GA6380 车身设计指南电子教案.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。GA6380 车身设计指南-目录概述：第一章：车身设计要素第二章：整车开发流程第三章：项目开发流程第四章：可行性分析报告第五章：车身相关间隙设计规范第六章：车身外间隙设计规范第七章：钣金过孔的问题第八章：车身制图规范第九章：工艺知识一、钣金冲压，焊接，和电镀的工艺性检查条例二、车身工艺性检查三、冲压钢板性能四、冲压工艺工序五、焊接种类及相关介绍概述车身是整车的重要组成部分，开发整车是一项很复杂的的工程，车身也一样。它包括车身本体、外饰件、内饰件及附件，由于开发该款式的微型客车，其功能即要满足于城市、城郊

2、、城乡结合部，同时又要满足农村家庭乘坐、运输货物等的使用需求。因此要求微型客车车身应具有良好的安全性和舒适性。此外，考虑到微客的“大气体面，一车多用”设计理念。所以，微型客车的车身设计应非常注重外形造型，以改变人们以往对微型车的审美要求，以此来取得较好的市场。而汽车人力工程学、汽车空气动力学、汽车造型及审美艺术、汽车车身新材料的研究及开发，汽车车身结构强度分析、汽车车身设计方法及技术等方面的研究和应用，正是设计GA6380微型客车车身的必要基础。下面，分章就车身设计指南予以简要说明：第一章车身设计要素车身设计要求，亦是从事车身设计工作时，设计人员所必须考虑的方面和重点解决的关键技术，是提高车身

3、设计质量的关键内容。全面掌握、研究和应用车身的设计要素，是设计人员应具备的技能。从现代微型客车车身的设计角度出发，汽车产品的设计要素主要表现在如下几个方面：1、车身外形设计方面车身空气动力特性要素车身尺寸确定的人体尺寸要素车身外形设计、内饰造型的美学要素外形的结构性和装饰的功能性要素2、车身室内布置设计方面人体工程要素，包括人体尺寸、人体驾驶和乘坐姿势、人体操作范围、人眼视觉和视野、人车视野、人体运动特征、人体的心理感觉等。车身设计内部的安全保护要素3、车身结构设计方面结构设计的强度、刚度要求；轻量化设计要素，包括结构合理性和合理选材；结构设计的安全性要素；车身防腐蚀设计设计要素；车身密封性设

4、计要素；结构设计的制造工艺性要素。4、产品开发方面产品开发的市场性要素；系列化产品发展要素；生产、工艺继承性要素。第二章整车开发流程随着汽车设计技术及手段的发展，别是现代工程技术方法的飞速进步，特日益成熟的CAD/CAE/CAM一体化产品开发技术在汽车车身设计领域的应用，设计方法正逐步由传统的设计方法向着以大大缩短产品开发周期和提高产品设计精度方面转变。一般来说，整车开发时间为三年，由于市场竞争的日趋激烈，为抢夺有限的市场资源，整车开发时间逐渐缩短，更新换代非常平凡，稍微大一点的公司每年基本上要推出1款新车，有些汽车生产公司一年还要好几款，以前的开发流程已经不能满足现代社会汽车设计的要求，根据

5、最新的时间概念，设计一款全新的车型，从项目成立到小批量生产，最快的大概只需18个月的时间。一、开发项目流程图：从时间的需求角度来说，大致时间安排如下（从立项开始）：项目启动第一次内、外模型草图评审第二次内、外模型草图评审初步的可行性分析开始内、外模型效果图评审第一次内、外模型草图评审第一次油泥模型车评审第二次油泥模型车评审详细的可行性分析开始油泥模型车造型冻结内外表面的CAS数据车身工艺数据的下发车身正式数据的下发车身模具制造完毕第一台Prototype车完成相关匹配试验、整车性能试验的开始存在问题的整改进行，OTS认可开始批量生产的准备二、第二项目开发流程图：从主要节点出发：注：此处Test

