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白车身结构及开发流程 PPT课件
作者:莫斯科赌场    发布日期:2020-11-03 10:46


  白车身结构及开发流程 PPT课件_医学_高等教育_教育专区。白车身结构及开发流程 技术中心 郑希泉 09.11 白车身定义 白车身通常是指已经装焊好但尚未喷漆的白皮车身,此处 主要用来表示结构件和覆盖件的焊接总成,此外尚包括前 、后板制件与车门,但不包

  白车身结构及开发流程 技术中心 郑希泉 09.11 白车身定义 白车身通常是指已经装焊好但尚未喷漆的白皮车身,此处 主要用来表示结构件和覆盖件的焊接总成,此外尚包括前 、后板制件与车门,但不包括车身附属设备及装饰件等。 白车身结构分类 按承载型式之不同 白 车 身 非承载式:也叫有车架式,货 车及有的高级轿车装有独立的 车架。这种车辆载荷主要有车 架来承担,车身基本上不承载 。 半承载式:这是一种过渡型的 结构,车身下部保留有底架, 车身下部与底架组合为一整体 。车身也能承担部分弯曲和扭 转载荷 承载式:也叫无车架式,为了 减轻汽车自重力以及使车身结 构合理化,采用无承载式车身 。在大客车及轿车现在基本上 都采用承载式车身 白车身设计的一般规则 白车身设计是一个复杂的系统并行设计过程,要彻底地 摒弃孤立地单个零件设计方法,任何一个零件只是其所处在 的分总成的一个零件,设计时均应考虑其与周边相关零部件 的相互关系。 任何一种车型的白车身结构均可按三层板的设计思想去 构思结构设计,即最外层是外板,最内层是内板,中间是加 强板,在车身附件安装连接部位应考虑设计加强板。 截面图 外板 上车把手加强板 内板 白车身设计的一般规则 所设计的白车身结构在满足整车性能上、结构上、冲压 工艺、焊接工艺、涂装工艺、总装工艺是否比参考样车或 其他车型更优越,是否符合国内的实际生产状况,以便预 先确定结构及工艺的改良方案。 白车身在结构与性能上应提供车身所需的承载能力,即强 度和刚度要求。 白车身结构设计的工艺性 贯穿于机械设计的全过程中,并与之同步地综合考虑 制造、装配工艺及维修等方面的各种技术问题,称之为机 械设计工艺性。而这种工艺性体现于结构设计之中,故又 称之为结构设计工艺性。即在设计的时候必须充分考虑到 车身的制作工艺性、整车的装配工艺性及维修方便性。 白车身钣金的材料选取原则 汽车覆盖件所用材料一般是冷轧钢板(按国家标准) 钣金按表面质量分有 I,II 两级:I 级质量最好,适用于 外板;II 级次之,适用于内板与加强板。 钣金按冲压拉延等级分有 P,S,Z,F,HF,ZF 六级 白车身钣金的材料选取原则 P:普通拉深级,适用于拉延深度浅的零件 S:深拉深级,适用于拉延深度一般的零件 Z:最深拉深级,适用于拉延深度较深的零件 F:复杂拉深级,适用于结构复杂且拉延深度较深的零件 HF:很复杂拉深级,适用于结构较复杂且拉延深度较深的 零件 ZF:最复杂拉深级,适用于结构非常复杂且拉延深度较深 的零件 白车身钣金的材料选取原则 目前国内的汽车厂大部分都是按宝钢标准选取钣金材料 序号 1 2 3 名称 普通冷轧板( 低碳) 加磷强化钢 烘烤硬化钢 汽车常用板材及用途 牌号 用于车身部位 牌号含义 DC01(ST12)、 DC03 (ST13) 、 DC04(St14、St15 ) 、DC06(St16) 普通冷轧板主要应用于门内外板、 翼子板(侧围板)、轮罩内板等部件 D代表drawing,C代表cold, 01代表冲压级别为初级。ST代 表德语中的钢,12代表抗拉强 度最低值12kgN。 B170P1、B210P1、 B250P1 加磷强化钢主要应用于顶盖横梁,A 、B、C柱内板、加强板、保险杠本 体、纵梁本体,水箱横梁本体等部 件 B代表baosteel,170代表该 材料的屈服强度最低值为 170mpa,P是元素磷,1代表超 低碳(C0.006)。由于含碳量 低,所以冲压性较好,一般作 为深冲用,抗凹陷 B140H1、B180H1 烘烤硬化钢主要应用于顶盖、发动 机盖外板、车门外板 B代表baosteel,140代表该 材料的屈服强度最低值为 140mpa,H(harden)硬化,1代 表超低碳(C0.006)。