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車身前地板系統(tǒng)設(shè)計

2020-11-17 10:09:28·  來源：IND4汽車人  作者：王云格  
　
1、范圍標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車身前地板系統(tǒng)的設(shè)計工作在整車開發(fā)過程各個階段的工作內(nèi)容。2、規(guī)范性引用文件GB 20072乘用車后碰撞燃油系統(tǒng)安全要求GB 17354汽車前、后端保
1、范圍
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車身前地板系統(tǒng)的設(shè)計工作在整車開發(fā)過程各個階段的工作內(nèi)容。
2、規(guī)范性引用文件
GB 20072          乘用車后碰撞燃油系統(tǒng)安全要求
GB 17354          汽車前、后端保護裝置
GB 20071          汽車側(cè)面碰撞的乘員保護
GB/T 17354－2007  乘用車正面偏置碰撞的乘員保護
3、定義
前地板總成，指車身底部的板件，包含前地板、前地板加強板、地板內(nèi)縱梁、地板外縱梁、座椅橫梁、等零件
前地板系統(tǒng)與后地板系統(tǒng)和前機艙系統(tǒng)組成下車體，是整車的基礎(chǔ)，它們支撐著上車體、開閉件。
及其他總成和有關(guān)附件、乘員的重量，同時承受著汽車運動中產(chǎn)生的載荷、振動、沖擊和扭矩，因此一定要嚴(yán)格按照前地板系統(tǒng)的要求進行前地板系統(tǒng)設(shè)計。
4 、地板總成結(jié)構(gòu)設(shè)計
1）、前地板總成：前地板、前地板加強板、前地板內(nèi)縱梁、前地板外縱梁、前地板座椅橫梁、
2）、邊界條件：密封結(jié)構(gòu)，車身和底盤附件安裝硬點，前座椅安裝硬點等。
3）、設(shè)計過程：
第一步：熟悉效果圖，領(lǐng)會造型師設(shè)計意圖和造型風(fēng)格。分析各部分安裝結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)的可能性。如結(jié)構(gòu)不能實現(xiàn)或有疑問，則立即反饋給造型師，讓造型師修改造型或作出解釋。
第二步：熟悉油泥模型、熟悉參考樣車零件，注意其安裝形式、壁厚以及與邊界搭接關(guān)系。
第三步：確定結(jié)構(gòu)分塊及固定方式、確定主斷面、硬點。
硬點：主斷面、造型面；傳動軸和消音器（間隙一般取10-15MM）、等底盤系統(tǒng)的安裝空間和安裝位置；座椅總成、安全帶安裝點等車身附件的安裝空間及人機工程。
固定方式：焊接
第四步：確定材料、料厚、成型方式、拔模方向。
材料一般為鋼板，厚度有0.8、1.0、1.2、1.5、2.0（mm）
第五步：結(jié)構(gòu)設(shè)計：
A. 安裝面原則上根據(jù)附件安裝要求設(shè)計安裝結(jié)構(gòu)及其周邊結(jié)構(gòu)。
B. 內(nèi)飾安裝結(jié)構(gòu)原則上隨白車身走，設(shè)計期間應(yīng)相互協(xié)調(diào)溝通，優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
C. 電器元件結(jié)構(gòu)原則上隨白車身走，設(shè)計期間應(yīng)相互協(xié)調(diào)溝通，優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
D. 內(nèi)外板之間應(yīng)形成空腔，以增大整車的結(jié)構(gòu)剛度。
E. 縱梁與前地板之間形成空腔，以增大正面碰撞能力。
F. 前地板加強板設(shè)計：加強板處在內(nèi)外板之間，對地板總成薄弱區(qū)起到加強作用，在設(shè)計時應(yīng)考慮僅在加強區(qū)域和搭接邊處焊接，其它區(qū)域應(yīng)留一定空擋，盡量避免面與面大面接觸，一方面增大加強功能，另一方面減少沖壓制造誤差帶來的焊接困難。
G. 前地板支架設(shè)計：在保證強度和沖壓工藝的前提下考慮安裝的設(shè)計空間。
第六步：檢查
斷面檢查、硬點檢查、工藝檢查，并填寫數(shù)模檢驗單、斷面檢查表、硬點檢查表。檢查修改完善后提交專家審查。
4）結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)：
A、任何一種車型的車身地板總成均可按三層板的設(shè)計思想去構(gòu)思結(jié)構(gòu)設(shè)計，即最外層是外板，最內(nèi)層是內(nèi)板，中間是加強板。在車身附件安裝處一般應(yīng)考慮設(shè)計加強板。一般外板材料是DC01,08F等，0.8mm厚，拉延級別是Z，外表面質(zhì)量級別是I。內(nèi)板材料是08F，1.0～1.5mm厚，拉延級別由成型難度而定，外表面處理級別是II。加強板材料是DC01,08F等，1.0～2.0mm厚，拉延級別由成型難度而定，外表面處理級別是II。
附注：板金表面質(zhì)量有I，II兩級，I級質(zhì)量最好，適用于外板；II級次之，適用于內(nèi)板。
板金沖壓拉延等級有S，P，Z三級：
S：最差，適用于拉延深度淺的零件；
P：較好，適用于拉延深度一般的零件；
Z：最好，適用于拉延深度深的零件。
08F是沖壓用鋼板中沸騰鋼的一種牌號（中國稱08F，美國稱1008，日本稱SPHD(SPHE)，德國用DC 01)
08F中F指的是沸騰鋼；
08指的是含碳量萬分之八；
特性：
強度低和硬度、塑性、韌性好，易于深沖、拉延、彎曲和焊接
常用的車身零件焊接用標(biāo)準(zhǔn)件有凸焊螺母，凸焊螺栓，承面凸焊螺栓以及熔焊卡條等等。在選用凸焊螺栓和承面的凸焊螺栓時，應(yīng)優(yōu)先選用承面凸焊螺栓，其焊接定位準(zhǔn)確度高。
表3.4.1各種標(biāo)準(zhǔn)件所需配合孔規(guī)格：
 
