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1、,白车身结构及开发流程,技术中心 郑希泉 09.11,白车身通常是指已经装焊好但尚未喷漆的白皮车身，此处主要用来表示结构件和覆盖件的焊接总成，此外尚包括前、后板制件与车门，但不包括车身附属设备及装饰件等。,白车身定义,按承载型式之不同,白车身结构分类,白车身,非承载式：也叫有车架式，货车及有的高级轿车装有独立的车架。这种车辆载荷主要有车架来承担，车身基本上不承载。,承载式：也叫无车架式，为了减轻汽车自重力以及使车身结构合理化，采用无承载式车身。在大客车及轿车现在基本上都采用承载式车身,半承载式：这是一种过渡型的结构，车身下部保留有底架，车身下部与底架组合为一整体。车身也能承担部分弯曲和扭转载荷
2、,白车身设计是一个复杂的系统并行设计过程，要彻底地摒弃孤立地单个零件设计方法，任何一个零件只是其所处在的分总成的一个零件，设计时均应考虑其与周边相关零部件的相互关系。 任何一种车型的白车身结构均可按三层板的设计思想去构思结构设计，即最外层是外板，最内层是内板，中间是加强板，在车身附件安装连接部位应考虑设计加强板。,白车身设计的一般规则,外板,内板,上车把手加强板,截面图,所设计的白车身结构在满足整车性能上、结构上、冲压工艺、焊接工艺、涂装工艺、总装工艺是否比参考样车或其他车型更优越，是否符合国内的实际生产状况，以便预先确定结构及工艺的改良方案。 白车身在结构与性能上应提供车身所需的承载能力,即
3、强度和刚度要求。,白车身设计的一般规则,贯穿于机械设计的全过程中，并与之同步地综合考虑制造、装配工艺及维修等方面的各种技术问题，称之为机械设计工艺性。而这种工艺性体现于结构设计之中，故又称之为结构设计工艺性。即在设计的时候必须充分考虑到车身的制作工艺性、整车的装配工艺性及维修方便性。,白车身结构设计的工艺性,汽车覆盖件所用材料一般是冷轧钢板（按国家标准） 钣金按表面质量分有 I，II 两级：I 级质量最好，适用于外板；II 级次之，适用于内板与加强板。 钣金按冲压拉延等级分有 P，S，Z，F，HF，ZF 六级,白车身钣金的材料选取原则,白车身钣金的材料选取原则,白车身钣金的材料选取原则,目前国
4、内的汽车厂大部分都是按宝钢标准选取钣金材料,白车身钣金的材料选取原则,白车身结构设计-侧围焊接总成结构,侧围总成由侧围外板、A 柱内板、A 柱加强板、B 柱内板、 B 柱加强板、C 柱内板、前、后门槛粱内板、前、后门槛粱加强板、侧围上边粱及侧围附件等大件组成。,B柱外板,B柱内板,白车身结构设计-侧围焊接总成结构,白车身结构设计-前围焊接总成,前围焊接总成由前围外板、左右前围侧板（翼子板）、仪表板骨架（有的车型随仪表板带）、前风窗下横梁、空调安装板、前纵梁、前纵梁加强板、前围上横梁、前围下横梁、前围附件、系列支架等组成。,前风窗玻璃,前围板,上横梁,发动机罩,轿车典型前围焊接总成,前风窗下装饰
5、板,白车身结构设计-前围焊接总成,轻卡典型前围焊接总成,白车身结构设计-地板焊接总成,轿车典型地板焊接总成,地板焊接总成由前地板、前地板加强板、地板内纵梁、地板外纵梁、座椅横梁、中地 板、安全带加强板、后地板、备胎板、地板加强横梁、油箱安装支架等组成,白车身结构设计-地板焊接总成,轻卡典型地板焊接总成,地板焊接总成由前地板、前地板加强板、地板内纵梁、地板外纵梁、座椅横梁、中地 板、安全带加强板、后地板、备胎板、地板加强横梁、油箱安装支架等组成,白车身结构设计-顶盖焊接总成,轻卡典型顶盖焊接总成,顶盖焊接总成由顶盖本体、加强板等组成,白车身结构设计-后围焊接总成,轻卡典型后围焊接总成,后围焊接总
