【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 最?。粶p小撞車時(shí)座艙部分的加速度。 3．4．2 前圍結(jié)構(gòu) 轎車車身前圍是分隔車身前部與座艙的結(jié)構(gòu)總成。一般由前圍上蓋板、前圍板、前圖側(cè)扳和轉(zhuǎn)向柱支架粱等構(gòu)件組成。 車身前圍對(duì)保證車身的扭轉(zhuǎn)剛度、改善座艙舒適環(huán)境和提高撞車時(shí)的安全性等起著重要的作用。 轎車車身前圍結(jié)構(gòu)的功能要求 在車身設(shè)計(jì)中，一股從車身的剛度和強(qiáng)度，室內(nèi)空間大小、環(huán)境和總布置，以及附件的安裝等方面出發(fā)對(duì)轎車車身的前圍結(jié)構(gòu)提出如下功能要求。 (1)支承并安裝前風(fēng)窗玻璃； (2)支承轉(zhuǎn)向柱； (3)確保車身扭轉(zhuǎn)剛度； (4)提高撞車安全性，并控制座艙前壁和轉(zhuǎn)向柱在撞車后的向后位移量；(5)構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)艙和座艙之間的隔壁，與車身總布置有關(guān)，應(yīng)具有良好的密封、隔振和隔音效果；6)設(shè)置外部空氣吸人口和通風(fēng)道(7)安裝空調(diào)裝置及其通風(fēng)風(fēng)道；(8)支承和安裝儀表板；(9)安裝制動(dòng)器、離臺(tái)器踏板支架；(10)安裝雨刮器等附件。 3．4．3 地板結(jié)構(gòu)車身地板結(jié)構(gòu)是車身的支承部分。無論是非承載式車身還是承裁式車身，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，車身的地板結(jié)構(gòu)都應(yīng)提供足夠的強(qiáng)度和剛度．從而保證車身的承載能力。因此，除地板構(gòu)件外，在結(jié)構(gòu)上設(shè)置加強(qiáng)粱、連接梁等承載構(gòu)件是必要的。 現(xiàn)代轎車為滿足造型和視野等的要求．廣泛采用細(xì)窗柱、大面積玻璃和薄車頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)型式．由此加大了車身底部結(jié)構(gòu)部分的承載分量，以致車身設(shè)計(jì)上對(duì)車身地板結(jié)構(gòu)的承載能力要求更高。加上地板結(jié)構(gòu)的防振、隔音和防腐性能的更高要求，以及車身室內(nèi)居住性的不斷改善對(duì)地板布置的影響，使得合理設(shè)計(jì)地板結(jié)構(gòu)成為車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。 轎車車身地板結(jié)構(gòu)主要由地板、地板梁、支架、地板通道、門檻、連接板、座椅支架等構(gòu)件組成。 車身座艙和行李艙下的地板應(yīng)根據(jù)車身底部的總布置設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分塊，一般分為前地板、中地板和后地板。除了在地板上應(yīng)焊接有各種結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件、連接扳等構(gòu)件外，地板構(gòu)件本身要符合室內(nèi)布置居住性，以及滿足布置備胎和油箱等的需要而被沖壓成各種形狀，也是提高地板構(gòu)件強(qiáng)度和剛度的措施，如通道凸包、加強(qiáng)筋和座椅支座等結(jié)構(gòu)，以及階梯型的地板布置。對(duì)于兩廂或三廂轎車車身，后地板上一般沖壓出放置備胎的凹坑，而旅行車的后地板則多保留其平整性?，F(xiàn)代轎車車身地板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的課題 (1)保證車身底部平整，改善車身底部的空氣動(dòng)力性能；(2)提高地板結(jié)構(gòu)的防振、隔音性能；(3)合理使用材料．