B、由于地板面積較大，比較平整，且地板內(nèi)部就是乘員乘坐的空間。為了避免在車輛行駛過程中因外界的沖擊而產(chǎn)生的相互振動，通常在地板外表面會涂一層3~5mm左右的減震隔熱膠，以增強其剛性而不容易變形，同時也減少了車廂內(nèi)部和外部的熱量交換，提高了乘坐舒適性。
在地板結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中還要考慮整車車廂的密封性。前、中、后地板搭邊處、焊。
 
如圖為變速操縱結(jié)構(gòu)安裝位置處斷面：設(shè)計時注意前地板、前地板加強板、側(cè)圍的搭邊關(guān)系；注意保證變速操縱機構(gòu)、排氣隔熱板等底盤零件的安裝位置。
(2)、前地板設(shè)計注意事項：
1） 、前后地板的筋的設(shè)計：
A. 前地板上一個很重要的結(jié)構(gòu)特征就是筋。有的筋是為了結(jié)構(gòu)需要，實現(xiàn)如座椅等附件的功能；
B. 但多數(shù)筋的結(jié)構(gòu)是為了增加剛度。地板上筋的深度一般在5-10mm之間，象這樣的筋結(jié)構(gòu)它有剛度相當(dāng)于6mm—10mm厚的鋼板，可以最大限度的增加車身剛度，降低車身重量。
C. 設(shè)計前地板，有時會采用前后貫通的筋，這樣可以提高地板的剛度，但同時在前后地板搭邊處也會產(chǎn)生間隙，造成密封困難。這一點在設(shè)計時應(yīng)該綜合考慮；
D. 前地板型面一般較規(guī)整，在做筋時可以考慮使用pocket命令，方便快捷的做出加強筋；
2）與懸架的配合問題：
A、有時候懸架按照實體建模，有些桿臂并沒有轉(zhuǎn)到位，這樣就容易造成設(shè)計后期檢查時的干涉問題；因此在設(shè)計初期應(yīng)注意與底盤部門的溝通；
B、在有懸架托架時應(yīng)特別注意懸架托架和懸架的同軸性；
3）前地板縱梁和縱梁內(nèi)加強板之間在設(shè)計時應(yīng)該預(yù)留間隙（通常兩邊各為0.3～0.5mm），因為縱梁及其內(nèi)加強板材料厚、剛度大、尺寸長，預(yù)留間隙可以包容一定的變形量，這樣在將來零件裝配時較容易實現(xiàn)。
4）前地板左右對稱件的處理：地板上左右對稱、小尺寸的零件較多，在條件允許的情況下盡量做成其本身是關(guān)于中心線對稱的，以便左右可以共用一個零件；
非對稱的注意事項：由于底盤零件布置的變化，有些零件大體上是關(guān)于x-z平面對稱的，但有些小的特征，如凸臺、孔的尺寸、位置并不是關(guān)于x-z平面對稱的，在利用左右對稱copy功能做零件時應(yīng)該特別注意，不要錯誤的copy非對稱的特征。
 
 
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