后围板设计指南-20110629 (修订版)

奇瑞汽车股份有限公司后围板总成设计指南
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技术委员会批准：
汽车工程研究院车身部
目录
1.概论 (3)
1.1该规范的主要目的 (3)
1.2该规范的相关内容 (3)
1.3该指南的适用范围 (3)
2.后围板总成功能定义 (3)
2.1后围板功能概述 (3)
2.2后围板布置时对行李箱空间的考虑 (3)
2.3后围板布置对碰撞的考虑 (3)
2.4后围板设计对刚度的考虑 (3)
2.5后围板基本结构 (3)
2.6密封通风防水功能 (5)
3.后围板总成结构设计 (5)
3.1后围板设计过程概述 (5)
3.2后围板总成的结构形式 (6)
3.3后围板总成主要零件材料选择 (6)
3.4后围板总成结构设计 (7)
4.后围板设计的主要问题校核 (18)
4.1后围板总成易出现的失效模式 (18)
4.2后围板总成密封性校核 (19)
4.3后围板总成操作空间校核 (19)
4.4工艺可行性分析 (19)
1.概述
1.1该指南的主要目的
主要目的：指导后围板总成设计；提供一个后围板总成设计的思路。

1.2该指南的主要内容
该指南主要介绍了汽车开发过程中后围板总成设计的过程，首先对后围板在整车中的功能进行了简要的描述，以及后围板总成设计所需要注意的要点，并且针对后围板处潜在的失效模式和以往车型出现的重大历史问题进行了汇总，在新车型开发过程中需要着重注意排查这些问题。

1.3该指南的应用范围
本指南主要适用于奇瑞汽车股份有限公司M1 类车型的后围板总成，M2，M3，N，O，L 类车后围板总成设计可以参考此指南的相关内容。

2.后围板总成主要功能定义
2.1后围板总成功能概述
后围板是车身骨架的一个重要构件，其功能主要有：创造空间功能、提高整车性能功能，主要包括碰撞，整车刚度等、安装功能。

2.2后围板总成对行李箱空间的考虑
后围板一个重要功能是“围”，围的目的就是创造空间，所以在后围板设计时首要考虑的是其创造空间的功能，行李箱的最主要的功能是储物，而对于大多车行李箱内会有备胎的布置，所以对于备胎布置在行李箱内的车型，在后围板设计时必须考虑：
1.后备胎的取放（备胎布置在行李箱内情况）
2.其它随车工具的存放
在满足以上存放空间的同时，使行李箱容积最大化。

2.3后围板布置对碰撞的考虑
白车身在整车碰撞扮演至关重要的地位，对于后部碰撞，根据经验后部吸能空间必须有足够的间隙，才能满足碰撞法规，使整车碰撞性能满足目标要求，所以当造型过程中，后围板设计需校核与后保险杠外蒙皮间隙，给后保横梁、后保险杠以及保险杠吸能泡沫提供足够的布置空间，以便有充足的吸能空间，使整车满足碰撞设计目标。

为了满足中国和欧洲的后部碰撞法规要求，后围板到后保横梁距离至少需在35mm以上，推荐大于50mm。

图1 后围板处典型截面
2.4后围板总成设计刚度方面的考虑
整车刚度是轿车重要性能之一，刚度不足会造成车身出现疲劳破坏，现代汽车设计对刚度要求越来越高；车身骨架横梁是车身扭转刚度主要影响因素之一，而后围板总成位于车身后端，其功能相当与车身骨架的一根横梁，所以在后围板设计过程中尤其需注意后围板截面刚度，尤其是其与侧围的搭接头的刚度，如果刚度不足，会造成后背门洞拐角的疲劳开裂。

所以在后围板结构设计时，该处需将后围板与侧围 D 柱内板焊接形成封闭截面，这样也有利于提高整车扭转刚度，否则在门洞处容易发生疲劳开裂。

2.5后围板基本结构 后围板基本结构如下图：
图3 后围板基本结构示意图
后围板承担着重要的安装功能，后围板总成主要安装附件有（见图4）：
图4 后围板总成设计相关安装附件
后围板总成主要由①后围板外板、②后背门锁安装板、③后围板内板组成，以及其它根据不同布置安装附件所设计的其它安装小支架。

此外后围板总成在满足以上功能的基础上，在后围板设计过程中还尤其需要注意后围板的密封、通风、防水等功能。

3.后围板总成结构设计
3.1后围板设计过程概述
1、首先对参考车进行BM分析，重点测量后围板处保险杠、后保横梁以及后围板之间的间隙；其次对后围板与侧围搭接关系进行研究，关注其对提高接头刚度所采用的结构；另外还需着重关注其防水结构，通风窗布置位置，安装方式以及后备胎布置位置和取出方式等。

