T=0.8mm。工藝過程一般為：下料拉延修邊沖孔整形沖孔沖孔、斜楔沖孔斜楔翻邊、沖孔。,白車身制造三大工藝簡介,沖壓各工序名稱及代號,5、沖孔，斜楔沖側(cè)面孔,6、斜楔翻邊，沖長圓孔,4、窗框及周邊整形，沖孔,白車身制造三大工藝簡介,焊接工藝-點(diǎn)（凸）焊、釬焊、 CO2氣體保護(hù)焊、柱焊,點(diǎn)（凸）焊：用于板材、螺帽、螺釘?shù)倪B接，并承受一定的應(yīng)力,CO2氣體保護(hù)焊：用于車身的補(bǔ)焊和點(diǎn)焊不能焊接到的部位，其接頭承受一定的應(yīng)力,釬焊：用于細(xì)小間隙的填充和連接，其接頭一般不承受太大的應(yīng)力,柱焊：用于螺柱、螺釘?shù)暮附?，其焊接螺釘、焊接螺柱承受一定的?yīng)力,白車身制造三大工藝簡介,焊接工藝-點(diǎn)（凸）焊、釬焊、 CO2氣體保護(hù)焊、柱焊,目前主流的機(jī)器人自動(dòng)車身總焊生產(chǎn)線,白車身制造三大工藝簡介,焊接工藝-點(diǎn)（凸）焊、釬焊、 CO2氣體保護(hù)焊、柱焊,目前先進(jìn)的車身激光焊接,白車身制造三大工藝簡介,涂裝工藝-前處理、電泳涂裝、中涂及密封、面漆,前處理：主要包括脫脂、表調(diào)、磷化、鈍化。作用主要為增強(qiáng)涂層對被涂表面的附著力；提高涂層對被涂物的保護(hù)性能；為涂層的平整性創(chuàng)造良好的條件，提高涂層裝飾性。,電泳涂裝：主要包括涂前處理、電泳涂裝、電泳后清洗、電泳涂膜的烘干。,中涂及密封：主要包括粗密封、上瀝青板、車底PVC裝遮