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1、长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 1 of 33 车身结构设计第六章第六章 白白车车身身设计设计概念概念车车身前端碰撞性能的机构身前端碰撞性能的机构设计设计是是车车身身设计设计任任务务中要中要优优先考先考虑虑的工作；在此基的工作；在此基础础上，再上，再进进行一般性行一般性设计设计和和车车身前后部位身前后部位结结构承构承载载方式的方式的设计设计以及加以及加强结强结构的构的设计设计等。等。6 1 背景介背景介绍绍针对针对 ULSAB-AVC 的基的基础础工作任工作任务务，其中一，其中一项项任任务务是将是将车车身身结结构分构分为为两种两种不同形式的不同形式的设计结设计结构（两构（两厢车车厢车车身
2、身结结构和三构和三厢车车厢车车身身结结构）。构）。此此结结构构设计设计包括以下几包括以下几项项内容：内容：车车身碰撞性能身碰撞性能车车身身质质量量车车身身结结构性能构性能车车身外形尺寸身外形尺寸建立建立车车身公共平台身公共平台车车身前端碰撞性能是身前端碰撞性能是车车身身设计设计要要优优先考先考虑虑的工作；在此基的工作；在此基础础上，再上，再进进行一般行一般性性结结构构设计设计和和车车身前后端身前后端结结构承构承载载方式的方式的设计设计以及加以及加强结强结构构设计设计等工作。我等工作。我们们必必须须考考虑严虑严格的格的车车身身侧侧面碰撞的要求。面碰撞的要求。为为了做到了做到这这一点，首先，一点，
3、首先，应应重点考重点考虑虑乘客乘客舱舱的的结结构构设计设计，其次是，其次是车车身后端身后端结结构的构的设计设计。 。从从逻辑逻辑思思维维理理论论而言，而言，车车身身设计设计可以可以针对车针对车身身结结构某一部分构某一部分进进行，即影响行，即影响车车身其它部位身其它部位结结构；一个构；一个纯纯粹的粹的设计设计途径是运用途径是运用 ULSAB-AVC 车车身身结结构构设计设计理念理念发发展而来的。展而来的。6.2 公共平台公共平台- 车车身身结结构构设计设计长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 2 of 33 车身结构设计6.2-1 两两厢车车厢车车身身结结构构图图 6.2-1 两两厢车车厢车车身
4、身结结构构6.2-2 三三厢车车厢车车身身结结构构图图 6.2-2 三三厢车车厢车车身身结结构构设计设计概念尤概念尤为为重要的一方面是遵循重要的一方面是遵循 ULSAB-AVC 车车身身结结构构设计设计理理论论, 即已即已经发经发展成展成为为两种不同两种不同车车身身结结构的开构的开发发思路思路: 如如图图 6.2-1 和和 6.2-2 (两两门轿车门轿车, 四四门门轿车轿车)不同不同车车身身结结构中构中(两两厢车厢车 三三厢车厢车), 由一些共同零部件、独立零部件、由一些共同零部件、独立零部件、连连接加接加强强件以及所有的分件以及所有的分总总成件来构成两种不同成件来构成两种不同结结构的构的车车
5、身身结结构构; 在尽可能采用相同在尽可能采用相同零部件来构成完整零部件来构成完整车车身身结结构的前提下构的前提下, 应应考考虑虑相关零部件的制造成本相关零部件的制造成本, 如零部件如零部件制造成本制造成本, 白白车车身骨架的装配成本身骨架的装配成本, 整整车车装配成本等。两装配成本等。两厢车车厢车车身、三身、三厢车车厢车车身身分分别拥别拥有相同的有相同的仪仪表板表板, 以及以及车车身后部身后部结结构享有部分共同的零部件和构享有部分共同的零部件和连连接件。接件。长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 3 of 33 车身结构设计图图 6.2-3 两两厢车车厢车车身身结结构构图图 6.2-4 三三厢
