汽车设计-汽车下车身后地板设计规范

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汽车下车身后地板设计规范模板

目次

前言………………………………………………………………………………………………………II

1.规范引用文件 (1)

2.设计规范的主要目的及适用范围 (1)

3.后地板的功能描述及主要形式 (1)

4.后地板的设计要点 (2)

5.后地板的失效模式 (7)

6.后地板的校核要点 (8)

7.后地板的发展趋势 (9)

1.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 14167 汽车安全带安装固定点

GB 15083 汽车座椅座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法

GB 20072 乘用车后碰撞燃油系统安全要求

ECE R14 关于就安全带固定点方面批准车辆的统一规定

ECE R16 关于批准机动车成年乘客用安全带和约束系统的统一规定

FMVSS 210 座椅安全带总成固定点

FMVSS 225 儿童约束系统固定点

2. 设计规范的主要目的及适用范围

2.1 设计规范的目的

该规范主要是对后地板进行一个概要的描述，使地板设计规范化，作为后地板设计思路指导和评价依据。

2.2 设计规范的适用范围

该规范主要介绍后地板的结构组成及功用，后地板的校核要点。主要适用于轿、跑车的后地板结构设计及分析。

3．后地板的功能描述及其主要形式

3.1 后地板的功能描述

后地板结构是车身的支承部分。在结构设计上，后地板结构应提供足够的强度和刚度，以保证车身的承载能力，因此，后地板上横梁及纵梁结构的合理布置和搭接设计都是非常重要的。

3.2 后地板的组成结构和主要形式

后地板一般由后地板本体总成（如图1）和后车架总成（如图2）组成。后地板本体的结构形式分成两种：一种是整体的；另一种是分成两块：中底板和后地板。一般对于地板偏小、形状简单、冲压成型性比较好的后地板本体可以采用整体性结构；而对于地板偏大、形状复杂、冲压成型性稍差的后地板应分成两块，即中底板本体和后地板本体。后车架由

纵梁总成和横梁总成组成。纵梁总成一般两个，即左、右纵梁总成。横梁的数量则根据布置不同个数及位置均有所不同。

图1 后地板本体总成

图2 后车架总成

纵梁和横梁多采用封闭断面的抗扭箱型梁结构。各个梁构件采用不同厚度的钢板材料，断面形状根据布置设计、结构连接关系和强度要求而定，在满足强度要求的前提下，尽量降低地板高度。对于骨架总成来说，横梁和纵梁的搭接处强度是尤其重要的。

4．后地板的设计要点

4.1后地板本体的设计要点

后地板本体可以根据结构需要设计成整体式和分体式。整体式地板结构的特点：地

板偏小、形状简单、冲压成型性比较好。对于形状复杂，冲压成型性差的地板一般采用

分体式结构。分体式结构主要由后地板本体和中地板本体组成，后地板本体主要是放置

备胎，中地板本体则主要布置座椅安装点、安全带安装点、油箱检修孔等等。

后地板本体设计主要考虑的要素是周边因素的布置及其对后碰、侧碰等的吸能设计。从吸能设计角度考虑，后轮轴以后纵梁部分属于后碰吸能区，所以后碰分析中后地板变形属于吸能的正常现象，后地板应当有适当的变形。现在国际上有一种趋势，希望备胎在后碰过程中向前偏上方移动，这样可以减少对油箱的碰撞，如下图3所示为某车身的后地板纵梁结构，为一加强板结构，此加强板在横向增加了很多诱导槽，很明显的引导了地板变形的趋势，顺利地将备胎送至预期的方向（备胎偏移方向见图4）。参看CAE的分析动画可以明显的看到轮胎是向前偏上方移动的。在侧碰中，后地板的结构也是相当重要的。

图3 后地板加强板

图4 后备胎运动方向

后地板上安装附件的合理布置是指导后地板设计的重要因素。后座椅安装点和安全带安装点：一般而言地板本体材料都比较薄，如果螺母直接焊在地板本体上很容易发生地板拉裂的状况，加强板最好也是与横梁或者纵梁搭接焊接，那样可以更好的保证强度。一般在地板上做一些加强板，将座椅安装点、安全带安装点直接布置在该加强板上面。而儿童座椅挂钩则直接布置在后座椅骨架上面。关于儿童座椅固定点，欧标和美标都要求必装，国内即将执行的新版C-NCAP中也将这一装置作为加分项进行考虑。儿童座椅的固定方式：每个单独的儿童座椅固定系统包括两个下部固定点和一个上部固定点，下部主要靠两个挂钩来安装儿童座椅，如图5。该挂钩可以是焊接在车身上，也可以焊接在座椅骨架上。

座椅、安全带加强板

图5 儿童座椅挂钩

儿童座椅的尺寸布置要求：下部固定支架为一段段面直径为D的挂钩，D为挂钩经过油漆或抛光后的直径。图6中A区域为挂钩的有效固定区域段,长度为L1。D、L1的尺寸以及两挂钩间的距离L4、L5、L6在欧标与美标均有要求。

图6 儿童座椅挂钩要求

后座椅骨架与车身的固定可以有多种形式：一种为以螺栓螺母的形式与车身固定，及车身上焊接凸焊螺母，靠螺栓将座椅骨架固定；另一种为卡扣形式的安装；还有类似旋转轴的安装方式等等。座椅安装点布置很容易被忽视的问题是与座椅A面干涉，座椅发泡海绵要求与座椅骨架硬接触点至少40mm厚。座椅安装点的强度，由于在后碰过程中对后排H点移动量有一定要求，以保护后排乘客，所以要求后排座安装点在碰撞过程中不能断裂，松脱。

油箱检修口：油箱检修口盖的大小设定问题。油箱检修口盖是用来售后维修油箱油泵的时候用到的。所以人的操作方便性问题是非常重要的。根据布置情况不同油箱检修口盖的形状及安装方式也各有不同，但是不管怎样油箱视窗孔的大小一定要考虑人维修的方便性。经验值：油箱检修口盖孔径大小大于170mm。若为方形或不规则形状，也是大致这样的尺寸。如果需要出口北美，则油箱检修口盖必须为铁制，而非塑料件。对于油箱检修口而言，美标要比欧标周边大40mm，设计时我们可以只能选择大的油箱检修口，既满足欧标又满足美标要求。

后备胎：布置备胎时需尽可能的预留更多的行李箱空间。备胎的放置有如下两种方法；如图7、图8所示。鉴于布置的原则之一是布置时应考虑有效空间的利用。方法一中阴影部分的空间可以用来放置随车工具或者其他物品，充分利用了空间；而方法二中阴影部分如果用于布置其他东西则明显取放不方便。所以在布置备胎的时候一般采取第一种方法。