汽車(chē)白車(chē)身結(jié)構(gòu).ppt

白車(chē)身結(jié)構(gòu),編制：陳 峰 校對(duì)： 審批：,車(chē)身概論,一般來(lái)說(shuō)，車(chē)身包括白車(chē)身及其附件。 白車(chē)身通常指已經(jīng)裝焊好但尚未噴漆的白皮車(chē)身（Body in white），包括翼子板、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、車(chē)門(mén)、行李箱蓋或背門(mén)等裝配件。 按承載形式之不同，可將車(chē)身分為承載式、非承載式和半承載式三大類(lèi)。 承載式車(chē)身的特點(diǎn)是沒(méi)有車(chē)架。車(chē)身由底板、骨架、內(nèi)外蒙皮等組焊成剛性框架結(jié)構(gòu)，整個(gè)車(chē)身構(gòu)件全部參與承載，所以稱(chēng)為承載式車(chē)身。 非承載式車(chē)身的特點(diǎn)是有獨(dú)立的車(chē)架。車(chē)身用彈簧或橡膠墊彈性地固定在車(chē)架上，承載地主體是車(chē)架，車(chē)身只承受所載人員和行李的重量。 半承載車(chē)身的結(jié)構(gòu)與非承載式車(chē)身基本相同，也是屬于有車(chē)架式的。它們之間的區(qū)別在于：車(chē)身和車(chē)架的連接不是柔性的而是剛性的連接。,車(chē)身概論,一般轎車(chē)都采用承載式車(chē)身結(jié)構(gòu)；貨車(chē)與某些高級(jí)轎車(chē)采用非承載式車(chē)身結(jié)構(gòu)。后面的論述都是針對(duì)承載式車(chē)身而言。 承載式車(chē)身，由于整個(gè)車(chē)身都參與承載，強(qiáng)度條件好，可以減輕車(chē)身的自重。因無(wú)需車(chē)架，地板高度和整車(chē)高度可降低，有利于提高轎車(chē)的行駛穩(wěn)定性和上、下車(chē)的方便性。 承載車(chē)身的缺點(diǎn)是：來(lái)自傳動(dòng)系和懸架的振動(dòng)和噪音直接傳至乘客室，而乘客室本身又是易于形成空腔共鳴的共振箱，嚴(yán)重影響乘坐的舒適性，必須采用大量的隔音防振材料，使成本和質(zhì)量增加。另外，車(chē)身改型困難，損壞后修復(fù)難度大。 某些轎車(chē)為了便于安裝發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)以及為了改善安裝點(diǎn)部位受力狀況和乘員舒適性而采用副車(chē)架結(jié)構(gòu)。副車(chē)架通過(guò)軟墊直接連接到車(chē)身上。副車(chē)架可在前、后端都加裝或僅在前端加裝（后者也稱(chēng)短車(chē)架或部分式車(chē)架）。,車(chē)身概論,前、后端均有副車(chē)架的轎車(chē),裝有短車(chē)架的轎車(chē),車(chē)身構(gòu)成07,前保險(xiǎn)杠支架52C,前拖鉤52C,前翼子板52C,發(fā)動(dòng)機(jī)蓋52S,白車(chē)身本體C9,前門(mén)58C,后門(mén)72C,行李箱蓋52S,車(chē)身構(gòu)成,白車(chē)身本體53V,前頂梁53W,頂蓋53W,后頂梁53W,前圍上板53V,中頂梁53W,側(cè)圍53S,后圍板53W,后尾板53V,車(chē)身構(gòu)成-53S,上邊梁加強(qiáng)板,上邊梁,上邊梁,油箱口盒,流水槽,中柱內(nèi)板,上邊梁加強(qiáng)板,前柱,側(cè)圍外板,下邊梁,鉸鏈加強(qiáng)板,中柱,后輪罩板,尾燈板,后柱,車(chē)身構(gòu)成-53V,水箱架,前縱梁,前圍下板,地板縱梁,中地板,前柱,前輪罩板,前圍 上板,坑道加強(qiáng)板,后縱梁,地板過(guò)渡板,座椅支撐梁,門(mén)檻內(nèi)板,前地板,后地板,后地板橫梁,車(chē)身構(gòu)成-58C,門(mén)鉸鏈,防撞桿,門(mén)框,門(mén)邊板,門(mén)內(nèi)板,門(mén)鎖加強(qiáng)板,門(mén)外板加強(qiáng)板,門(mén)外板,門(mén)內(nèi)板加強(qiáng)板,車(chē)身構(gòu)成-52S,鎖扣加強(qiáng)板,發(fā)動(dòng)機(jī)蓋鎖扣,發(fā)動(dòng)機(jī)蓋外板,發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)板,鉸鏈加強(qiáng)板,行李箱蓋鉸鏈,車(chē)身構(gòu)成-52S,鉸鏈加強(qiáng)板,行李箱蓋鉸鏈,行李箱蓋外板,發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)板,尾燈座,行李箱蓋內(nèi)板,車(chē)身強(qiáng)度,碰撞安全性要求 