6、/试验包括一下部分（当然，这些试验不可能在较短的时间内完成）：1排气系统、悬挂系统、转向、制动等系统匹配试验2整车碰撞试验，国家强检及3C认证试验3相关零部件的性能、寿命试验第五章：车身相关间隙设计规范针对公司开发的微行车型开发项目较多，为提高通用性，降低成本，特制定以下设计规范，以后各车型开发必须遵从此规范。一） 有关间隙的标准1.1前门与侧围配合间隙。如图所示：尺寸一尺寸二说明：尺寸一，前门外板与顶盖外板间隙值为5mm，前后门一致。尺寸二，前门内板与侧围内板间隙值为13mm，前后门一致。尺寸一尺寸二说明：尺寸一，前门内板与侧围内板间隙值为13mm，左右门一致。尺寸二，前门外板与A立柱外板间

7、隙值为5mm，左右门一致。尺寸一尺寸二说明：尺寸一，前门内板与侧围外板间隙值为13mm，左右门一致。尺寸二，前门外板与侧围外板间隙值为6mm，左右门一致。1.2中门与侧围配合间隙。如图所示：尺寸一尺寸二说明：尺寸一，中门外板与顶盖外板间隙值为5mm，左右门一致。尺寸二，中门内板与侧围外板间隙值为13mm，左右门一致。尺寸一尺寸二尺寸三说明：尺寸一，中门内板与侧围外板间隙值为13mm，左右门一致。尺寸二，前门内板与侧围外板间隙值为13mm，左右门一致尺寸三，前门外板与中门外板间隙值为5mm，左右门一致1.3背门与侧围配合间隙。如图所示：尺寸一尺寸二说明：尺寸一，背门内板与侧围止口边间隙值为8mm

8、。尺寸二，背门外板与侧围内板间隙值为5mm。尺寸一尺寸二说明：尺寸一，背门内板与后尾裙边内板间隙值为8mm。尺寸二，背门外板与侧围内板间隙值为6mm。第六章：车身外间隙设计规范为提高整车外观，根据微型车型的具体情况，特制定以下外观间隙要求。1）前翼子板和前门处间隙说明：前翼子板和前门处间隙，设计间隙值为51mm；2）前门和中门处间隙：说明：前门和中门处间隙，设计间隙值为51mm；3）顶盖和背门处间隙：说明：顶盖和背门处设计间隙值：5181；4）油箱口和侧围配合处：说明：沿油箱口盖一周，设计间隙为：51mm；油箱口盖外板与侧围外板面差为：0.81mm；第七章：钣金过孔的问题此章涉及到白车身中焊接

9、凸焊螺钉、螺柱、螺母时，各层鈑金过孔直径大小定义的问题在设计过程中，需对所有孔进行校核、规范，包括定位孔、安装孔、工艺孔等，所有凸焊螺母底孔孔径要统一(按现行国家标准)。见下表。M5M6M8M10M12安全带螺母底孔大小67.510125135125第八章：车身制图规范一、车身制图应符合QC/T490的有关规定，具体规范如下1.1车身坐标系的确定（汽车满载时）：0X前轮中心0Y整车纵向对称中心0Z沿车身地板下表面平直且较长一段所在平面整车及各分组坐标系应完全统一。1.2车身零部件图样，均按AutoCAD2004格式进行绘制。二、CAD工程制图的基本设置要求2.1图纸幅面与格式2.1.1CAD工

10、程图纸均采用带装订边图纸，幅面形式见图1。基本尺寸见表1。图1表1基本尺寸幅面代号A0A1A2A3A4BL8411189594841420594297420210297e2010c105a25注:在CAD绘图中对图纸有加长加宽的要求时,应按基本幅面的短边(B)成整数倍增加如需加长或加宽时，应按照GB/T14689规定执行。2.1.2A0及A0以上图幅应分区，用细实线在图纸周边内画出分区，图幅分区必须取偶数，每一分区的长度应在25mm75mm之间选择。2.1.3分区的编号，沿上下方向（按看图方向确定图纸的上下和左右）用大写拉丁字母从上到下顺序编写，沿水平方向用阿拉伯数字从左到右顺序编写。2.2比

