白车身结构及开发流程教学内容.ppt
白白车身身结构及开构及开发流程流程按承载型式之不同按承载型式之不同按承载型式之不同按承载型式之不同白车身结构分类白车身结构分类白车身结构分类白车身结构分类白白车车身身非承载式：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。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uu白车身设计是一个复杂的系统并行设计过程，要彻底地摒白车身设计是一个复杂的系统并行设计过程，要彻底地摒白车身设计是一个复杂的系统并行设计过程，要彻底地摒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。相互关系。相互关系。相互关系。uu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，中间是加强思结构设计，即最外层是外板，最内层是内板，中间是加强思结构设计，即最外层是外板，最内层是内板，中间是加强思结构设计，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。板，在车身附件安装连接部位应考虑设计加强板。板，在车身附件安装连接部位应考虑设计加强板。板，在车身附件安装连接部位应考虑设计加强板。白车身设计的一般规则白车身设计的一般规则外板外板内板内板上车把手加强板上车把手加强板截面图截面图uu所设计的白车身结构在满足整车性能上、结构上、冲压所设计的白车身结构在满足整车性能上、结构上、冲压所设计的白车身结构在满足整车性能上、结构上、冲压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工艺、焊接工艺、涂装工艺、总装工艺是否比参考样车或工艺、焊接工艺、涂装工艺、总装工艺是否比参考样车或工艺、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，以便预其他车型更优越，是否符合国内的实际生产状况，以便预其他车型更优越，是否符合国内的实际生产状况，以便预其他车型更优越，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。先确定结构及工艺的改良方案。先确定结构及工艺的改良方案。先确定结构及工艺的改良方案。uu白车身在结构与性能上应提供车身所需的承载能力白车身在结构与性能上应提供车身所需的承载能力白车身在结构与性能上应提供车身所需的承载能力白车身在结构与性能上应提供车身所需的承载能力,即强即强即强即强度和刚度要求。度和刚度要求。度和刚度要求。度和刚度要求。白车身设计的一般规则白车身设计的一般规则 贯穿于机械设计的全过程中，并与之同步地综合考虑贯穿于机械设计的全过程中，并与之同步地综合考虑贯穿于机械设计的全过程中，并与之同步地综合考虑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，称之为机制造、装配工艺及维修等方面的各种技术问题，称之为机制造、装配工艺及维修等方面的各种技术问题，称之为机制造、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，故又械设计工艺性。而这种工艺性体现于结构设计之中，故又械设计工艺性。而这种工艺性体现于结构设计之中，故又械设计工艺性。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称之为结构设计工艺性。即在设计的时候必须充分考虑到称之为结构设计工艺性。即在设计的时候必须充分考虑到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。车身的制作工艺性、整车的装配工艺性及维修方便性。车身的制作工艺性、整车的装配工艺性及维修方便性。车身的制作工艺性、整车的装配工艺性及维修方便性。白车身结构设计的工艺性白车身结构设计的工艺性汽车覆盖件所用材料一般是冷轧钢板（按国家标准）汽车覆盖件所用材料一般是冷轧钢板（按国家标准）汽车覆盖件所用材料一般是冷轧钢板（按国家标准）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钣金按表面质量分有钣金按表面质量分有钣金按表面质量分有 I I，IIII两级：两级：两级：两级：II级质量最好，适用于级质量最好，适用于级质量最好，适用于级质量最好，适用于外板；外板；外板；外板；IIII级次之，适用于内板与加强板。级次之，适用于内板与加强板。