6、车车厢车车身身结结构构这这个个设计设计的目的是的目的是针对针对于两种已完成的于两种已完成的车车身身结结构享有一个共同的平台构享有一个共同的平台; 图图6.2-5 显显示了两种相似示了两种相似车车身共享一个平台的身共享一个平台的结结构形式。如构形式。如图图所示，座椅横梁、后部所示，座椅横梁、后部悬悬挂挂结结构构图图。 。长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 4 of 33 车身结构设计图图 6.2-5 共同平台特点共同平台特点除了除了车车身身侧围侧围外板以外外板以外, 车车身身侧围边侧围边梁梁、内板、加、内板、加强强板以及前端板以及前端结结构构实际实际上上是一是一样样的，直到的，直到 B 柱柱结
7、结构。也有一小部分例外，如前构。也有一小部分例外，如前纵纵梁，通道以及前地板件。然梁，通道以及前地板件。然而而 ， ，这这些零部件可以采用共用的些零部件可以采用共用的拉延模具拉延模具进进行冲行冲压压成形，再分成形，再分别别采用相似的采用相似的修修边边工序工序进进行加工。行加工。A 柱构件以及与此相关的柱构件以及与此相关的连连接件都是通用件。尽管在接件都是通用件。尽管在设计设计方面方面非常不同，但是在非常不同，但是在车车身身侧围侧围外外板，板，车车身身侧围组侧围组件以及件以及门门内板的一些部分是相似的。内板的一些部分是相似的。图图 6.2-6 与与图图 6.2-7 分分别显别显示了两示了两厢车车
8、厢车车身和三身和三厢车车厢车车身的爆炸身的爆炸图图由于在由于在车车身身结结构上采用了大量的高构上采用了大量的高强强度度钢钢板材料、先板材料、先进进的制造技的制造技术术和和连连接工接工艺艺, 如：激光拼如：激光拼焊焊、液、液压压成型、激光成型、激光焊焊接等。接等。针对这针对这两种两种变变形形车车身身结结构构, 可可以把零部件的数量减少到最低程度以把零部件的数量减少到最低程度 。 。长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 5 of 33 车身结构设计图图 6.2-6 两两厢车车厢车车身身结结构爆炸构爆炸图图长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 6 of 33 车身结构设计图图 6.2-7 三三厢车车
9、厢车车身身结结构爆炸构爆炸图图6.2.1 共同零部件共同零部件图图 6. 2.1-1 显显示了示了 ULSAB-AVC 程序下两种程序下两种车车身身结结构的共同零部件。构的共同零部件。图图 6. 2.1-2 显显示共同零部件以及与此相关的零部件，两示共同零部件以及与此相关的零部件，两厢车车厢车车身身结结构已在构已在 6. 2.1-1 列表列表中列出。中列出。长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 7 of 33 车身结构设计图图 6.2.1.1 两两厢车厢车、三、三厢车车厢车车身身结结构共有部件爆炸构共有部件爆炸图图以上两种以上两种车车身身结结构的后端构的后端结结构已由一些基本的公共分构已由一些
10、基本的公共分总总成及成及连连接件接件组组成。成。尽管在尽管在车车身身纵纵向向长长度方向相差度方向相差 85mm 的距离，但整个的距离，但整个门槛结门槛结构的内板部分是一构的内板部分是一致的；致的；对对于两种于两种结结构构车车身而言，座椅加身而言，座椅加强强板也是一致的。由于采用相同的后板也是一致的。由于采用相同的后悬悬挂挂系系统统，因此，和后，因此，和后纵纵梁相梁相连连的的连连接部件也是一致的，如一致的接部件也是一致的，如一致的悬悬架臂，减震架臂，减震弹弹簧，簧，减震器附件。后减震器附件。后悬悬架横梁架横梁对对于两种于两种结结构的构的车车身是相同的。身是相同的。车车身上部身上部结结构有几个共构