11、例2.2.1在CAD工程图中需要按比例绘制图形时，优先选用表2中规定的比例。必要时也允许选用表3中的比例。表2比例种类比例原值比例1：1放大比例5：12：1510n：1210n：1110n：1缩小比例1:21:51:101:210n1:510n1:1010n注：n为整数表3比例种类比例放大比例4：12.5：1410n：12.510n：1缩小比例1:1.51:2.51:31：41：61:1.510n1:2.510n1:310n1:410n1:610n注：n为整数2.2.2比例一般应标注在标题栏中的比例栏内。必要时，可在视图名称的下方标注比例，如：2.3字体2.3.1CAD工程图中所用的字体应按G

12、B/T14691的有关要求。文字样式选用：样式名chineseT仿宋GB2312,宽度比例为0.67。数字和字母采用样式Standardtxt.shx,宽度比例为0.67。做到字体端正、笔画清楚、排列整齐、间隔均匀。2.3.2字体高度h的系列为：1.8，2.5，3.5，5，7，10，14，20mm。字体的号数即字体的高度。2.3.3CAD工程图中的字体与图纸幅面之间的大小关系应按GB/T14665的要求。见表4表4字体与图幅(mm)图幅字体hA0A1A2A3A4字母数字53.5汉字注：h=汉字、字母和数字的高度。2.4图样书写规则2.4.1标题栏书写2.4.1.1在书写标题栏时，厂名、图样名称

13、、图样编号采用5号字体，其余均为3.5号字体。2.4.1.2阶段标记代号的书写阶段标记代号按以下符号自左向右书写。S：试制图样标记代号；Z：生产准备图样标记代号；B：正式生产图样标记代号。各阶段还可在标记代号左或右增加轮次号，轮次号用阿拉伯数字表示，如第二轮样车（机）试制图样标记代号为S2，第三轮为S3。2.4.1.3材料标记栏的书写a)材料标记栏按Q/GAJB0062009“汽车工业常用材料标记方法”中“简化标记”书写；b)宝钢钢板标记按以下标记书写：钢板1.0/SAPH310钢板1.0/SAPH400钢板1.0/SAPH440冷轧钢板1.0/DC01冷轧钢板1.0/DC03冷轧钢板1.0/

14、DC052.4.1.4当图样出现对称件时，可以只绘制一种图样（上、前、左件），在标题栏上方延伸标题栏标注件号、名称，见图5。Q/GAJB0032009图52.4.1.5延伸标题栏的书写a)当零部件为对称件时，填右、下、后件图样名称和件号，在名称栏须注明：“与左、上、前件对称”；b)当总成图代零件图时，填零件的名称、材料和件号，材料标记可填在名称的下面；c)当零件图代总成图时，填总成的名称和件号。e)名称采用3.5号字.件号采用5号字.如有特殊情况(如字数多写不下时)，可适当缩小字体。2.6焊缝符号表示法焊缝符号表示法应遵守GB/T324的有关规定。焊接基本符号见表8，焊接方式代号见表9。必要时

15、，在不引起误解的前提下，可以采用简化标注方式，按GB/T12212的规定。表8焊接基本符号基本符号名称基本符号名称角焊缝焊点焊V焊表9焊接方式代号焊接方式代号名称焊接方式代号名称21点焊25电阻对焊22缝焊111手弧焊（焊条熔化极电弧焊）23凸焊135CO2气体保护焊第九章：工艺知识一、钣金冲压件冲压，焊接，和电镀的工艺性检查条例1.弯曲1.1弯曲应该在靠近弯曲处设定正负半度。1.2同一平面有多重弯曲时,应设置相同的弯曲方向。1.3避免在大钣金件上设置小弯曲。1.4低碳钢钣金件上,最小弯曲半径应为材料厚度的一半或者0.80毫米,以两者中大的一项为准。2.扩孔2.1两个扩孔之间的最小距离应为八倍