级次之，适用于内板与加强板。级次之，适用于内板与加强板。钣金按冲压拉延等级分有钣金按冲压拉延等级分有钣金按冲压拉延等级分有钣金按冲压拉延等级分有 P P，S S，Z Z，F F，HFHF，ZFZF六级六级六级六级白车身钣金的材料选取原则白车身钣金的材料选取原则白车身钣金的材料选取原则白车身钣金的材料选取原则白车身钣金的材料选取原则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目前国内的汽车厂大部分都是按宝钢标准选取钣金材料汽车常用板材及用途汽车常用板材及用途序号序号名称名称牌号牌号用于车身部位用于车身部位牌号含义牌号含义1 1普通冷轧板普通冷轧板(低碳）低碳）DC01（ST12)、DC03（ST13)、DC04（St14、St15）、DC06(St16)普通冷轧板主要应用于门内外板、普通冷轧板主要应用于门内外板、翼子板翼子板(侧围板）、轮罩内板等部件侧围板）、轮罩内板等部件D D代表代表drawingdrawing，C C代表代表coldcold，0101代表冲压级别为初级。代表冲压级别为初级。STST代代表德语中的钢，表德语中的钢，1212代表抗拉强代表抗拉强度最低值度最低值12kgN12kgN。2 2加磷强化钢加磷强化钢B170P1、B210P1、B250P1加磷强化钢主要应用于顶盖横梁，加磷强化钢主要应用于顶盖横梁，A A、B B、C C柱内板、加强板、保险杠本柱内板、加强板、保险杠本体、纵梁本体，水箱横梁本体等部体、纵梁本体，水箱横梁本体等部件件B B代表代表baosteel，170170代表该代表该材料的屈服强度最低值为材料的屈服强度最低值为170mpa,P170mpa,P是元素磷，是元素磷，1 1代表超代表超低碳低碳(C0.006)(C0.006)。由于含碳量。由于含碳量低，所以冲压性较好，一般作低，所以冲压性较好，一般作为深冲用，抗凹陷为深冲用，抗凹陷3 3烘烤硬化钢烘烤硬化钢B140H1、B180H1烘烤硬化钢主要应用于顶盖、发动烘烤硬化钢主要应用于顶盖、发动机盖外板、车门外板机盖外板、车门外板B B代表代表baosteel，140140代表该代表该材料的屈服强度最低值为材料的屈服强度最低值为140mpa,H(harden140mpa,H(harden）硬化，）硬化，1 1代代表超低碳表超低碳(C0.006)(C0.006)。由于含。由于含碳量低，所以冲压性较好，一碳量低，所以冲压性较好，一般作为深冲用，抗凹陷般作为深冲用，抗凹陷汽车常用板材及用途汽车常用板材及用途序号序号名称名称牌号牌号用于车身部位用于车身部位牌号含义牌号含义4 4低合金高强低合金高强钢钢B340LA、B410LA低合金高强钢主要应用于车身结构低合金高强钢主要应用于车身结构件和安全件件和安全件B代表代表baosteel，340代表代表该材料的屈服强度最低值为该材料的屈服强度最低值为340mpa,LA是低合金是低合金lowalloy的英文缩写的英文缩写5双相钢双相钢B340/590DP、B400/780DP双相钢主要应用于车身的结构件、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柱本体和一些要求高的加强板B代表代表baosteel，340代表代表该材料的屈服强度最低值为该材料的屈服强度最低值为340mpa,590是该材料的是该材料的抗拉强度最低值，抗拉强度最低值，DP是双相是双相钢钢dualphase的英文缩写的英文缩写6 6冷成型用的冷成型用的热轧连轧钢热轧连轧钢板板SPHC、SPHD、SPHE热轧钢板主要应用于减震器支座、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页板支架、发动机悬置支架和承载件安装板等部件件安装板等部件S代表代表steel，P代表代表plate，H代表代表hot，C代表普通冲压代表普通冲压级别级别common。白车身钣金的材料选取原则白车身钣金的材料选取原则白车身结构设计白车身结构设计-侧围焊接总成结构侧围焊接总成结构侧围总成由侧围外板、侧围总成由侧围外板、A柱内板、柱内板、A柱加强板、柱加强板、B柱内板、柱内板、B柱加强板、柱加强板、C柱内板、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。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柱外板柱外板B柱内板柱内板白车身结构设计白车身结构设计-侧围焊接总成结构侧围焊接总成结构前地板前地板门槛外板门槛外板门槛内板门槛内板白车身结构设计白车身结构设计-前围焊接总成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。