车身设计指南_典型截面图.doc

白车身部设计开发指南第四章 典型截面图 车体骨架的设计应满足车身刚度和强度的要求。刚度不足，将会引起车身的门框、窗框、发动机舱口及行李箱口等的变形，导致玻璃破裂，车门卡死；低刚度必然伴随有低的固有振动频率，易发生结构共振和声响，并削弱结构接头的连接强度；此外，还会影响安装在底架上的总成的相对位置。而结构强度不够则引起构件早期出现裂纹和疲劳断裂。 壁杆件截面形状与刚度的关系 薄壁杆件的截面形状对其截面特性有很大的影响，与刚度有关的截面特性是弯曲惯性矩I,扭转惯性矩Jk等。 薄壁杆件的截面形状分为闭口和开口两类，他们的截面特性有很大的差别。例如，对于闭口截面，扭转惯性矩Jk=4A2st/s，式中As为板料厚度中线所围成的面积。可见，中线周长s一定，材料厚度t一定，扭转惯性矩Jk与As的平方成正比，而截面形状无独立意义，所围面积大小则很重要。可见，在材料面积A和壁厚t保持不变的情况下，闭口截面的抗弯性能稍次于开口截面，但闭口截面的扭转惯性矩要比开口截面大多啦。 因此，从提高整个车身和构件的扭转刚度出发，宜多采用闭口截面，但是还需要考虑构件截面的其他因素，如结构功能、配合关系以及制造工艺等等。因此，实际车身骨架构件的截面形状往往是比较复杂的。 骨架结构中的应力集中 当受力杆件的截面发生突变时，就会由于刚度突变引起截面变化处应力集中。在经常承受交变应力的汽车车身上，应力集中可能锈发进展行裂缝，导致疲劳损坏。因此，在结构设计时要避免截面急剧变化，特别是要注意加强板和接头的设计。 三、 典型截面图与冲压工艺和焊装工艺的关系 Ⅰ，针对截面图与冲压工艺的密切关系，现在以一个简单的截面来分析。截面如下图： 设计车身零部件的时候，一定要考虑到零部件的拉延工艺性，其中一点就是拉延方向，保证凸模进入凹模的可能行。如果零件在某一部分有内凹，如上图所示，有凹模达不到的死角，则无法拉延出所需的零件形状。也就是说，在设计零件前，首先考率它的冲压工艺性。 另外，在进行设计的时候，应注意减少工序和简化工艺。当零件上既有翻边，又有局部骨包和凸起肋等，应尽可能设计成凸起的方向与翻边压弯方向一致，以便在一道工序中冲压出来。 图一 流水槽与顶盖的连接 1—内边槽 2—外边梁 3—顶盖 4—流水槽 图二 流水槽与顶盖的连接 1—内边槽 2—外边梁 3—顶盖 4—流水槽 如上图一所示，顶盖侧边改进设计成向外翻，向图二所示，则在切边时一次成型，即简化了工序，又免于采用笨重复杂的楔形冲模，此外，外翻边也便于流水槽双面点焊。 Ⅱ，截面的形状和焊接的关系也非常密切，在设计车身零件的连接型式时，尽量采用翻边连接或搭接，因为这两种连接型式焊接品质好，且便于大量生产。 总之，设计车身冲压件接头型式时，尽可能采用开式翻边连接或搭接。从装配精度看，采用搭接接头装配时前后易错位，如改为采用翻边接头则能控制两个零件的相对位置。但是从补偿零件的制造误差来看，采用搭接更有利。 车身部设计开发指南 - 3 -