2、对基础车型结构分析，根据项目制定市场目标确定初期的碰撞要求吸能空间，以及重量目标，初版沿用件等。

3、根据初版CAS、Open-line、后背门锁结构、密封截面、后保横梁截面绘制初版典型截面，并确定后围板、侧围焊接装配关系。

4、对后围板截面刚度对比，以及后备胎取出校核，碰撞法规吸能空间校核制定最终典型截面。

5、根据典型截面、Open-line、其它附件布置详细数据做工程设计。

6、校核数据（运动、工具、工艺等），冻结数据，发放。

3.2后围板总成的结构形式
3.2.1结构形式主要有两种：
图5 后围板基本结构形式
形式（一）：后围板外板至上而下，后围板内板较小，起加强梁作用，奇瑞公司车型基本上都是采用此结构形式。

形式（二）：与形式（一）相反，内板至上而下，外板较小。

3.2.2两种结构形式对比
形式（一）由于其它布置安装开孔以及制造误差会导致内外板间封闭空腔进水，会直接沿内外板焊缝流入室内。

形式（二）水流会沿内外板焊缝流到室外，防水功能较好。

但是固定附件的安装孔需要布置在支架上或者附件自身带防水结构。

3.3后围板总成主要零件材料选择
目前我公司车型后围板总成主要零件材料/料厚选择如表一：
根据各车型试验试制情况，以及考虑到重量、冲压工艺等情况，对于后续设计车型，给出后围板主要零件推荐材料，见表二。

表二，后围板主要零件推荐材料：
3.4后围板总成结构设计
3.4.1主要结构形式的确定
就是选择3.2中的结构形式的选择，综合考虑我公司以往车型以及竞争车型，推荐选择后围板外板至上而下的形式，只有整体的结构形式确定下来，才能确定与侧围、地板的搭接关系。

3.4.2密封截面的确定
后围板的上边缘需要有密封条进行密封，所以后围板及其加强板截面的设计就要充分考虑到密封条的要求，此翻边要求与后背门内板与之相对的面垂直，垂直边宽度不小于14mm，这样更有助于密封条的密封。

要求后围板外板的翻边比里面的加强板要长1mm，这样能有效的保证密封效果，此外对制造要求相对较低比较容易保证密封要求，如图6所示。

图6 后围板典型截面
密封条一般有三道密封，水从第一道密封进入后，在第一与第二道密封之间形成积水；
积水量增大至一定程度后越过第二道密封；此时如果密封条内胶量不均，水就会在胶量薄弱
处越过第三道密封，进入车内，造成密封条与牙边配合处漏水。

因此，为防止上述现象发生，
后围板上需开2～5个流水槽，位置尽量布置在后围板两侧水流比较急的地方，避免在第一与
第二道密封之间形成积水；同时为了保证第一道密封的可靠性，钣金密封面要比密封条唇边
大至少3mm。

流水槽
3.4.4后围板内板边界截面确定
后围板内板截面主要受备胎布置影响，而备胎位置还受座椅布置影响，所以在造型初期
需根据车型定位，进行后排座椅的简单布置，从而确定备胎位置，备胎一般会居中布置或侧
向车身 Y向油箱布置侧的另一侧布置，备胎位置确定后，根据备胎布置位置做备胎取出校核，
即能确定后围板内板边界截面。

3.4.5后围板与后地板搭接
后围板与后地板搭接方式按照搭接边与地板平面角度可以分为两种，一种为垂直搭接，
一种为倾斜搭接。

垂直搭接是比较常见的搭接方式，而倾斜搭接在焊接装配时搭接面可以产生滑移，吸收
制造误差，后围板与后地板搭接面在一个平面上时可采用此结构。

图7 后围板与地板搭接方式示意图
3.4.6后围板与侧围搭接
后围板外板与侧围尾灯安装板搭接处，因制造精度要求，一般 R角会留一定间隙，但是对于先焊接后围板总成，再总拼侧围总成焊接关系的车型来说，由于制造误差过大，容易造成尾灯安装板与后围板外板间隙过大，若涂胶过多会造成密封条密封性能不好，若正常涂胶则会造成焊接缝漏水。

为了使漏水风险降低到最低，同时避免R角干涉，在设计此处结构时，不能将后围板外板和尾灯安装板匹配R角设计过大，一般后围板外板 R1=尾灯安装板 R2+1～2即可，一般尾灯安装板的倒角半径在 3~4mm，后围板外板倒角半径在4~5mm。

垂直搭
接
倾斜搭
接
图8 后围板与尾灯安装板搭接缝漏水示意图
3.4.7后围板筋的设计
后围板处的刚度目前还没有一个具体的目标要求，主要根据经验设计，在后围板中间位置一般会设计 3~10道与 Z向平行的竖向加强筋，间距、宽度可以根据 Benchmark车型设计。