横梁、前围附件、系列支架等组成。前风窗玻璃前风窗玻璃前围板前围板上横梁上横梁发动机罩发动机罩轿车典型前围焊接总成轿车典型前围焊接总成前风窗下装前风窗下装饰板饰板白车身结构设计白车身结构设计-前围焊接总成前围焊接总成轻卡典型前围焊接总成轻卡典型前围焊接总成白车身结构设计白车身结构设计-地板焊接总成地板焊接总成轿车典型地板焊接总成轿车典型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白车身结构设计白车身结构设计-地板焊接总成地板焊接总成轻卡典型地板焊接总成轻卡典型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白车身结构设计白车身结构设计-顶盖焊接总成顶盖焊接总成轻卡典型顶盖焊接总成轻卡典型顶盖焊接总成顶盖焊接总成由顶盖本体、加强板等组成顶盖焊接总成由顶盖本体、加强板等组成白车身结构设计白车身结构设计-后围焊接总成后围焊接总成轻卡典型后围焊接总成轻卡典型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后围焊接总成由后围板、加强板、高位进气管支架等组成白车身设计一般流程白车身设计一般流程效果图效果图确定效果图确定效果图根据效果图作出油泥模型根据效果图作出油泥模型根据油泥模型扫描出点云根据油泥模型扫描出点云根据点云经过几轮反复根据点云经过几轮反复的光顺性校核及工艺审的光顺性校核及工艺审核，最终确定型面数据核，最终确定型面数据最终最终数据数据车身外观覆盖件车身外观覆盖件车身外观覆盖件车身外观覆盖件车身结构件车身结构件工艺数据设计阶段工艺数据设计阶段白车身设计一般流程白车身设计一般流程车身内板车身内板及加强板及加强板设计设计正向设计正向设计逆向设计逆向设计参考标杆车结构与已冻参考标杆车结构与已冻结的车身外观覆盖件数结的车身外观覆盖件数模相结合完成整车数模模相结合完成整车数模逆向标杆车关键件及大逆向标杆车关键件及大件，同时与已冻结的车件，同时与已冻结的车身外观覆盖件数模相结身外观覆盖件数模相结合完成整车数模合完成整车数模完成第一完成第一版工艺数版工艺数模模车身结构件车身结构件车身结构件车身结构件同步工程设计阶段同步工程设计阶段同步工程设计阶段同步工程设计阶段白车身设计一般流程白车身设计一般流程第一版工第一版工艺数模艺数模工艺分析工艺分析CAE分析分析对第一版工艺数模进行对第一版工艺数模进行冲压、焊接、涂装、装冲压、焊接、涂装、装配等工艺分析，提出问配等工艺分析，提出问题题对整车的刚度、强度、对整车的刚度、强度、模态进行有限元分析，模态进行有限元分析，并提出改进措施并提出改进措施完成第完成第一版冻一版冻结数模结数模分析、修改，分析、修改，此流程要反此流程要反复多次复多次白车身设计一般流程白车身设计一般流程冲压工艺问题反馈单冲压工艺问题反馈单工艺审核反馈示例工艺审核反馈示例工艺审核反馈示例工艺审核反馈示例工艺审核反馈示例工艺审核反馈示例工艺审核反馈示例工艺审核反馈示例白车身设计一般流程白车身设计一般流程CAE分析问题反馈单分析问题反馈单焊接工艺问题反馈单焊接工艺问题反馈单车身结构件车身结构件模具开发阶段模具开发阶段白车身设计一般流程白车身设计一般流程第一版冻第一版冻结数模结数模发放制造发放制造部门部门发放附件发放附件供应商供应商根据第一版冻结数模对根据第一版冻结数模对冲压模具、焊接工装及冲压模具、焊接工装及检具进行制作检具进行制作根据第一版冻结数模对根据第一版冻结数模对升降器、仪表板等车身升降器、仪表板等车身附件和内饰件进行设计附件和内饰件进行设计完成第完成第二版冻二版冻结数模结数模根据制造过根据制造过程中出现的程中出现的问题对数据问题对数据进行优化进行优化车身结构件车身结构件试装验证阶段试装验证阶段白车身设计一般流程白车身设计一般流程钣金钣金序件制造完成，序件制造完成，简易焊接夹具制作完成简易焊接夹具制作完成车身附件及内外饰快速车身附件及内外饰快速成型件或软模件制造完成型件或软模件制造完成成进行车身焊进行车身焊接及附件、接及附件、内外饰装配内外饰装配整车整车装配装配完成完成根据路试根据路试及装配情及装配情况，对数况，对数据进行修据进行修整，下发整，下发更改通知更改通知进行白车身进行白车身路试验证，路试验证，包括车身的包括车身的强度、刚度、强度、刚度、共振等共振等车身结构件车身结构件OTS件装配阶段件装配阶段白车身设计一般流程白车身设计一般流程钣金全序件制造完成，钣金全序件制造完成，焊接工装及检具制造完焊接工装及检具制造完成成车身附件及内外饰车身附件及内外饰OTS件制作完成件制作完成进行小批量进行小批量装配，理顺装配，理顺采购及制造采购及制造流程流程完成完成OTS样车样车装配装配对车身数对车身数据进行微据进行微小修整并小修整并作为生产、作为生产、采购数据采购数据冻结。