由于含 碳量低,所以冲压性较好,一 般作为深冲用,抗凹陷 白车身钣金的材料选取原则 序号 4 5 6 名称 低合金高强 钢 双相钢 汽车常用板材及用途 牌号 用于车身部位 牌号含义 B340LA、 B410LA 低合金高强钢主要应用于车身结构 件和安全件 B代表baosteel,340代表 该材料的屈服强度最低值为 340mpa,LA是低合金low alloy的英文缩写 B340/590DP、 B400/780DP 双相钢主要应用于车身的结构件、 B柱本体和一些要求高的加强板 B代表baosteel,340代表 该材料的屈服强度最低值为 340mpa,590是该材料的 抗拉强度最低值,DP是双相 钢dual phase的英文缩写 冷成型用的 热轧连轧钢 板 SPHC、SPHD、 SPHE 热轧钢板主要应用于减震器支座、 对强度要求不高的纵梁本、门铰链 页板支架、发动机悬置支架和承载 件安装板等部件 S代表steel,P代表plate, H代表hot,C代表普通冲压 级别common。 白车身结构设计----侧围焊接总成结构 侧围总成由侧围外板、A 柱内板、A 柱加强板、B 柱内板、 B 柱加强板、C 柱内板 、前、后门槛粱内板、前、后门槛粱加强板、侧围上边粱及侧围附件等大件组成。 B柱内板 B柱外板 白车身结构设计----侧围焊接总成结构 前地板 门槛外板 门槛内板 白车身结构设计----前围焊接总成 前围焊接总成由前围外板、左右前围侧板(翼子板)、仪表板骨架(有的车型随仪表 板带)、前风窗下横梁、空调安装板、前纵梁、前纵梁加强板、前围上横梁、前围下 横梁、前围附件、系列支架等组成。 发动机罩 上横梁 前风窗玻璃 前风窗下装 饰板 前围板 轿车典型前围焊接总成 白车身结构设计----前围焊接总成 轻卡典型前围焊接总成 白车身结构设计----地板焊接总成 地板焊接总成由前地板、前地板加强板、地板内纵梁、地板外纵梁、座椅横梁、中地 板、安全带加强板、后地板、备胎板、地板加强横梁、油箱安装支架等组成 轿车典型地板焊接总成 白车身结构设计----地板焊接总成 地板焊接总成由前地板、前地板加强板、地板内纵梁、地板外纵梁、座椅横梁、中地 板、安全带加强板、后地板、备胎板、地板加强横梁、油箱安装支架等组成 轻卡典型地板焊接总成 白车身结构设计----顶盖焊接总成 顶盖焊接总成由顶盖本体、加强板等组成 轻卡典型顶盖焊接总成 白车身结构设计----后围焊接总成 后围焊接总成由后围板、加强板、高位进气管支架等组成 轻卡典型后围焊接总成 车身结构设计原则: a)附件安装面原则上根据附件安装要求设计安装结构及其周边结构。 b)内饰安装结构原则上随白车身走,设计期间应相互协调沟通,优化结构。 c)电器元件结构原则上随白车身走,设计期间应相互协调沟通,优化结构。 d) 内外板之间应形成空腔,以增大整车的结构刚度。 e)前纵梁与内板之间形成空腔,以增大正面碰撞能力。 车身结构设计原则: f)内板与外表面配合面不能贴合外表面,留取 3~5mm 由外表面偏置 一定距离获得。 间隙并开盛胶槽, g) 加强板设计:加强板处在内外板之间,对总成薄弱区起到加强作用,在设计 时应考虑仅在加强区域和搭接边处焊接,其它区域应留一定空挡,尽量避免面与 面大面接触,一方面增大加强功能另一方减少冲压制造误差带来的焊接困难。 白车身设计一般流程 车身外观覆盖件 效果图 确定效果图 根据点云经过几轮反复 的光顺性校核及工艺审 核,最终确定型面数据 根据效果图作出油泥模型 最终 数据 根据油泥模型扫描出点云 白车身设计一般流程 车身结构件———工艺数据设计阶段 车身内板 及加强板 设计 正向设计 参考标杆车结构与已冻 结的车身外观覆盖件数 模相结合完成整车数模 逆向设计 逆向标杆车关键件及大 件,同时与已冻结的车 身外观覆盖件数模相结 合完成整车数模 完成第一 版工艺数 模 白车身设计一般流程 车身结构件———同步工程设计阶段 第一版工 艺数模 工艺分析 对第一版工艺数模进行 冲压、焊接、涂装、装 配等工艺分析,提出问 