16、的材料厚度。2.2扩孔与边缘之间的最小距离应为四倍的材料厚度。2.3扩孔与弯曲之间的最小距离应为四倍的材料厚度加上弯曲的半径。3.锥形孔3.1最大深度沿着硬件的角度，可以是3.5倍的材料厚度。3.2硬件与锥形孔的接触必须在50%以上。3.3两锥形孔之间的最小距离应为八倍的材料厚度。3.4锥形孔与弯曲部之间的最小距离应为四倍的材料厚度加上弯曲的半径。4.小卷边4.1小卷边的最小半径应为材料厚度的两倍,在极端情况下为材料厚度的一倍。4.2小卷边与孔的最小距离应为其半径加上材料厚度。4.3小卷边与内翻的最小距离应为六倍的材料厚度加上小卷边的半径。4.4小卷边与外翻的最小距离应为九倍的材料厚度加上小卷

17、边的半径。5.凹点5.1其最大直径应为六倍的材料厚度,其最大深度应为内径的一半。5.2凹点与孔的最小距离应为三倍的材料厚度加上凹点的半径。5.3凹点与材料边缘的最小距离应为四倍的材料厚度加上凹点的内半径。5.4凹点与弯曲的最小距离应为两倍的材料厚度加上凹点的内半径再加上弯曲的半径。5.5两凹点之间的最小距离应为四倍的材料厚度加上各个凹点的内半径。6.凸座6.1其最大高度应与其内半径或者材料厚度成正比。6.2平顶凸座的最大高度应等于其内半径加上其外半径。6.3V形凸座的最大高度应等于三倍的材料厚度。7.挤压孔7.1两挤压孔之间的最小距离应为六倍的材料厚度。7.2挤压孔与材料边缘的最小距离应为三倍

18、的材料厚度。7.3挤压孔与弯曲的最小距离应为三倍的材料厚度再加上弯曲的半径。8.翻边8.1最小弯曲翻边是直接与材料厚度,弯曲半径,及弯曲长度相联系的。8.2翻边的不变形部分的宽度应不小于2。5倍的材料厚度。翻边的应力舒解缺口处的最小宽度值是（两倍）材料厚度或者1.5毫米,以两者中大的一项为准。9.角撑钣9.1角撑钣应是45度,其宽度和深度应与其内半径或者材料厚度成正比。9.2角撑钣与平行面上的孔的边缘的最小距离应为八倍的材料厚度加上角撑钣的半径。10.压边10.1泪滴压边的最小半径等于材料厚度,压边的高度应大于或者等于四倍的材料厚度,压后的裂口不应小于四分之一的材料厚度。10.2开口式压边的最

19、小直径等于材料厚度,压边的高度应大于或者等于四倍的材料厚度。10.3关闭式压边的最小高度应大于或者等于四倍的材料厚度(直径为零),注意:关闭式压边易在翻边时开裂,在后续过程中造成液体的留置。10.4孔与压边的最小距离应为两倍的材料厚度再加上压边的半径。10.5压边与内弯的最小距离应为五倍的材料厚度。10.6压边与外弯的最小距离应为八倍的材料厚度。10.7压边的内钣应要求没有毛刺，以避免压边的表面质量问题。10.8拐角压边设计应参考翻边的应力舒解缺口方式。11.孔11.1最小孔直径应等于材料厚度或者是1毫米,以两者中大的一项为准。11.2孔之间的最小距离应与其尺寸,形状或者材料厚度成正比。11.

20、3孔的边缘与成形状结构(例如弯曲面)之间的最小距离应是三倍的材料厚度加上此形状结构的半径。11.4孔的边缘与翻边之间的最小距离应是两倍的材料厚度加上翻边的半径。11.5孔与边缘之间的最小距离应与其内半径,形状或者材料厚度成正比。11.6圆孔与边缘之间的最小距离应是一倍半的材料厚度,假如孔的直径小于五倍的材料厚度。11.7圆孔与边缘之间的最小距离应是两倍的材料厚度,假如孔的直径大于等于五倍的材料厚度,但小于十倍的材料厚度。12切压缝12.1开口切压缝的宽度应是材料厚度的两倍或者3毫米,以两者中大的一项为准。其长度则不超过其宽度的五倍。12.2闭口压切缝的宽度应是材料厚度的两倍或者1.6毫米,以两