至冻结。至此车身设此车身设计完成计完成进行整车路进行整车路试验证，试验证，NVH提升提升白车身制造三大工艺简介白车身制造三大工艺简介冲压工艺冲压工艺确定合确定合理的排理的排样形式、样形式、裁剪方裁剪方法，并法，并计算材计算材料利用料利用率率计算各计算各工序压工序压力，确力，确定压力定压力中心，中心，初选压初选压力机力机分析零分析零件的冲件的冲压工艺压工艺性性拟定冲拟定冲压件工压件工艺方案，艺方案，确定工确定工序序进行进行冲压冲压生产生产白车身制造三大工艺简介白车身制造三大工艺简介冲压各工序名称及代号冲压各工序名称及代号工序工序名称名称拉延拉延修边修边冲孔冲孔整形整形成形成形翻边翻边切开切开落料落料翻孔翻孔斜楔斜楔冲孔冲孔代号代号DRDRTRTRPRCPRCRSTRSTFOFOFLFLSEPSEPBLBLBURBURCAM-CAM-PRCPRC白车身制造三大工艺简介白车身制造三大工艺简介1、下料下料2、拉延、拉延3、沿修周边，冲孔、沿修周边，冲孔以典型件车门内板为例进行说明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，厚度一般为T=0.8mm。工艺过程一般为：。工艺过程一般为：下料下料拉延拉延修边冲孔修边冲孔整形冲孔整形冲孔冲孔、斜楔冲孔冲孔、斜楔冲孔斜楔翻边、冲孔。斜楔翻边、冲孔。白车身制造三大工艺简介白车身制造三大工艺简介冲压各工序名称及代号冲压各工序名称及代号5、冲孔，斜楔冲侧面孔、冲孔，斜楔冲侧面孔6、斜楔翻边，冲长圆孔、斜楔翻边，冲长圆孔4、窗框及周边整形，冲孔、窗框及周边整形，冲孔白车身制造三大工艺简介白车身制造三大工艺简介焊接工艺焊接工艺-点（凸）焊、钎焊、点（凸）焊、钎焊、CO2气体保护焊、柱焊气体保护焊、柱焊点（凸）点（凸）焊：用于焊：用于板材、螺板材、螺帽、螺钉帽、螺钉的连接，的连接，并承受一并承受一定的应力定的应力CO2气体保气体保护焊：用于护焊：用于车身的补焊车身的补焊和点焊不能和点焊不能焊接到的部焊接到的部位，其接头位，其接头承受一定的承受一定的应力应力钎焊：用于钎焊：用于细小间隙的细小间隙的填充和连接，填充和连接，其接头一般其接头一般不承受太大不承受太大的应力的应力柱焊：用柱焊：用于螺柱、于螺柱、螺钉的焊螺钉的焊接，其焊接，其焊接螺钉、接螺钉、焊接螺柱焊接螺柱承受一定承受一定的应力的应力白车身制造三大工艺简介白车身制造三大工艺简介焊接工艺焊接工艺-点（凸）焊、钎焊、点（凸）焊、钎焊、CO2气体保护焊、柱焊气体保护焊、柱焊目前主流的目前主流的机器人自动机器人自动车身总焊生车身总焊生产线产线白车身制造三大工艺简介白车身制造三大工艺简介焊接工艺焊接工艺-点（凸）焊、钎焊、点（凸）焊、钎焊、CO2气体保护焊、柱焊气体保护焊、柱焊目前先进的车身激光焊接目前先进的车身激光焊接白车身制造三大工艺简介白车身制造三大工艺简介涂装工艺涂装工艺-前处理、电泳涂装、中涂及密封、面漆前处理、电泳涂装、中涂及密封、面漆前处理：主要包前处理：主要包括脱脂、表调、括脱脂、表调、磷化、钝化。作磷化、钝化。作用主要为增强涂用主要为增强涂层对被涂表面的层对被涂表面的附着力；提高涂附着力；提高涂层对被涂物的保层对被涂物的保护性能；为涂层护性能；为涂层的平整性创造良的平整性创造良好的条件，提高好的条件，提高涂层装饰性。涂层装饰性。电泳涂装：主电泳涂装：主要包括涂前处要包括涂前处理、电泳涂装、理、电泳涂装、电泳后清洗、电泳后清洗、电泳涂膜的烘电泳涂膜的烘干。干。中涂及密封：主要包括粗中涂及密封：主要包括粗密封、上沥青板、车底密封、上沥青板、车底PVC装遮蔽及喷涂、擦净、装遮蔽及喷涂、擦净、细密封、细密封、PVC烘干、强冷、烘干、强冷、底漆打磨等。作用主要为底漆打磨等。作用主要为对车体零部件搭接间隙进对车体零部件搭接间隙进行密封，改善白车身的震行密封，改善白车身的震动，提高动，提高NVH。中涂涂料。中涂涂料主要作用为改善被涂工件主要作用为改善被涂工件表面和底漆的平整度，为表面和底漆的平整度，为面漆层创造良好的基底。面漆层创造良好的基底。面漆：主要包括面面漆：主要包括面漆喷涂、面漆晾干、漆喷涂、面漆晾干、强冷、涂装后处理。强冷、涂装后处理。主要作用为直接影主要作用为直接影响整车的装饰性、响整车的装饰性、耐候性和外观。耐候性和外观。结束结束 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