11、有几个共同部件同部件组组成；包括成；包括车车前端板，两个支撑板，两个前端板，两个支撑板，两个 B-柱内板加柱内板加强强板。板。长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 8 of 33 车身结构设计图图 6.2.1-2 公共零件爆炸公共零件爆炸图图两两厢车车厢车车身与三身与三厢车车厢车车身的共同身的共同结结构件分构件分别别占整个占整个车车身身结结构部件的构部件的 23%和和21%。 。 （ （见图见图 6.2.1-3 和和 6.2.1-4） ）长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 9 of 33 车身结构设计图图 6.2.1-3 两两厢车车厢车车身公共部件身公共部件结结构构图图 6.2.1-4 三三
12、厢车车厢车车身公共部件身公共部件结结构构6.2.2 采用相同模具制造的零部件采用相同模具制造的零部件 采用相同模具制造的零部件被定采用相同模具制造的零部件被定义为义为使用相同冲使用相同冲压压或液或液压压成型工具来成型工具来实现实现, 但在加工但在加工时时要根据要根据这这两种两种车车身身结结构的不同尺寸构的不同尺寸进进行相行相应应的修的修边边工序。工序。这这两种两种车车型后部地板板金件型后部地板板金件设计设计上是非常相似的。上是非常相似的。 但三但三厢车车厢车车身后部地板要比两身后部地板要比两厢车车厢车车身后部地板身后部地板长长 85mm。座椅横梁到后。座椅横梁到后轴轴中心中心线线的距离是一致的
13、，从而在的距离是一致的，从而在这这个区域个区域内的零部件几乎是相同的；相似的是三内的零部件几乎是相同的；相似的是三厢车车厢车车身后身后纵纵梁是两梁是两厢车车厢车车身后身后纵纵梁后部梁后部的延伸。从的延伸。从图图 6.2.2.1 可以看出：使用相同的模具制造零部件具有潜在的可能性。可以看出：使用相同的模具制造零部件具有潜在的可能性。事事实证实证明明详细设计详细设计工作必工作必须须与加工模具的制造商与加工模具的制造商紧紧密密联联系在一起系在一起 ；要；要经过经过不同不同修修边边工序加工的零部件已用工序加工的零部件已用红颜红颜色表示。色表示。长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 10 of 33 车
14、身结构设计图图 6.2.2-1 两两厢车车厢车车身与三身与三厢车车厢车车身采用公共模具加工的零件身采用公共模具加工的零件轮轮罩内板罩内板虽虽然不一致，但然不一致，但仅仅需要不同的修需要不同的修边边工序，就能完成两个工序，就能完成两个车车型型轮轮罩内板的罩内板的加工。管状液加工。管状液压压成型的成型的侧围边侧围边梁要通梁要通过过激光激光焊焊接接连连接到接到轮轮罩内板上；罩内板上；这这些管梁在些管梁在后后纵纵梁上方用一个共同的支架梁上方用一个共同的支架进进行行连连接。在后部末端地板的接。在后部末端地板的连连接要通接要通过过一个共一个共同的后部横梁相同的后部横梁相连连接接.通通过对过对两两厢车车厢车
15、车身共同平台的身共同平台的统计统计, 如如图图 6.2.2-2 所示，公共零部件用所示，公共零部件用红红色色表示，用相同模具加工的零部件用表示，用相同模具加工的零部件用蓝蓝色表示。色表示。长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 11 of 33 车身结构设计图图 6.2.2-2 用公共模具制造的零件用公共模具制造的零件6.3. 两两厢车车厢车车身与三身与三厢车车厢车车身前端身前端结结构构6.3.1 车车身前端下部身前端下部结结构构 车车身前端碰撞所身前端碰撞所产产生的能量分生的能量分别传递别传递到两根管状的到两根管状的纵纵梁上梁上, 每根每根纵纵梁是由梁是由长春凯迪汽车车身设计有限公司_卢金火 12 of 33 车身结构设计圆圆管液管液压压成型加工而成成型加工而成