采用防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并通過各種防腐處理措施，延長(zhǎng)車輛的使用壽命；(4)開發(fā)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的地板結(jié)構(gòu)．以及輕質(zhì)材料的地板結(jié)構(gòu)；(5)地板的布置及設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮室內(nèi)的人體居住性。3．4．4 車身側(cè)圍結(jié)構(gòu) 轎車車身側(cè)圍形成車身的側(cè)壁部分．是組成乘座艙的重要結(jié)構(gòu)總成，主要由側(cè)圍梁框架結(jié)構(gòu)、車門、后側(cè)圍板和后輪罩等構(gòu)件或總成組成。1． 車身側(cè)圍梁框架結(jié)構(gòu) (1)前支柱(A支柱) 前支柱是由前風(fēng)窗支柱、前門支柱和前側(cè)擋板等焊接形成的整體構(gòu)件，以作為梁框架的前部支撐，并用來固定前鳳窗玻璃和安裝車門等。其中前風(fēng)窗支柱和前門支柱均由薄鋼板沖壓的支柱內(nèi)、外扳焊接而成，其斷面形狀和尺寸的設(shè)計(jì)要滿足構(gòu)件的承裁剛性和強(qiáng)度。除此之外，在前支柱的設(shè)計(jì)中還應(yīng)充分注意以下幾點(diǎn)：①前風(fēng)窗支柱的斷面設(shè)計(jì)，應(yīng)保證駕駛員的前方視野要求，視野盲區(qū)應(yīng)盡量小。②前風(fēng)窗支柱外板的表面形狀應(yīng)與車身表面的造型要求一致：而支柱的內(nèi)板在形狀上要避免尖角轉(zhuǎn)折，降低車內(nèi)人體撞擊時(shí)的傷害程度，并方便內(nèi)飾。 ③前風(fēng)窗支柱上要合理設(shè)計(jì)前風(fēng)窗玻璃安裝的固定止口，符合造型要求，并保證裝配尺寸精度。 ④前風(fēng)窗支柱部分，包括支柱、玻璃、車門窗框、車門玻璃和密封條等，應(yīng)保證其表面平滑化和一體化?，F(xiàn)代轎車車身，通過采用前風(fēng)窗支柱隱藏式流水槽結(jié)構(gòu)，以及減小結(jié)構(gòu)表面高低差等措施，能有效地降低空氣阻力和避免風(fēng)動(dòng)噪聲。 ⑤保證車門鉸鏈等的安裝強(qiáng)度，設(shè)置車門鉸鏈和限位器等的加強(qiáng)板。 ⑥前支柱與車門應(yīng)具有良好的動(dòng)態(tài)配臺(tái)，合理設(shè)計(jì)密封結(jié)構(gòu)； (2)中支柱（B柱） 中支柱一般由中支柱內(nèi)板和外板，以及加強(qiáng)板焊接而成。對(duì)于標(biāo)淮型四門轎車，中支柱是側(cè)圍梁框架的中部支撐構(gòu)件，并對(duì)前、后車門具有支撐作用。現(xiàn)代轎車的中支柱多采用隱蔽式布置型式。 中支柱的上、下部要固定座椅安全帶的支座，應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)板加強(qiáng)連接強(qiáng)度和支柱的局部剛性。 (3)后支柱(c支柱)對(duì)于四門轎車，后支柱一般由后上支柱和后下支柱焊接而成，作為梁框架的后部支撐構(gòu)件。其中后上支柱兼作后風(fēng)窗支柱，用來固定后風(fēng)窗玻璃，因此斷面形狀應(yīng)設(shè)計(jì)出后風(fēng)窗玻璃的安裝止口，以及與后車門的配合止口。后上支柱常常具有較大的斷面形狀，一般在其上要設(shè)計(jì)車內(nèi)通風(fēng)的氣流出口。為增加支柱的強(qiáng)度，有時(shí)在其結(jié)構(gòu)斷面內(nèi)設(shè)置加強(qiáng)板，特別是后座安全帶的固定座部位。 (4)頂蓋側(cè)梁 頂蓋側(cè)梁是車身側(cè)圍梁框架的上部縱向連接梁，一般由頂蓋側(cè)梁的內(nèi)、外板沖壓件焊接而成，用于形成門上框并支撐和固定頂蓋。其構(gòu)件的抗彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度，對(duì)整車的彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度影響很大。