白车身结构设计与技巧 汽车设计技术
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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。
白车身组成：
白车身由前围焊接总成、地板焊接总成、左/右侧围焊 接总成、后围焊接总成、顶盖焊接总成。
三、白车身结构设计的基本原则
白车身设计是一个复杂的系统并行设计过程，要彻底摒弃 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。
整车
装配 完成
进行白车身 路试验证， 包括车身的 强度、刚度、 共振等
根据路试 及装配情 况，对数 据进行修 整，下发 整改通知
车身结构件——OTS件装配阶段
钣金全序件制造完 成，模具、焊装夹 具、单件检具总成 检具全部完成并完 成各工装的预验收
车身附件及内外 饰OTS件制作完成
完成 OTS 样车 装配
白车身在结构与性能上应提供车身所需的承载能力，即强 度和刚度要求。
车身结构设计原则
a）附件安装面原则上根据附件安装要求设计安装结构 及周边结构。
b）内饰安装结构原则上随白车身走，设计期间应相互 协调沟通，优化结构。
c）电器元件结构原则上随白车身走，设计期间应相互 协调沟通，优化结构。
d）内外板之间应形成空腔，以增大整车的结构刚度。
白车身结构设计与技巧
李玉奎 2015-2-18
目录
1、目的 2、白车身结构基本介绍 3、白车身结构设计的基本原则 4、白车身钣金的材料选取原则 5、白车身设计一般流程 6、白车身结构设计——四大工艺要求 7、白车身结构设计——经济性要求 8、白车身结构设计——NVH要求 9、白车身结构设计——主断面设计
2、钣金按表面质量分有一、二两级：一级质量最好， 适用于外板；二级次之，适用于内板与加强板。
3、钣金按冲压拉延等级分有P、S、Z、F、HF、ZF六 级
4、钣金按强度等级分有：普通强度、高强度、超高 强度钢板。高强度和超高强度按其强化机理分为： 固溶强化、析出强化、组织强化，复合组织强化、 热处理硬化型强化、相变强化、冷作强化、时效强 化等。
二、白车身结构基本介绍
按承载形式不同分为：
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。
半承载式：这是一种过渡型的结构，车身下
白
部保留有底架、车身下部与底架组合为一
车 身
整体。车身也能承担部分弯曲和扭转载荷
承载式：也叫无车架式，为了减轻汽车自重
白车身钣金材料的选取原则
P：普通拉伸级，适用于拉延深度浅的零件 S：深拉深级，适用于拉延深度一般的零件 Z:最深拉深级，适用于拉延深度较深的零件 F:复杂拉深级，适用于结构复杂且拉延深度较深的零
件 HF：很复杂拉深级，适用于结构较复杂且拉延深度
较深的零件 ZF:最复杂拉深级，适用于结构非常复杂且拉延深度
e）前纵梁与内板之间形成空腔，以增大正面碰撞能力。
车身结构设计原则
f）内板与外表面配合面不能贴合外表面，留取3~5㎜ 间隙并开盛胶槽，由外表面偏置一定距离获得。
g）加强板设计：加强版处在内外板之间，对总成薄 弱区起到加强作用，在设计时应考虑仅在
四、白车身钣金材料选取原则
1、汽车覆盖件所用材料一般是冷轧钢板（按国家标 准）
（ST16）
普通冷轧板主要用于门
内外板、翼子板（侧围 板）、轮罩内板等部件
牌号含义
D代表drawing，C代 表cold，01代表冲 压级别为初级，ST 代表德语中的钢。 12代表抗拉强度最 低值12kgN。
2
3
一、目的
为了使白车身结构设计满足冲压、装配、 焊接、涂装等工艺要求，并且车身结构 要满足强度、刚度、密封……等等需要， 使大家在白车身结构设计过程中，尽可 能避免因经验不足造成设计缺陷或错误、 最大限度地提高设计成功率以减少不必 要的返工、节约开发成本及制造成本、 并便于技术交流、提高白车身结构设计 的质量。
较深的零件
五、白车身设计一般流程
车身结构件———工艺数据设计阶段
车身内板 及加强板 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——工艺数据设计阶段
工艺分析
第一版工 艺数模
对第一版工艺数模进行 冲压、焊接、涂装Baidu Nhomakorabea装
配等工艺分析，提出问 题
CAE分析
对整车的刚度、度、模 态进行有限元分析，并 提出改进措施
分析、修改， 此流程要反 复多次
完成第一 版冻结数 模
车身结构件——模具开发阶段
发放制造 部门
第一版冻 结数模
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
任何一种车型的白车身结构均可按三层板的设计思路去构 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。
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，是否符合国内的世纪生产状况，以便预先 确定结构及工艺的改良方案。
进行整车路
实验证， NVH提升
对车身数 据进行微 笑修整并 作为生产、 采购数据 冻结。至 此车身设 计完成
白车身钣金的材料选取原则
目前国内的汽车厂大部分都是按宝钢标准选取钣金材料
汽车常用板材及用途
序号 名称
牌号
用于车身部位
DC01(ST12)
1
普通冷轧 板（低碳）
DC03(ST13) DC04(ST14、 ST15)、DC06
根据制造过 程中出现的 问题对数据 进行优化
完成第二
版冻结数 模
发放附件 供应商
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
车身结构件——试装验证阶段
钣金一序件制 造完成，模具、 焊装夹具初步 完成，单件检 具全部完成