21、者中大的一项为准。在45度角时,其最大高度则不超过五倍的材料厚度。12.3切压缝与平行面上的翻边之间的最小距离应为八倍的材料厚度加上翻边的半径。12.4切压缝与垂直面上的翻边之间的最小距离应为十倍的材料厚度加上翻边的半径。12.5切压缝与孔之间的最小距离应为三倍的材料厚度。13（预留）缺口13.1最小宽度应等于材料厚度或者是1毫米,以两者中大的一项为准13.2直的和以圆弧结尾的缺口的最大长度应是五倍的其宽度。13.3V形缺口的最大长度应是两倍的其宽度。13.4孔和缺口边缘的最小距离应其内半径,形状或者材料厚度成正比。13.5缺口与平行面上的翻边之间的最小距离应为八倍的材料厚度加上翻边的半径。1

22、3.6缺口与垂直面上的翻边之间的最小距离应为三倍的材料厚度加上翻边的半径。13.7缺口与缺口之间的最小距离应为两倍的材料厚度或者3。2毫米,以两者中大的一项为准。14肋筋（加强筋）14.1肋筋的最大内半径应是三倍的材料厚度,其最大高度不超过其内半径。14.2肋筋的中线与孔边缘之间的最小距离应不小于三倍的材料厚度加上其内半径。14.3肋筋的中线与垂直面边缘之间的最小距离应不小于四倍的材料厚度加上其内半径。14.4肋筋的与平行面边缘之间的最小距离应不小于八倍的材料厚度加上其内半径。14.5肋筋的与垂直于肋筋之间的翻边的最小距离应不小于两倍的材料厚度加上其内半径，再加上翻边的半径。两平行肋筋之间的最

23、小距离应不小于十倍的材料厚度加上其内半径。15.半冲孔15.1半冲孔与成形状结构之间的最小距离应是三倍的材料厚度加上此形状结构的半径。15.2半冲孔的边缘与翻边之间的最小距离应是两倍的材料厚度加上翻边的半径。15.3两半冲孔之间的最小距离应不小于八倍的材料厚度。16.槽(方孔)16.1槽的最小宽度应为材料厚度或者1.0毫米,以两者中大的一项为准。16.2翻边内表面与槽边缘之间的最小距离应与其长度,材料厚度，和翻边半径成正比。16.3当使用槽与接头时，槽的最大宽度应大于接头的厚度。接头长度应与材料厚度相等。16.4槽与边缘之间的最小距离应是两倍的材料厚度,假如槽的长度直径小于十倍的材料厚度。16

24、.5槽与边缘之间的最小距离应是四倍的材料厚度,假如槽的长度大于等于十倍的材料厚度。17.接头17.1接头的最小宽度应为两倍的材料厚度或者3.2毫米,以两者中大的一项为准。最大长度则应为五倍的材料厚度。17.2两接头之间的最小距离应不小于材料厚度，或者1.0毫米,以两者中大的一项为准。18.焊接18.1点焊应仅用于共平面的表面。18.2焊点之间的最小距离应是十倍的材料厚度。如定在20倍则更理想。18.3焊点与钣金边缘之间的最小距离应是两倍的焊点直径。18.4焊点与弯曲面之间的最小距离应是焊点直径加上弯曲的半径。18.5焊点与槽之间的最小距离应是两倍的焊点直径。18.6尽量避免三层或者更多层的焊点

25、。18.7焊点位置应在焊枪的可达范围只内。18.8焊点的两边应有足够的空间以便焊枪工作。18.9使用PEM自导插件，避免使用有螺纹的插件。19.电(泳)镀19.1尖外角较之正常平面会接到两倍的电镀。19.2螺纹直径应留有余地，通常会增加约四倍的电镀厚度。19.3攻丝的孔须在电镀后重新攻，以保证其精度。19.4凸出处较之其他平面会接到更多的电镀。19.5凹下处则不易镀到。19.6重叠韩接处则易有电镀液置留。一个解决方法是将凸座提高0.3毫米，以保证液体流动和吹干。19.7不推荐用遮盖方法以保证部分区域阳极氧化电镀。19.8设计泄水孔和通风孔，以利于电镀液排放和冲洗。19.9为零件的安装设计接口/