因此，其斷面形狀及尺寸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足整車的剛度要求，除此之外，頂蓋側(cè)梁的設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮車身的側(cè)向視野、造型、內(nèi)部頭項(xiàng)空間、上下車方便性、結(jié)構(gòu)密封和防腐等要求。 現(xiàn)代轎車的頂蓋側(cè)梁已廣泛采用以下一些新型結(jié)構(gòu)， ①“全門式”結(jié)構(gòu)的頂蓋側(cè)梁。即從側(cè)向看，沒有流水槽和側(cè)粱高度，把車門窗框提高到和頂蓋側(cè)邊平齊的高度上，如下圖A。②頂蓋側(cè)梁結(jié)構(gòu)的表面一體化和平滑化處理。圖b為無流水槽的表面一體化設(shè)計(jì)圖c為流水槽不突出車身表面，而只在車身表面上開出溝槽的表面平滑化設(shè)計(jì)。 ③頂蓋側(cè)梁采用非金屬合成材料流水槽結(jié)構(gòu)。見圖d顯然．這些結(jié)構(gòu)型式對(duì)于增大車窗面積、減小空氣阻力和風(fēng)動(dòng)噪聲，提高防腐性能是有利的。2．車身側(cè)圍設(shè)計(jì)要點(diǎn) (1)車身側(cè)圍設(shè)計(jì)要符合整車造型要求。各柱、梁、門外扳、車門玻璃、后翼子板和側(cè)窗等部分都應(yīng)以車身外表面造型的形狀和尺寸為設(shè)計(jì)依據(jù)。此外，側(cè)圍結(jié)構(gòu)表面平滑化是改善車輛空氣動(dòng)力性的有效手段。(2)車身側(cè)圍框架的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮車門四周的密封性，以及密封條的安裝和布置方式。應(yīng)考慮車門鉸鏈、限位器和門鎖的裝配方法和布置位置。(3)合理確定車身側(cè)圍各構(gòu)件的分塊方式，充分考慮各構(gòu)件的材料選擇、材料利用率、沖壓成型、裝焊工藝性以及裝配精度。在各構(gòu)件的連接處要設(shè)置連接板。特別是在前、后支柱上端的彎曲部位和中支柱上端與頂蓋側(cè)梁的連接部位應(yīng)給予充分加強(qiáng)以防止由于應(yīng)力集中而開裂。現(xiàn)在的側(cè)圍絕大部分采用整體側(cè)圍結(jié)構(gòu)，整體側(cè)圍的外露部分是車身外表面的一部分與門組成外觀極重要區(qū)域；(4)車身側(cè)圍結(jié)構(gòu)的彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度不僅對(duì)整車的結(jié)構(gòu)剛度有很大的影響，而且就側(cè)圍本身來講，是保證車門正確裝配和車門密封性的前提條件。應(yīng)避免由于門框剛度不足而引起的門框變形或在車門鉸鏈、車門限位器等的安裝部位產(chǎn)生局部變形，以致破壞車門密封性和使車門下垂，造成車門開閉困難。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)扳，加強(qiáng)門框或車門安裝部位的剛度。(5)現(xiàn)代轎車為改善視野，車身側(cè)圍各支柱在腰線以上部分的斷面有逐漸變窄變細(xì)的傾向，這就要求支柱在腰線以下部分應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)給予考慮。 3．4．車身頂蓋結(jié)構(gòu) 頂蓋由頂蓋前、后橫梁和頂蓋側(cè)梁來支承，并焊接在其上，從而其剛度和強(qiáng)度得到增加，見圖所示?，F(xiàn)代轎車設(shè)計(jì)中，從擴(kuò)大視野和提高上下車方便性來考慮，已廣泛采用薄車頂，四周小圓角過渡的頂部結(jié)構(gòu)形式。 頂蓋單件外板為A級(jí)曲面，連接四圍，外觀重要區(qū)域，注意與四圍搭接部位的光順性； 3．4．車身后部結(jié)構(gòu) 1。三廂式車身三廂式車身的后部結(jié)構(gòu)主要由后窗臺(tái)扳、后圍上蓋扳、后擋板、行李艙蓋、后尾板、后尾板加強(qiáng)扳、行李艙蓋支承框架及各種連接扳和加強(qiáng)扳組成。由這些構(gòu)件與車身后地板結(jié)構(gòu)和側(cè)圍后部結(jié)構(gòu)組成封閉空間的容艙即為轎車的行李艙。 