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
白车身组成：
白车身由前围焊接总成、地板焊接总成、左/右侧围焊 接总成、后围焊接总成、顶盖焊接总成。
三、白车身结构设计的基本原则
白车身设计是一个复杂的系统并行设计过程，要彻底摒弃 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。
整车
装配 完成
进行白车身 路试验证， 包括车身的 强度、刚度、 共振等
根据路试 及装配情 况，对数 据进行修 整，下发 整改通知
车身结构件——OTS件装配阶段
钣金全序件制造完 成，模具、焊装夹 具、单件检具总成 检具全部完成并完 成各工装的预验收
车身附件及内外 饰OTS件制作完成
完成 OTS 样车 装配
白车身在结构与性能上应提供车身所需的承载能力，即强 度和刚度要求。
车身结构设计原则
a）附件安装面原则上根据附件安装要求设计安装结构 及周边结构。
b）内饰安装结构原则上随白车身走，设计期间应相互 协调沟通，优化结构。
c）电器元件结构原则上随白车身走，设计期间应相互 协调沟通，优化结构。
d）内外板之间应形成空腔，以增大整车的结构刚度。
白车身结构设计与技巧
李玉奎 2015-2-18
目录
1、目的 2、白车身结构基本介绍 3、白车身结构设计的基本原则 4、白车身钣金的材料选取原则 5、白车身设计一般流程 6、白车身结构设计——四大工艺要求 7、白车身结构设计——经济性要求 8、白车身结构设计——NVH要求 9、白车身结构设计——主断面设计
2、钣金按表面质量分有一、二两级：一级质量最好， 适用于外板；二级次之，适用于内板与加强板。
3、钣金按冲压拉延等级分有P、S、Z、F、HF、ZF六 级
4、钣金按强度等级分有：普通强度、高强度、超高 强度钢板。高强度和超高强度按其强化机理分为： 固溶强化、析出强化、组织强化，复合组织强化、 热处理硬化型强化、相变强化、冷作强化、时效强 化等。
二、白车身结构基本介绍
按承载形式不同分为：
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。
半承载式：这是一种过渡型的结构，车身下
白
部保留有底架、车身下部与底架组合为一
车 身
整体。车身也能承担部分弯曲和扭转载荷
承载式：也叫无车架式，为了减轻汽车自重
白车身钣金材料的选取原则
P：普通拉伸级，适用于拉延深度浅的零件 S：深拉深级，适用于拉延深度一般的零件 Z:最深拉深级，适用于拉延深度较深的零件 F:复杂拉深级，适用于结构复杂且拉延深度较深的零
件 HF：很复杂拉深级，适用于结构较复杂且拉延深度
较深的零件 ZF:最复杂拉深级，适用于结构非常复杂且拉延深度
e）前纵梁与内板之间形成空腔，以增大正面碰撞能力。
车身结构设计原则
f）内板与外表面配合面不能贴合外表面，留取3~5㎜ 间隙并开盛胶槽，由外表面偏置一定距离获得。
g）加强板设计：加强版处在内外板之间，对总成薄 弱区起到加强作用，在设计时应考虑仅在
四、白车身钣金材料选取原则
1、汽车覆盖件所用材料一般是冷轧钢板（按国家标 准）
（ST16）
普通冷轧板主要用于门
内外板、翼子板（侧围 板）、轮罩内板等部件
牌号含义
D代表drawing，C代 表cold，01代表冲 压级别为初级，ST 代表德语中的钢。 12代表抗拉强度最 低值12kgN。
2
3
一、目的
为了使白车身结构设计满足冲压、装配、 焊接、涂装等工艺要求，并且车身结构 要满足强度、刚度、密封……等等需要， 使大家在白车身结构设计过程中，尽可 能避免因经验不足造成设计缺陷或错误、 最大限度地提高设计成功率以减少不必 要的返工、节约开发成本及制造成本、 并便于技术交流、提高白车身结构设计 的质量。
较深的零件
五、白车身设计一般流程
车身结构件———工艺数据设计阶段
车身内板 及加强板 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——工艺数据设计阶段
工艺分析
第一版工 艺数模
对第一版工艺数模进行 冲压、焊接、涂装Baidu Nhomakorabea装
配等工艺分析，提出问 题
CAE分析
对整车的刚度、度、模 态进行有限元分析，并 提出改进措施
分析、修改， 此流程要反 复多次
完成第一 版冻结数 模
车身结构件——模具开发阶段
发放制造 部门
第一版冻 结数模
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
任何一种车型的白车身结构均可按三层板的设计思路去构 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。
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，是否符合国内的世纪生产状况，以便预先 确定结构及工艺的改良方案。
进行整车路
实验证， NVH提升
对车身数 据进行微 笑修整并 作为生产、 采购数据 冻结。至 此车身设 计完成
白车身钣金的材料选取原则
目前国内的汽车厂大部分都是按宝钢标准选取钣金材料
汽车常用板材及用途
序号 名称
牌号
用于车身部位
DC01(ST12)
1
普通冷轧 板（低碳）
DC03(ST13) DC04(ST14、 ST15)、DC06
根据制造过 程中出现的 问题对数据 进行优化
完成第二
版冻结数 模
发放附件 供应商
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
车身结构件——试装验证阶段
钣金一序件制 造完成，模具、 焊装夹具初步 完成，单件检 具全部完成
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