當(dāng)車(chē)輛在前后方發(fā)生碰撞時(shí)，為保護(hù)車(chē)內(nèi)乘員安全乘坐室不應(yīng)發(fā)生過(guò)多變形（包括車(chē)輪、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等剛性部件不得侵入駕駛室）。除乘坐室以外的部分則應(yīng)盡可能多地變形，合理吸收撞擊能量，使作用于乘員身體上地力和加速度值不超過(guò)人體的忍耐極限。 為滿足上述要求，設(shè)計(jì)時(shí)要使乘坐室的剛度大于前后變形區(qū)域的剛度。,車(chē)身強(qiáng)度,碰撞吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 薄壁構(gòu)件的變形模式可表現(xiàn)為彎折變形、翹曲變形或者皺褶變形，其中，皺褶壓縮的變形量最大，最利于吸收碰撞能量，因此，皺褶壓縮是薄壁構(gòu)件碰撞吸能設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)和方向。,為使變形按預(yù)想的部位和方式進(jìn)行，預(yù)變形技術(shù)是一種重要的手段，即在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先使結(jié)構(gòu)的某個(gè)部位弱化或強(qiáng)化，從而引導(dǎo)構(gòu)件在碰撞時(shí)朝著皺褶壓縮的方向發(fā)展。,車(chē)身強(qiáng)度,車(chē)身整體布置時(shí)，應(yīng)充分考慮碰撞沖擊力的傳遞路徑，主要受力桿件應(yīng)連續(xù)，不同桿件過(guò)渡應(yīng)均勻。,車(chē)身強(qiáng)度,當(dāng)受力桿件的截面發(fā)生突變時(shí)，就會(huì)由于剛度突變引起截面變化處應(yīng)力集中，在經(jīng)常承受交變應(yīng)力的汽車(chē)車(chē)身上，應(yīng)力集中可能誘發(fā)進(jìn)展性裂縫，導(dǎo)致疲勞損壞。因此，要特別注意加強(qiáng)板和接頭的設(shè)計(jì)，例如：,加強(qiáng)板開(kāi)缺口，使應(yīng)力均勻些,加強(qiáng)板坡度過(guò)渡，使應(yīng)力均勻些,截面漸變,車(chē)身強(qiáng)度,薄壁桿件截面形狀對(duì) 剛度有很大影響，為提 高整個(gè)車(chē)身和構(gòu)件的剛 度，宜多采用閉口截面 ，如右圖：,車(chē)身強(qiáng)度,車(chē)身承載桿件上經(jīng)常需要開(kāi)一些孔洞，以便安裝各種導(dǎo)線、管道和機(jī)構(gòu)等，顯然，由于這些孔洞將產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)經(jīng)可能將孔位選在應(yīng)力較小的部位。此外，開(kāi)一個(gè)大孔要比開(kāi)數(shù)個(gè)小孔應(yīng)力集中更嚴(yán)重。 縱、橫桿件的連接點(diǎn)，一般都會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，如設(shè)計(jì)不當(dāng)，很可能造成車(chē)身隱患。常見(jiàn)接頭形式見(jiàn)下圖，盡可能擴(kuò)大連接的面積，減少應(yīng)力集中。,車(chē)身強(qiáng)度,車(chē)身主要受力件,車(chē)身強(qiáng)度,車(chē)身強(qiáng)度,車(chē)身強(qiáng)度,Mazda RX-8,車(chē)身強(qiáng)度,車(chē)身骨架構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，一般先按經(jīng)驗(yàn)或參考成熟車(chē)型結(jié)構(gòu)，完成初步設(shè)計(jì)后，進(jìn)行有限元分析或制作樣件進(jìn)行試驗(yàn)，再根據(jù)分析或試驗(yàn)結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整構(gòu)件截面和尺寸。 