汽车设计-车身前副车架安装点设计规范模板

汽车设计-
车身前副车架安装点设计规范模板XXXX发布
1 范围
本规范规定了车身前副车架安装点设计要点及其判断标准等。

本规范适用于新开发的M1类和N1类汽车车身前副车架安装点设计。

2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

《GB 11566-2009 乘用车外部凸出物》
《GB/T19234-2003 乘用车尺寸代码》
《GB/T 709-2006 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》
《GB/T 710-2008 优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带》
《GB/T4780-2000 汽车车身术语》
《整车车身设计公差与装配尺寸链分析》
《螺栓连接的装配质量控制》
3 术语和定义
3.1 车身结构
3.1.1车身结构是各个零件的安装载体。

3.2 副车架
3.2.1副车架最早的应用原因是可以降低发动机舱传递到驾驶室的振动和噪音。

副车架与车身的连接点就如同发动机悬置一样。

通常一个副车架总成需要由四个悬置点与车身连接，这样既能保证其连接刚度，又能有很好的震动隔绝效果。

副车架能分5级减小震动的传入，对副车架来说，在性能上主要目的是减小路面震动的传入，以及提高悬挂系统的连接刚度，因此装有副车架的车驾驶起来会感觉底盘非常扎实，非常紧凑。

而副车架悬置软硬度的设定也面临着像悬挂调校一样的一个不可规避的矛盾。

所以工程师们在设计和匹配副车架时通常会针对车型的定位和用途选择合适刚度的橡胶衬垫。

由于来自发动机和悬挂的一部分震动会先到达副车架然后再传到车身，经过副车架的衰减后振动噪声会有明显改善。

副车架发展到今天，可以简化多车型的研发步骤。

这是因为悬挂、稳定杆、转向机等底盘零件都可以预先安装在一起，形成一个所谓的超级模块，然后再一起安装到车身上。

3.3前副车架安装点
3.3.1前副车架安装点指安装在车身的安装孔中心线与安装面下平面交点的位置(XYZ 坐标)及装配孔公称尺寸。

4 车身前副车架安装点技术要求
4.1车身安装硬点要求公差控制在±1.5mm范围内；
4.2前副车架与车身安装平面间的平度要求控制在±0.5mm范围内；
4.3车身安装硬点所采用的带法兰面的螺母或者螺纹管要求能够承受的扭矩≥160N.m；
4.4车身前副车架安装点强度由CAE部门依据安装点所选材料及车辆工况分析确定；
4.5车身前副车架安装点刚度要求达到5000N/mm—10000N/mm。

5 车身前副车架安装点设计要点
5.1 车身前副车架安装点型式
车身前副车架安装点所采用标准件常为螺纹管、螺栓、螺母型式。

螺纹管建议使用公司现有的细牙M14×55×1.5螺纹管，件号为:8400655-A01。

螺母建议使用公司现有的细牙M14×1.5螺母，件号为:8400839-A01。

不建议车身前副车架前安装点选用螺栓型式。

使用的螺纹管、螺母均要求螺纹长度≥30mm，等级要求≥10级，螺纹管或者螺栓要求能够承受的扭矩≥160N.m，螺纹管或者螺母与钣金表面的垂直度公差要求控制在Φ1mm范围内。

5.1.1车身前副车架前安装点为螺纹管型式如下图1所示。

A A
A-A(车身前副车架前
安点为螺纹管型式)
图1(A01车身前副车架前安装点)
此结构型式优点是对精度要求不高且在紧固螺栓发生疲劳断裂后维修方便，缺点是不带自导向，不便于装配。

5.1.2车身前副车架前安装点为螺栓型式如下图2所示。

B B
B-B(车身前副车架前安
装点为螺栓型式)
图2(智跑车身前副车架前安装点)
此结构型式优点是带自导向便于装配，缺点是对精度要求较高，且在螺栓发生断裂后维修麻烦。

5.1.3车身前副车架后安装点为螺母型式如下图3所示。

图3(T22车身前副车架后安装点)
此结构型式优点是结构简单，对精度要求不高，缺点是能承受的力和动刚度较低，建议后期开发的车型车身前副车架后安装点避免采用此种结构。