行李艙蓋支承框架應(yīng)設(shè)置流水槽結(jié)構(gòu)，并且與行李艙蓋保持良好密封。行李艙蓋鉸鏈處應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)板等構(gòu)件。2．二廂式車身 二廂式車身的后部結(jié)構(gòu)主要由背門和門框組成，形成車身尾部抗扭框架。在左部與門檻的結(jié)合部設(shè)置尾燈的固定支架，這對(duì)保證構(gòu)件的連接強(qiáng)度是有作用的。3．4．轎車車門的組成及設(shè)計(jì)要求 1．車門的組成及分類 轎車車門一般由門體、車門附件和內(nèi)飾蓋板三部分組成。轎車旋轉(zhuǎn)式車門按門體的結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和框架式兩種。整體式車門的上部窗框制造時(shí)與下部的車門內(nèi)板和車門外板一體沖壓成型，然后將內(nèi)、外板焊接起來組成門體；而框架式車門的車門窗框與車門下部的車門外板和車門內(nèi)板是單獨(dú)制造的。由車門外板和內(nèi)板組成車門的主體，車門窗框則通過螺釘連接或焊接的方式組裝在車門主體上，從而形成門體。因此窗框可與車門內(nèi)、外板選用不同的材料。 此外．按車門門體結(jié)構(gòu)有無車門窗框部分，又可將車門分為有窗框式車門和無窗框式車門。無窗框式車門對(duì)車身側(cè)圍梁框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有影響，并在車門玻璃升降，車門密封等方面具有其特殊的結(jié)構(gòu)措施。根據(jù)轎車車身側(cè)圍的造型特點(diǎn)，車門又可分為平面玻璃車門和曲面玻璃車門。從造型美觀、提高室內(nèi)居住性，減小迎風(fēng)面積，減小門體厚度，改善上下車方便性等方面考慮，轎車車身廣泛采用曲面玻璃車門，并且曲率逐漸增大，其曲率半徑由過去的2500mm減小到1000mm，從而也大大改善了頂蓋的橫向支承剛性。2．轎車車門的設(shè)計(jì)要求 ， (1)車門開啟時(shí)應(yīng)保證乘員上下車的方便性。要合理確定車門數(shù)、車門的開口位置、設(shè)計(jì)車門的開口大小和形狀。并且車門要能停留在最大開度的位置上。 (2)車門開啟過程中不應(yīng)與車身的其他部位發(fā)生位置干擾。(3)車門關(guān)閉時(shí)，要鎖止可靠、安全，行車中不會(huì)自動(dòng)打開。(4)車門機(jī)構(gòu)操縱要方便，包括開關(guān)車門自如，玻璃升降輕便等。(5)應(yīng)具有良好的密封性能。(6)具有大的透光面，滿足側(cè)向視野要求。(7)門體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證車門工作可靠、減小車門部分振動(dòng)、提高車輛側(cè)向碰撞的安全性。足夠的車門安裝剛度，防止車門下沉。(8)良好的車門制造、裝配工藝性o(9)造型上應(yīng)與整車協(xié)調(diào)一致，包括外表面形狀，覆蓋件的分塊、門縫設(shè)計(jì)和內(nèi)飾。 3。開口寬度：一般來說，車門與車門之間，或車門與車身外覆蓋件之間的間隙(車身外表面門縫)設(shè)計(jì)為15177。lmm。車門與門框之間的間隙，在有密封條密封處，設(shè)計(jì)為15177。1．5mm,在無密封條密封處，設(shè)計(jì)為8177。1．5mm。4。車門鉸鏈：在車門鉸鏈的布置設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下各個(gè)方面： (1)在布置鉸鏈時(shí)盡量加大兩鉸鏈的間距，改善鉸鏈?zhǔn)芰顩r,一股來說，上鉸鏈的上端到下鉸鏈的下端要保持400dm左右的間距。 (2)兩鉸鏈的袖線應(yīng)在同一直線上。為了避免車門開啟時(shí)，車門與車身的其它部位發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉．在鉸鏈的布量中應(yīng)使其軸線盡可能地向外移，這一點(diǎn)在車身外形的初步設(shè)計(jì)階段就應(yīng)給予考慮。 