26、孔。二、车身工艺性检查I.车身工艺性的定义:可加工性（保证冲压，焊装，涂装和总装工序中没有硬阻碍）。相对容易加工。（保证没有软阻碍）容易控制尺寸精度和其他质量。以上两点有紧密联系1.1冲压的可加工性:工件可以按设计要求冲压成形，切边，打孔，翻边，但有限制例如：1.拉伸一次只能一个方向，如尽可能变换方向后，仍有负角则应判断不能一次拉伸完成。增加拉伸工序，成本会上升。2.可能的拉伸的深度受多种因素限制。高的深度会造成难度增加，成本上升。3.打孔最好只一个方向，否则需另加工序，成本会上升。4.互相间尺寸要求高的孔，则需在同一模具上同时完成。5.切边有最小宽度限制和最小相交的角度限制。6.翻边有最小边

27、高度限制。所需压力不超过公司冲压机的能力。所需工序不超过公司冲压机能力。1.2冲压的易加工工艺性:设计的工件特性要求：1.薄，2.拉伸浅，3.无/少复杂结构和细节。设计的冲压件所需工序少。成品率高，次品率低。1.3焊装可加工性设计的焊装中定位过程无干涉。焊枪可达到设计的所有焊点。（无焊点设在焊枪死角）设计的结构可以加密封胶。1.4焊装易加工工艺性设计的工件无/少镀锌表面。设计的工件无/少多层焊。（三层或更多）车身结构和加工工序简单。设计为其配备工夹具简单易行。与其他工件接口容易。焊枪容易达到焊点位置。同一工位不换或少换焊枪压边简单易行。加密封简单易行。II.检查项目2.1与同类车总体比较此项为

28、总体检查，其目的是与同类车相比较，此款车的简繁程度。冲压件数目多，反映有潜力合并冲压件简化焊装。焊点多则反映焊装过于繁琐或者有不必要地焊点。重量大反映车身可以简化.(SUV318kg,StdCab258kg,ExtCab290kg)。2.2逐件检查每个另件检查每个另件和每个组件的存在必要性。检查每个另件上每个细节的存在必要性。检查每个细节的工艺合理性：1冲压，2.焊装，3.涂装，4.总装III.检查定位点,焊点,和测点的设定合理性3.1定位点的合理设定数量1.1.N-2-1原则2.冲压件的刚度是依据3.N过大可能引入变形.位置1.将高精度的装配孔/点设为定位孔/点,以保证其最终定位精度2.尽可

29、能避开焊接点3.将控制面与数控硬面相接触，软面与非控制面相接触。强度1.考虑定位孔/点强度，防止受力变形2.孔直径应够大以保证足够的接触边3.孔边缘可能强度不够，可考虑翻边。4.棱形销可能没有足够的接触边3.2焊点的合理设定数量1.焊点数量由产品设计定2.过多是浪费，亦影响车身刚度3.过少则强度太弱位置1.设定在焊枪可达范围内2.尽可能避开定位点3.互相之间距离合理3.3测点的合理设定数量1.测点数量由产品设计定2.只测应测之点，过多是浪费位置1.测量时定位点和被测点都应选在定位孔/点上，这样测出的误差是组装误差。2.测有用之点。用于安装前后玻璃，前盖，和后盖的开口，重要的是宽度，不是边缘的绝对值。测量值应是宽度。3.尽可能避开难测之点。三、车身冲压钢板性能钢类钢号屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa)延伸率(%)rn深冲钢板ST12280270-41028-ST13240270-37034-ST14210270-35038-超深冲钢板ST16190270-350411.80.22四、车身冲压工艺详见附页1、五、焊接种类及相关介绍详见附页2：-