5.1.4车身前副车架后安装点为螺纹管型式如下图4所示。

图4(B11车身前副车架后安装点)
此结构型式优点是能承受较大的力和动刚度，建议后期开发的车型车身前副车架后安装点采用此种结构。

5.2前副车架与车身安装方式
5.2.1 以螺栓做刚性连接如下图5所示。

刚性连接可提高车身的整体刚度，同时可提高悬架安装点精度，使安装点位移量减少，对操纵稳定性有利，但对隔绝路面振动和噪声的传入不利。

C-C(车身前副车架后安
装点为螺母型式) D-D(车身前副车架后安装点为螺纹管型式
)
C C
D
D
图5(前副车架与车身以螺栓做刚性连接)
5.2.2 以弹性橡胶垫柔性连接如下图6所示。

弹性橡胶垫连接有利于隔离路面振动和噪声的传入,但对操纵稳定性不利。

3 4
图6(前副车架与车身以弹性橡胶垫柔性连接)
5.2.3副车架与车身刚性连接与弹性连接分析
以弹性连接方式与车身相连的车型其操控性会相较于刚性连接的车型有所降低，但是从实际操作来说这也是尽量优化的。

优化方式也相当简单，就是根据车辆的不同需求，来选用软硬程度不同的橡胶衬套。

并且车辆的操控也是一个系统的工程，并不是一个小小的衬垫所能决定的，当然那些为了极致操控的车型在此处大多还是刚性连接的，他们所追求的就是精准，将一切形变化为最低。

6 前副车架车身安装点定位孔选择
关于前副车架车身定位孔选择一般建议采用左后点做为主定位孔，右后点为辅定位孔，
左后点应尽量的靠近车身主定位孔，左后点要求位置度为Φ1mm，右后点X方向位置度要求为Φ1mm，Y方向位置度要求为Φ3mm，前面两安装点位置度要求为Φ3mm。

7前副车架安装点对碰撞的影响
7.1前副车架前侧梁前安装点的强度
前副车架前安装点要确保连接强度，即确保前副车架前安装点结构（一般是水箱下横梁或专做的副车架前横梁）先不变形，能够给前副车架前侧梁传力，如下图所示红框的强度非常高，能够起到向后的传力作用，且确保传力稳定，包括X向和Z向。

如果换成是水箱下横梁，要求下横梁的强度也要提高，尤其是前副车架前侧梁的前安装点如下图7所示，具体还需CAE仿真进行计算。

前副车架前横梁前副车架前侧梁
图7
7.2 前副车架前侧梁后安装点的强度
一般地，需要确保前副车架前侧梁后端安装点不出现Z向的大变形移动，要确保Z向的强度，X向可以实现大变形，具体还需CAE仿真计算。

图8 (前副车架前侧梁后安装点)
7.3 前副车架前安装点的连接强度
一般来说，前副车架前安装点设计在纵梁后部，如下图所示，在其后方，仍留有可变形的区域。

图9 7.4 前副车架后安装点的连接强度
一般来说，前副车架后安装点在确保Z 向强度的情况下，X 向还可实现向后发生弯曲变形的能力，如上图所示。

8 副车架安装点历史问题及解决方案
历史问题:车辆行驶过程中过颠簸路面时,副车架异响
图10
留有可变形区
E-E(A01车身副车架前安装点结构)
C
E
E
图11(F-F A01车身副车架后安装点更改前的结构) 前期A01副车架后安装点采用不带法兰面的M14螺母，副车架与车身螺接时当扭矩达到160N.m 后，车身钣金局部被拉变形，副车架与车身配合面连接强度不够，造成车辆行驶中过颠簸路面时副车架异响，后把副车架后安装点M14螺母换成下图所示螺母后，这一现象消失，故后期设计副车架安装点时建议选用螺纹管或者带法兰面的螺母，且要求螺母法兰面圆周不小于副车架与车身接触面圆周。

图12(F-F A01车身副车架后安装点更改后的结构)
更改前的螺母剖面图
更改后的螺母剖面图
副车架与车身接触面圆周
F
F。