轿车车身主断面设计方法1.docx

轿车车身主断面(Master section) 设计方法1 车身主断面定义了零件之间的结构断面形式以及装配、焊接、密封、涂胶等关系2 车身主断面的设计流程在进行车身主断面和车身结构设计时，首先要选择一款合理的标杆样车，对标杆样车进行逆向建模，建模内容包 括三维数模与二维主断面；在定义车身主断面位置时，标杆样车和新车型主断面的位置一定要协调一致以建立的三 维数模与二维主断面为依据，对标杆样车进行各种性能评价，如标杆样车的整体扭转、弯曲刚度分析，车身接头部位 的刚度分析、车身门洞部位的刚度分析，车身骨架关键部位封闭断面的封闭面积、转动惯量系数的计算根据计算出 白车身各个部位的封闭面积、材料面积、转动惯量系数的大小，就能判断出标杆样车的刚度分布状况，找出白车身刚 度过剩和不足的部位，在新车型设计时，对原车刚度不足的部位进行加强设计，对原车刚度过剩的部位进行削弱设计 使新设计的车身具有一个良好的刚度分布状态除对标杆样车进行刚度分析外，还应对标杆样车进行正碰、侧碰、追 尾碰撞、低速正碰、翻滚压顶的CAE分析，根据国家碰撞法规，判断车身结构的耐碰撞性，并根据标杆样车的碰撞3AE 结果，来指导新车型的车身主断面和结构设计。

在整个车身开发流程中，主断面设计始于车身的油泥模型的制作过程中，在油泥模型的制作过程中，要进行油泥 模型的工程可行性分析，主断面是工程可行性分析的有力工具之一在油泥模型制作初始阶段，应在模型关键位置和 危险断面，提取一些断面数据，然后输入CAD软件之中，进行相关内容的分析，如结构可行性分析、运动干涉分析、 装配可行性分析、焊接可行性分析、冲压可行性分析等内容3 主断面的位置与主断面的清单在进行车身主断面详细设计前，必须先定义好车身主断面的数量、相应的位置与方位，而且要充分定义好主断面所 要表达的内容和主断面的排列顺序，然后形成车身主断面清单；这些内容必须与用户进行反复协商与讨论，取得共同 一致的意见并形成相关的技术文件，作为今后工作的依据4 车身主断面表达的内容4.1 车身主断面的设计基本要素4.1.1 断面基准定义 对汽车外覆盖件、外装饰件而言，外表面就是这些零件的基准面；而对内覆盖件而言，内覆盖件的设计基准面是加工该零件拉延模的凸模表面4.1.2 零件焊接面之间的圆角半径定义 两零件焊接面之间的圆角半径定义关系，为了使两焊接零件在圆角处不产生干涉，使焊接面能正常贴合，内外板如图所示是B柱断面结构图，图中L1为板金件内外板边缘线的落差值，该值应定义为1mm。

L2为侧围外板门洞法 兰面的宽度，该宽度一般定义为15-18mm,该尺寸主要考虑焊接要求，密封条安装要求等因素;圆角R1 一般定义为3-6mm； a为B柱侧面的斜角，一般定义为大于4°4.1.4 包边结构相关参数的定义4.2 关键车身主断面举例前门、侧围上部、顶盖关系主断面 如图所示是前门、侧围上部、顶盖关系主断面，该主断面所表达的内容如下：① 该断面表示侧围外板、顶盖、顶盖侧梁、顶盖侧梁加强板、顶棚、前门门框上部结构、门洞密封条、门框密封 条、玻璃导槽、流水槽装饰条之间的装配关系② 流水槽处的结构设计，该处的设计基准是侧围在流水槽处的分缝线，在侧围流水槽处的分缝线位置，做侧围断 面线的切线和法线，这两条线就是设计流水槽的基准线侧围的侧边线是根据侧围在分缝线处的法线来确定的，侧边 线一般与法线往里成0-20顶盖侧的侧边线是根据顶盖在分缝线处的垂直线（Z轴方向）来确定的，侧边线 一般与垂直线往外成 5-10°的角度流水槽底边线一般考虑与侧围切线或顶盖切线相平行流水槽底边的宽度一般要 保证在22mm以上流水槽深度一般定义为6-16mm,应与生产装饰条的供应商密切配合来完成此项工作从人的视觉和 流水槽功能看，流水槽在侧围侧的分缝线应高于在顶盖侧的分缝线0-5mm，尺寸的测量方向是沿车身整车坐标系的Z 轴方向。

③ 侧围与前门门框上部的结构设计侧围与前门门框上部的分缝线间隙一般定义为3-6mm该部位的设计基准是前 门玻璃的中心面，侧围部分的分缝线在侧围分缝线处做一条与玻璃中心线的垂直线，玻璃中心线和该垂直线作为该 断面的设计基准线该断面的关键尺寸如下：门洞及门框密封条安装面与玻璃面平行，并保证相应的距离，一般定义 为12-16mm,采用一道密封且在门洞上密封，密封条压缩量一般定义为6mm；采用多道密封且门洞密封条作为辅助密封， 则密封条的压缩量一般定义为 3mm④ 门洞密封条的安装，门洞密封条的安装槽侧壁应与侧围法兰安装面的边缘线应保持1-1.5mm间隙，侧围、顶盖 边梁、顶盖边梁加强板在车门门洞上部的焊接处，法兰边宽度一般定义为15-18mm，侧围法兰边凸出顶盖边梁，顶盖边 梁加强板法兰边 1mm，⑤ 如门结构采用滚压件窗框结构，应充分考虑造型面与滚压件的匹配与协调性，如门结构采用整体式冲压门，要 充分考虑玻璃导轨、门外板、门内板所围成封闭断面的封闭面积与转动惯量系数，以确保门的整体强度与刚度⑥ 应进行95%、99%百分位男性人体模型头部包络面的分析，以确保乘客有足够的乘坐空间和相应的舒适性要求。