题 CAE分析 对整车的刚度、强度、 模态进行有限元分析, 并提出改进措施 分析、修改 ,此流程要 反复多次 完成第 一版冻 结数模 白车身设计一般流程 工艺审核反馈示例 冲压工艺问题反馈 单 白车身设计一般流程 工艺审核反馈示例 焊接工艺问题反馈 单 CAE分析问题反馈单 白车身设计一般流程 车身结构件———模具开发阶段 第一版冻 结数模 发放制造 部门 根据第一版冻结数模对 冲压模具、焊接工装及 检具进行制作 发放附件 供应商 根据第一版冻结数模对 升降器、仪表板等车身 附件和内饰件进行设计 根据制造过 程中出现的 问题对数据 进行优化 完成第 二版冻 结数模 白车身设计一般流程 车身结构件———试装验证阶段 钣金Ⅰ序件制造完成, 简易焊接夹具制作完成 车身附件及内外饰快速 成型件或软模件制造完 成 进行车身焊 接及附件、 内外饰装配 整车 装配 完成 进行白车身 路试验证, 包括车身的 强度、刚度 、共振等 根据路试 及装配情 况,对数 据进行修 整,下发 更改通知 白车身设计一般流程 车身结构件———OTS件装配阶段 钣金全序件制造完成, 焊接工装及检具制造完 成 车身附件及内外饰OTS 件制作完成 进行小批量 装配,理顺 采购及制造 流程 完成 OTS 样车 装配 进行整车路 试验证, NVH提升 对车身数 据进行微 小修整并 作为生产 、采购数 据冻结。 至此车身 设计完成 白车身制造三大工艺简介 冲压工艺 分析零 件的冲 压工艺 性 拟定冲 压件工 艺方案 ,确定 工序 确定合 理的排 样形式 、裁剪 方法, 并计算 材料利 用率 计算各 工序压 力,确 定压力 中心, 初选压 力机 进行 冲压 生产 白车身制造三大工艺简介 冲压各工序名称及代号 工序 名称 拉延 修边 冲孔 整形 成形 翻边 切开 落料 翻孔 斜楔 冲孔 代号 DR TR PRC RST FO FL SEP BL BUR CAMPRC 白车身制造三大工艺简介 以典型件车门内板为例进行说明: 车门内板由于结构较复杂,拉延深度比较大,所以材料一般选用ST14ZF,厚度一般为 T=0.8mm。工艺过程一般为:①下料②拉延③修边冲孔④整形冲孔⑤冲孔、斜楔冲孔 ⑥斜楔翻边、冲孔。 1、 下料 2、拉延 3、沿修周边,冲孔 白车身制造三大工艺简介 冲压各工序名称及代号 4、窗框及周边整形,冲孔 5、冲孔,斜楔冲侧面孔 6、斜楔翻边,冲长圆孔 白车身制造三大工艺简介 焊接工艺-----点(凸)焊、钎焊、 CO2气体保护焊、柱焊 点(凸) 焊:用于 板材、螺 帽、螺钉 的连接, 并承受一 定的应力 CO2气体保 护焊:用于 车身的补焊 和点焊不能 焊接到的部 位,其接头 承受一定的 应力 钎焊:用于 细小间隙的 填充和连接 ,其接头一 般不承受太 大的应力 柱焊:用 于螺柱、 螺钉的焊 接,其焊 接螺钉、 焊接螺柱 承受一定 的应力 白车身制造三大工艺简介 焊接工艺-----点(凸)焊、钎焊、 CO2气体保护焊、柱焊 目前主流的 机器人自动 车身总焊生 产线 白车身制造三大工艺简介 焊接工艺-----点(凸)焊、钎焊、 CO2气体保护焊、柱焊 目前先进的车身激光焊接 白车身制造三大工艺简介 涂装工艺---前处理、电泳涂装、中涂及密封、面漆 前处理:主要包 括脱脂、表调、 磷化、钝化。作 用主要为增强涂 层对被涂表面的 附着力;提高涂 层对被涂物的保 护性能;为涂层 的平整性创造良 好的条件,提高 涂层装饰性。 中涂及密封:主要包括粗 密封、上沥青板、车底 PVC装遮蔽及喷涂、擦净 、细密封、PVC烘干、强 冷、底漆打磨等。作用主 要为对车体零部件搭接间 隙进行密封,改善白车身 的震动,提高NVH。中涂 涂料主要作用为改善被涂 工件表面和底漆的平整度 ,为面漆层创造良好的基 底。 电泳涂装:主 要包括涂前处 理、电泳涂装 、电泳后清洗 、电泳涂膜的 烘干。 面漆:主要包括面 漆喷涂、面漆晾干 、强冷、涂装后处 理。主要作用为直 接影响整车的装饰 性、耐候性和外观 。 结束 谢谢!

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