車(chē)身強(qiáng)度分析目前常用有限元分析法。 車(chē)身強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)： 白車(chē)身彎曲剛度目標(biāo)值835daN/mm（福美來(lái)）。 白車(chē)身扭轉(zhuǎn)剛度目標(biāo)值62.383daNm/rad（福美來(lái)）。 白車(chē)身總成的固有頻率（一階模態(tài)）應(yīng)不低于30Hz（福美來(lái)29.1），在車(chē)輛任何工況下均要有效避開(kāi)其內(nèi)、外激勵(lì)頻率，防止共振發(fā)生；在此前提下，盡量提高整車(chē)固有頻率，以改善乘座舒適性。 白車(chē)身重量目標(biāo)值350KG（福美來(lái)）。,車(chē)身強(qiáng)度,其它部件設(shè)計(jì) 剛度較差的大型覆蓋件容易在振源的激勵(lì)下引起強(qiáng)迫振動(dòng)。所以： 外板在造型設(shè)計(jì)時(shí)，就要有意識(shí)地考慮曲面弧度和設(shè)置棱線，平直地零件造型是不可取的。制作時(shí)要使鋼板有足夠的變薄率（8以上）以便產(chǎn)生冷作硬化。 在內(nèi)板件和不 外露的外板件上 可設(shè)置各種形狀 的加強(qiáng)筋。,相關(guān)法規(guī),GB 15086-1994汽車(chē)門(mén)鎖及門(mén)鉸鏈的性能要求和試驗(yàn)方法 GB 15743-1995轎車(chē)側(cè)門(mén)強(qiáng)度 GB 11551-2003汽車(chē)正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)則 車(chē)頂強(qiáng)度要求 側(cè)面碰撞乘員保護(hù),福美來(lái)-普力馬車(chē)身差異,水箱架,因頭燈形式不同，外側(cè)板53/54120不同,普力馬,福美來(lái),因車(chē)頭高度不同，上梁53150不同,因頭上梁高度不同，與其搭接的內(nèi)側(cè)板53/54130不同,下梁5316X相同,下側(cè)板53/541F0相同,福美來(lái)-普力馬車(chē)身差異,前輪罩擋泥板,因發(fā)動(dòng)機(jī)蓋高度不同，普力馬增加一加高梁53/54290,普力馬,福美來(lái),其它大致相同，主件成形模可共用,福美來(lái)-普力馬車(chē)身差異,前縱梁,普力馬,福美來(lái),大致相同,福美來(lái)-普力馬車(chē)身差異,前縱梁后段,普力馬,福美來(lái),其余大致相同,53/54391形狀相同，板厚不同，普力馬2.6，福美來(lái)2.0,福美來(lái)-普力馬車(chē)身差異,前圍下板,基本相同 個(gè)別孔位有差異，成形模可共用,福美來(lái)-普力馬車(chē)身差異,前地板,普力馬,福美來(lái),其余大致相同（地板本體可互換）,增加二加強(qiáng)梁54665/53603,座椅不同，座椅支架也不同,座椅不同，座椅支架也不同,座椅不同，座椅支架也不同,增加二加強(qiáng)梁54665/53603,福美來(lái)-普力馬車(chē)身差異,3橫梁,普力馬,福美來(lái),其它大致相同,因普力馬軸距比福美來(lái)長(zhǎng)60mm，普力馬53/54916前邊沿比福美來(lái)長(zhǎng)60mm,座椅支架不同,福美來(lái)-普力馬車(chē)身差異,后縱梁,普力馬,福美來(lái),其它大致相同，主件成形?？晒灿?局部切邊不同，新增3個(gè)安全帶螺母板,局部切邊不同，新增3個(gè)安全帶螺母板,局部切邊不同，新增3個(gè)安全帶螺母板,局部切邊不同，新增多個(gè)螺母板,局部切邊不同，新增多個(gè)螺母板,局部切邊不同，新增多個(gè)螺母板,因車(chē)長(zhǎng)不同，尾端延長(zhǎng)部分不同,福美來(lái)-普力馬車(chē)身差異,后輪罩內(nèi)板,成形?？晒灿?福美來(lái)-普力馬車(chē)身差異,前圍上板、側(cè)圍、頂蓋、后窗臺(tái)板、后尾板、門(mén)蓋因造型不同，兩車(chē)完全不同 中地板、后地板因座椅形式和車(chē)長(zhǎng)不同，兩車(chē)也完全不同,福美來(lái)-普力馬車(chē)身差異,有無(wú)天窗頂蓋的差異,相同件,相同件,相同件,相同件,這三對(duì)支架裝天窗后裝,這兩對(duì)支架裝天窗后裝,