图9 后围板外板加强筋概貌
3.4.8后围板护板固定
根据护板固定点要求开相应的固定孔。

考虑密封，固定孔一般布置在后围内板上且孔的方向保持一至。

3.4.9后围板总成分块
为了焊装主拼，后围板总成内外板与侧围内外板需交错设计，但是这种设计一般情况下
会造成后围板内板与后尾灯安装板之间无法焊接，通常采用 CO2保护焊，操作不方便，而且对生产节拍影响较大。

图10 侧围总成与后围板总成总拼示意图
如果对后围板以及后尾灯安装板合理分块，并对其设计相应的焊钳过孔，既可以实现点焊工艺，又可以有效的提高后围板内板的材料利用率。

图11 后围板内外板分块实例
3.4.10后背门锁安装点
后背门锁的布置形式一般有两种，一种是锁扣布置在后围板上，锁体布置在后背门上；另一种是锁体布置在后围板上，锁扣布置在后背门上。

现公司后背门锁进行了平台化精简工作，在造型初期需根据原始造型确定沿用锁（特殊车型另行考虑），后围板典型截面根据锁体结构和布置位置确定下锁扣（或锁体）安装
平面，考虑到锁安装点强度，安装平面需大于锁扣（或锁体）与车身贴合面。

图 12 后背门锁的不同布置方式
锁扣的调节一般有两种形式，一种是通过锁扣开的过孔调节锁扣位置，一种是通过螺母盒调节锁扣位置。

第一种锁扣的调节量是由锁扣过孔的大小决定的，安装板的过孔孔径为φ(n+1)（n为安装螺母直径）；第二种锁扣的调节量是由锁扣安装板的过孔大小决定的，一般为了锁扣有充分的调节量，安装板（或外板）过孔为φ14（安装螺母为M8）。

3.5.11后背门锁拉线、油箱口盖拉线、室内线束固定
根据布置情况，后围板上往往要开孔或植焊螺钉用以固定线束等附件。

如果开孔的位置与车外相通时，固定附件用的卡子必须有防水功能（此情况考虑密封的可靠性建议增加支架
固定）。

3.5.12儿童座椅约束系统上固定点
汽车儿童安全座椅首先在欧美等发达国家得到发展，特别是 80年代以来，欧美等国相继出台相关的法规，强制儿童乘车必须使用汽车儿童安全座椅，汽车儿童安全座椅得以迅猛发展及快速普及。

至今我国还没有正式的标准法规，以及完整的试验系统，但已经就制定相关法规（类似于ECE)征求完意见，正式实施日期还未定。

儿童座椅安全带上固定点布置在后围板上，此种布置造成很难配置国外标准的儿童约束固定点配件，而且在使用儿童座椅时，儿童座椅安全带和行李架干涉，使用时需将行李架去掉，很不方便，后续开发车型不建议按照此方案布置儿童座椅约束系统上固定点，一般只布置在没有包裹架的车型中。

图13 儿童上固定点布置在后围板上
3.5.13通风窗的布置以及固定孔设计
排气口设计时的位置选择应遵循在车身表面的负风压区的原则。

排气口多布置侧围外板后部和后围板上等车身表面的负风压部位，结构设计中应采
取措施，防止灰尘、雨水、高压洗车水侵入室内，以及积水等问题，同时，还应考虑隔噪、防腐等方面的技术问题。

图 14为轿车车身表面的风压分布。

图14 表面风压分布
在设计排气风量时，必须考虑通风口的开口面积和通风口的部位的风压压力系数C 值，在C 值较小的部位布置排气通风口，应保证具有足够的通风口面积。

当负风压区的值达到（C=-0.7）时，如果在此部位设计排气口，当车门关闭时，室内产生的正压会因此迅速减低，使得车门关闭容易。

通风窗公司已基本上不再开发，通风窗位置以及沿用通风窗确定后，应根据所沿用车型 开孔形式以及尺寸规格开孔。

4.后围板设计的主要问题校核
4.1后围板总成易出现的失效模式校核
4.2后围板总成密封性校核
后围板上的密封条卡接边的宽度不小于14mm ；护板、
线束等固定孔尽量开在后围内板或
直接布置在小支架上，如有孔直接于车内相通，则设计成台阶孔，并有相应的密封措施；定位孔尽量开在行李箱外，并设计成向车身外侧凸台孔，增加刚度，如无法布置在行李箱外，定位孔的尺寸必须满足堵件的要求。

4.3后围板总成操作空间校核 4.3.1行李取放操作方便性校核
行李箱开口尺寸直接影响到行李的放入、取出的方便性，而地毯到后围的高度在一定程度上决定了行李箱容积，应尽可能使行李箱容积最大化。

奇瑞目前对行李箱开口尺寸的要求如下（经验值）：
4.3.2备胎取放操作空间校核 参考备胎设计指南。

4.4工艺可行性分析
在后围板数据冻结前，必须根据同步工程对后围板总成的焊接可行性以及冲压成形进行充分的校核分析。