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英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

汽车车身设计与制造工艺新技术

摘要：汽车车身的设计与制造是汽车生产中的重要环节，也是汽车生产新技术研究的

主要内容。文章主要阐述了汽车车身相关设计方法及新工艺的应用，希望对车身相关从业

人员予以借鉴参考。

关键词：车身；设计；新技术

前言

低碳环保、安全节能、智能化、轻量化是汽车行业发展趋势，车身设计开发与制造是

整车开发重要组成部分。随着中国汽车保有量的不断增加，汽车增速逐渐放缓，更新换代

周期越来越短，汽车市场的竞争也越来越激烈，如何提高车身的设计及制造水平，提升产

品竞争力是当前研究的热点。

1汽车车身设计技术

1.1车身的设计开发流程

当前主流汽车厂商通常将整车开发过程分为多个阀门进行管控，并对每个阀门制定了

通过原则，以确保每个阶段开发活动满足要求，可以进入到下一个阶段。全新整车设计开

发一般分为预研立项阶段、概念设计阶段、详细设计阶段、设计验证阶段、生产认证与量

产阶段。每个阀门点都有相应的核心工作和通过原则，只有满足相应的要求，才能进入下

一个阀点。各个开发阶段相互交叉、同步进行，通过项目管理团队对整车开发质量、成

本、进度进行协调管控。车身设计开发是整车开发的一个重要组成部分，遵循整车开发流

程并贯穿整车开发的全过程。

英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

1.2车身平台化模块化

随着汽车行业竞争加剧以及消费者对汽车品质要求的不断提高，各大汽车厂商推出新

车型的速度不断加快。车身平台化、模块化开发的运用，不但可以大幅缩短研发的周期、

降低开发成本，提升规模效益，而且可以有效降低技术风险、提高产品可靠性。基于新的

平台发展规划策略，丰田、大众、通用、日产等主流汽车企业越来越多的新车型逐步上

市，增强了市场竞争力并取得了良好的经济效益。国内自主品牌也从早期的完全逆向开发

逐渐进入到正向开发阶段，并开始重视并加大平台化研究。

1.3车身新结构新材料的运用

（1）车身新结构

车身概念设计阶段通常会根据总布置和造型进行主体架构的设计构想，再进行详细结

构设计。概念设计阶段运用先进的仿真分析方法，不需要详细的3D几何模型就可构建前

期概念有限元模型，进行大量有较大差异的方案分析并逐渐优化，按照先整体后局部的设

计思路，在概念设计阶段确定车身整体框架结构。通过大量典型的闭环结构应用并配合接

头的优化设计使整个车身框架构成一个整体，载荷的传递更顺畅更直接，可以大大提高车

身弯扭刚度，疲劳耐久和碰撞性能。

（2）车身新材料

汽车车身用钢通常分为低碳钢（LSS）、普通高强度钢（HSS）、先进高强度钢

（AHSS）、超高强度钢（UHSS）和热成型钢（PHS）五类，其中以相变强化为主的钢板统

称为先进高强度钢板，通常强度范围为500-1500MPa，具有轻质、碰撞性、疲劳强度和成

型性能好等优势，在白车身轻量化设计中广泛应用[1]。汽车用钢中AHSS所占得比例逐渐

英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

上升，世界各国正致力于第三代AHSS的研究与开发。目前，主要应用于汽车的车身底

板、行李架、车门内板等部件上AHSS有高强度IF钢、DP钢等。应用于保险杠、前/后纵

梁、底板/顶盖横梁、车门防撞梁、门槛、ABC柱等部件上的AHSS有DP钢、CP钢、

TRIP钢、马氏体钢等。铝合金材料在国外以及国内新能源车身中已获得广泛的应