但是，由于轎車車身的側(cè)圍表面存在著一定舶弧度和傾斜度，當(dāng)其外形確定后，則對(duì)鉸鍍軸線外移程度產(chǎn)生限制，并直接與兩鉸鏈的間距相關(guān)。因此．設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好車身外形、鉸鏈間距和鉸鏈軸線外移之間的關(guān)系。(3)車門鉸鏈軸線確定后，必須以軸線為旋轉(zhuǎn)中心，進(jìn)行車門開啟運(yùn)動(dòng)校核，檢查車門在最大開度位置時(shí)，有無與車身其他部位發(fā)生干涉。一般車門最大開度角取65。一70。范圍。設(shè)計(jì)中確定車門最大開度角應(yīng)考慮上下車的方便性，上車后的關(guān)門方便性，以及避免車門與車身各部分發(fā)生干涉等條件。如圖所示，采用合葉式鉸鏈時(shí),設(shè)計(jì)中α角應(yīng)小于45度。若將鉸鏈軸線內(nèi)移，則α角增大．從而導(dǎo)致開門時(shí)門縫的實(shí)際間隙變小。這樣，由于車門邊緣寬度的較小誤差，也有可能造成車門碰到前門或前冀子板的后端。(4)鉸鏈的裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)保證車門與門框肋相對(duì)裝配位置可以調(diào)整。其次為了提高鉸鏈的連接剛性，應(yīng)使螺釘?shù)倪B接孔分布面積較大，并且鉸鏈的裝配面要平整。車身邊緣與鉸鏈中心的關(guān)系第四章 車身主要沖壓件4．1 　汽車車身設(shè)計(jì)程序簡(jiǎn)介： 1 根據(jù)市場(chǎng)提出新車的概念設(shè)思2 初步概念設(shè)計(jì)3 初步效果圖4 精確效果圖5 1/5小模型6 市場(chǎng)、投資、成本、效益、再評(píng)估7 概念設(shè)計(jì)完成8 黑板圖，初定主要控制尺寸9 修改1/5小模型10 1/1模型11 1/1模型評(píng)審12 確定主要控制尺寸，主要斷面13 模型測(cè)繪14 建外表數(shù)型15 初步設(shè)計(jì)內(nèi)板16 確定內(nèi)飾1/1模型17 內(nèi)飾零件設(shè)計(jì)18 樣車試制19 樣車試驗(yàn)20 樣車鑒定4．2 車身設(shè)計(jì)要素：4．2 車身主要沖壓件的設(shè)計(jì)（功能、安全、造型、工藝）發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)外板 (左/右)翼子板 (左/右)前擋泥板 前圍板 前圍上部?jī)?nèi)外板 前(A)柱內(nèi)外板 (前、中、后)地板 頂蓋 (左/右)前門內(nèi)外板 (左/右)后門內(nèi)外板 背門內(nèi)外板 4．2．1．　發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)外板設(shè)計(jì)：發(fā)動(dòng)機(jī)罩開啟方式：向后開（4050度），向前開（6070度），側(cè)向開；發(fā)動(dòng)機(jī)罩本體由外板和布滿筋與孔的內(nèi)板結(jié)合而成，周邊裝若干橡膠緩沖塊或限位塊，以防振并控制配合間隙；發(fā)動(dòng)機(jī)罩本體上要裝鉸鏈、鎖扣、隔熱墊、密封條；發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)外板間隙23mm，以填入防震膠，使內(nèi)板柔和地支撐外板并可吸震；,。K1 機(jī)蓋外板 K1 機(jī)蓋內(nèi)板4．2．2． 前翼子板和擋泥板設(shè)計(jì)：　 翼子板是重要的外覆蓋件，為活裝件，與周邊零件的配合關(guān)系是零件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。 擋泥板是內(nèi)板，其總體形狀取決于車輪的上下跳動(dòng)的幅度及轉(zhuǎn)向時(shí)前輪擺動(dòng)掃過的寬度。其細(xì)節(jié)形狀取決于安裝于其上的其它零件； K1 左翼子板外表 K1 左翼子板內(nèi)部結(jié)構(gòu) K1 右檔泥板4．2．3． 前圍板與前圍上部設(shè)計(jì)：