6、成由后围板、加强板、高位进气管支架等组成,白车身设计一般流程,效果图,确定效果图,根据效果图作出油泥模型,根据油泥模型扫描出点云,根据点云经过几轮反复的光顺性校核及工艺审核，最终确定型面数据,最终数据,车身外观覆盖件,车身结构件工艺数据设计阶段,白车身设计一般流程,车身内板及加强板设计,正向设计,逆向设计,参考标杆车结构与已冻结的车身外观覆盖件数模相结合完成整车数模,逆向标杆车关键件及大件，同时与已冻结的车身外观覆盖件数模相结合完成整车数模,完成第一版工艺数模,车身结构件同步工程设计阶段,白车身设计一般流程,白车身设计一般流程,冲压工艺问题反馈单,工艺审核反馈示例,工艺审核反馈示例,白车身设计
7、一般流程,CAE分析问题反馈单,焊接工艺问题反馈单,车身结构件模具开发阶段,白车身设计一般流程,第一版冻结数模,发放制造部门,发放附件供应商,根据第一版冻结数模对冲压模具、焊接工装及检具进行制作,根据第一版冻结数模对升降器、仪表板等车身附件和内饰件进行设计,完成第二版冻结数模,根据制造过程中出现的问题对数据进行优化,车身结构件试装验证阶段,白车身设计一般流程,钣金序件制造完成，简易焊接夹具制作完成,车身附件及内外饰快速成型件或软模件制造完成,进行车身焊接及附件、内外饰装配,整车装配完成,根据路试及装配情况，对数据进行修整，下发更改通知,进行白车身路试验证，包括车身的强度、刚度、共振等,车身结构
8、件OTS件装配阶段,白车身设计一般流程,钣金全序件制造完成，焊接工装及检具制造完成,车身附件及内外饰OTS件制作完成,进行小批量装配，理顺采购及制造流程,完成OTS样车装配,对车身数据进行微小修整并作为生产、采购数据冻结。至此车身设计完成,进行整车路试验证，NVH提升,白车身制造三大工艺简介,冲压工艺,确定合理的排样形式、裁剪方法，并计算材料利用率,计算各工序压力，确定压力中心，初选压力机,分析零件的冲压工艺性,拟定冲压件工艺方案，确定工序,进行冲压生产,白车身制造三大工艺简介,冲压各工序名称及代号,白车身制造三大工艺简介,1、下料,2、拉延,3、沿修周边，冲孔,以典型件车门内板为例进行说明:
9、 车门内板由于结构较复杂，拉延深度比较大，所以材料一般选用ST14ZF，厚度一般为T=0.8mm。工艺过程一般为：下料拉延修边冲孔整形冲孔冲孔、斜楔冲孔斜楔翻边、冲孔。,白车身制造三大工艺简介,冲压各工序名称及代号,5、冲孔，斜楔冲侧面孔,6、斜楔翻边，冲长圆孔,4、窗框及周边整形，冲孔,白车身制造三大工艺简介,焊接工艺-点（凸）焊、钎焊、 CO2气体保护焊、柱焊,点（凸）焊：用于板材、螺帽、螺钉的连接，并承受一定的应力,CO2气体保护焊：用于车身的补焊和点焊不能焊接到的部位，其接头承受一定的应力,钎焊：用于细小间隙的填充和连接，其接头一般不承受太大的应力,柱焊：用于螺柱、螺钉的焊接，其焊接螺
10、钉、焊接螺柱承受一定的应力,白车身制造三大工艺简介,焊接工艺-点（凸）焊、钎焊、 CO2气体保护焊、柱焊,目前主流的机器人自动车身总焊生产线,白车身制造三大工艺简介,焊接工艺-点（凸）焊、钎焊、 CO2气体保护焊、柱焊,目前先进的车身激光焊接,白车身制造三大工艺简介,涂装工艺-前处理、电泳涂装、中涂及密封、面漆,前处理：主要包括脱脂、表调、磷化、钝化。作用主要为增强涂层对被涂表面的附着力；提高涂层对被涂物的保护性能；为涂层的平整性创造良好的条件，提高涂层装饰性。,电泳涂装：主要包括涂前处理、电泳涂装、电泳后清洗、电泳涂膜的烘干。,中涂及密封：主要包括粗密封、上沥青板、车底PVC装遮蔽及喷涂、擦净、细密封、PVC烘干、强冷、底漆打磨等。作用主要为对车体零部件搭接间隙进行密封，改善白车身的震动，提高NVH。中涂涂料主要作用为改善被涂工件表面和底漆的平整度，为面漆层创造良好的基底。,面漆：主要包括面漆喷涂、面漆晾干、强冷、涂装后处理。主要作用为直接影响整车的装饰性、耐候性和外观。,结束 谢谢！,
