目录
1.侧围总成定义及分类
2.侧围总成的作用
3.侧围总成设计流程
4.商用车、乘用车侧围总成钣金设计
5.铝车身侧围总成设计
6.侧围总成的密封
7.焊接工艺要求
8.装配工艺要求
9.涂装工艺要求
10.轻量化设计要求
11.合理布置加强筋,以求最大强度、刚度设计要求
12.密封性要求
13.美观与缝隙均匀性要求
14.设计过程注意事项
(1)车身左右两侧(A、B、C柱)、外覆盖件、内板及加强件或(A、C柱)、外覆盖件、内板及加强件所构成的左右两侧称为车身左右侧围总成。
A柱:在侧围前部,与前围板连接,还提供前门铰链和前风挡玻璃的安装,是前侧门开关转动的支撑立柱。
B柱:在侧围中部,提供前排安全带、前门锁扣以及后侧门铰链的安装,是后侧门开关的转动的支撑立柱(部分小型商用车,只有左右前门,B柱位于侧围后部)。
C柱:在侧围后部,为后排安全带、后侧门锁扣提供安装,是后窗玻璃或后门的支撑安装立柱。
D柱:与顶盖后横梁等部件一起构成后门框,为后三角窗和后门框提供支撑的立柱(通常小轿车、SUV、MPV及皮卡等)。
(2)侧围总成一般分为分体式和整体式。
分体式:将侧围在B柱处分其他部件成前后两部分,作为两个零件。或A柱、B柱、C柱、D柱为独立结构,需要时焊接成一个整体侧围。优点:结构简单,便于模具制造,工艺成型性好;缺点:整体刚性、强度不好,材料利用率较低,增加成本。
整体式:将侧围作为一个整体部件,与焊接组成白车身。优点:整体刚性、强度好,节约材料,成本低,总成件少,易于焊接、装夹、搬运。缺点:结构复杂,模具制造困难,工艺成型性不好。
(1)乘客及驾驶员能正常进出于驾驶室内;
(2)密封、防水、防尘、隔音;
(3)连接地板、前围、顶盖、后围使驾驶室成为有室内外之分的整体;
(4)为各种功能及装饰件实现安装和承受来自这些件的各种力(如上车拉手拉力、安全带拉力、卧铺支撑力等);
(5)承受来自于整车各种激励的扭力及碰撞时保护乘客的碰撞力。
设计输入包括:
(1)项目申请书;
(2)调研、确定参考车;
(3)设计任务书;
(4)新造型效果图、扫描油泥模型点云;
(5)收集测量参考车数据,一般情况下,会先逆向出一版参考车数据,便于测量相关参数,以及设计阶段的比对;
(6)确定侧围拆车方案、拍照记录孔、焊点、焊接关系、装配关系、测量间隙、圆角、段差;
(7)设计硬点描述、注胶描述等;
(8)扫描零部件点云、校核对正点云;
(9)整车布置方案,外表面分封及间隙、圆角、段差。
根据外部前期输入,进行侧围的主断面设计,侧围主断面是指能反映出侧围不同部位上主要的、并控制后续结构设计工作的关键断面。断面的数量和位置由成型来确定,每个断面应反映该处结构详细信息:
(1)零件搭接位置及关系;
(2)焊接要求;
(3)安装配合要求;
(4)零件的材料选用;
(5)运动件的校核;
(6)安全法规要求。
主断面设计的要素包含:
(1)密封件的装配状态为非压缩变形状态,密封条应安装到位;
(2)对于开闭件应绘制闭合和开启两种极限状态;
(3)对于左右对称件只需绘制左件主断面;
(4)在车身结构方案冻结前应完成车身主断面的设计;
(5)主断面中的标准件按机械制图要求绘制;
(6)逆向设计以主断面为基准进行数模设计工作;
(7)设计主断面必须满足装配工艺要求。
侧围的特征截面一般有:侧围A柱处,前门上框处,后门上框处,B柱上部处,前门上铰链处,前门下铰链处,后门上铰链处,后门下铰链处,前门下框处,后门下框处,后挡风玻璃处,前、后轮罩处,侧窗玻璃处,后尾灯处,前、后门锁处,前、后门限位器处等;下图为四门轿车侧围特征截面分布图:
侧围部分典型断面如下所示:
(1)A柱结构:A柱的典型结构由侧围外板、中间加强板和内板构成。一般粘结玻璃的翻边长度约18mm~22mm,止口深8mm~10mm,如下图所示:
在前挡风玻璃翻边处有三层焊接,为避免三层焊接形式,可以在该处使每个板每隔50mm开一个缺口,以便获得两层焊接的结构。
(2)A柱下段主断面用于支撑门铰链,需在A柱下段放置加强板,门内板上也要有加强板用于加强门结构。
(3)上边梁前门中部位置:上边梁前门中部位置主要控制尺寸为前门密封条密封尺寸、前门框密封条密封尺寸、前门框密封条密封尺寸、侧围外板止口边至圆角尺寸和侧围外板与前门外板的间隙尺寸。各个尺寸,根据车型不同并不统一,具体情况具体分析。
1-前门密封条;2-前门门框密封条密封尺寸;3-前门门框止口尺寸;4-前门上部分缝尺寸。
(3)B柱后门铰链部位:
1-前门密封条密封尺寸;2-后门密封条密封尺寸;3-前门门框密封条密封尺寸;
4-后门门框密封条密封尺寸;5-前门门框止口尺寸;6-后门门框止口尺寸。
(4)侧门与门框梁断面结构:侧门与门框梁断面结构部位主要控制尺寸有安装密封条的密封面到侧围外板密封面之间的距离13mm、侧围门槛与前门外板的间隙6.3mm,以及侧围外板、加强板、加强梁的结构形式,如下图所示:
(5)B柱前安全带卷收器处主断面:安全带安装固定好以后,应保证其与B柱加强板最小距离大于5mm,与B柱护板的最小距离大于3mm。如下图所示:
1-前安全带卷收器到B柱护板最小距离;2-前安全带卷收器到B柱加强板的最小距离。
(6)C柱后三角窗处主断面:C柱后三角窗处主断面主要体现侧围外板与后门三角窗部位的密封间隙等,如下图所示,可知侧围外板与后门后窗体部位的密封间隙为13mm。
(7)侧围上边梁处主断面:前门上框处与后门上框处断面都会体现到侧围的相关控制尺寸,如下图所圈出的部分(根据外观造型及车型的不同相应的调整)。
主断面完成后,进行内部评审,内部评审通过后,侧围设计人员应按公司规定的设计输出程序和格式向造型部门输出,并同时配合造型人员进行相关的修改和调整。完成相关的工作后,进行下一步侧围总成的分块、焊接相关进行设计。
车身覆盖件的分块应在冲压工艺允许的前提下越少越好,这样可以减少焊接面和装配误差。车身上所有的孔洞,如门框和前后风窗框都是非常重要的焊装部位,要求这些门框尽量采取整体结构,若孔洞部分采用双层结构,则至少一层为整体结构,以减少装误差。对称的布置焊缝、焊点,避免汇交、聚集、重叠,次要的焊缝、焊点可中断,主要的焊缝、焊点、应连接。所有布置的焊点的位置都必须保证焊接空间,同时焊接层数避免三层以上的焊接关系出现。进行合理的分块后,下一步根据外部输入条件以及前面完成的主断面进行零件的结构设计。
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