车体结构与设计解析

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◆车体结构的工艺性
车身分块必须考虑如下几个方面： （1）分块应考虑钢板材料的尺寸规格一般在钢板宽度足够、冲 压工艺允许以及设备条件具备的情况下，应尽可能使零件分 块大些。大型覆盖件对减少表面可见烽缝和焊接工作量，提 高车身结构的制造精度、外观完整性以及节约钢材都十分有 利。 （2）分块应考虑拉延工艺性拉延工序是车身制造中的关键工序， 而零件分块直接影响拉延工艺，必须遵循如下几点: 1）应考虑零件的拉延方向， 保证凸模进人凹模的可能性；
1）在平的或稍鼓起的零件上，加强肋应沿着零件的对角线布置。 最好不用交叉肋。如果采用交叉肋，则应避免交叉处因应力集 中而丧失刚性，为此，在交叉处用半径大于2倍肋宽度的圆弧 来过渡。
2）为减轻弯曲零件的回弹，可以在弯曲部位局部压出三角肋， 对弯曲半径很大的零件，应垂直于零件的弯曲轴线方向布置条 形肋。
◆车身承载杆件上的孔洞尽量放在应力较小的部位。
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◆车体板壳零件
车身大型板壳零件分类：
1）外覆盖件，如车身顶盖；发动机罩外板、门外板、翼子板等。 对这些零件的要求是:表面光滑，棱角线条清晰，与相邻部件棱 线吻合，完全符合造型要求，而且要有一定的刚度； 2）内覆盖件，如前围内板(发动机挡板）、地板、门内板等，即 在车身外面看不见的内部大零件。这些零件的刚度要足够，零 件上的装配尺寸要准确； 3）骨架零件，它们在车身上起支撑作用，如支柱、门窗框以及 各种纵、横梁结。
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◆车体板壳零件
提高零件的刚度的必要性：
1）刚度差的大型覆盖件容易在激励下引起板的强迫振动； 2）造成部件的疲劳损坏； 3）生产、搬运困难。
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◆车体板壳零件
提高零件的刚度的措施：
（1）曲面和棱线等的造型，及拉延成型过程零件材料的冷作硬 化，对提高刚度极为有利，平直的零件造型是不可取的。 （2）在内覆盖件和不显露的外覆盖件上设置各种形状的加强肋。 设计加强肋应往意如下几点:
（4）将车体分成几个分总成，如地板、顶盖、侧壁、前围、后 围等； （5）同时进行应力分析； （6）进行详细的主图板设计，并画出零件图。
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◆车体骨架
一，杆件的设置 骨架杆件的分类：
1）按功能分类：门柱、窗柱、门槛、门框上横梁、风窗上下横梁；
2）加强用的，如大客车顶盖上的纵梁和底架周边的搁梁，在后 悬架处底架上设置的加强横梁等； 3）为安装附件而设置的非承载件，如顶盖上为安装顶窗而设置 的框架等。
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◆车体结构的工艺性
二，有关零件冲压、压弯等工艺要求 1）车身上有许多装配附件的小孔或连接用孔等，应尽可能采用 规则形状，如圆孔、方孔，避免用细长孔，因为规则形状的 孔，加工成本低，细长孔则对模具强度不利。 2）孔位的分布必须恰当，例如孔与孔之间，孔与边之间，距离 太小则冲裁时一可能引起孔周围材料变形或破裂。 3）带孔的弯曲件，孔离弯边远，则可复合落料与冲孔工序后再 压弯，如果孔与弯边距离太近，为保证孔形和孔位，就必须 压弯后再冲孔，从而增加了一道工序。
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◆车体结构的工艺性
（3）分块对制造精度的影 响不正确地划分结构将 影响产品的装配精度， 例如门与门框之间的间 隙要求，前、后风窗框 与玻璃的配合尺寸等等， 可能难以保证。 （4）分块应考虑易损件车 身易损件必须单独划分 出来，并做成可拆卸的， 以便损坏后更换。例如 轿车前冀子板、平头驾 驶室左右角前围侧板常 做成用螺钉连接于车身
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◆车体骨架
车身部分：车 体自身重力、 乘客重力、车 门重力等。 后部（行李 箱）：备胎、 油箱、行李。
前部：由部件 11、1、2构成， 这部分受力比 较大。
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◆车体骨架
二，杆件截面形状与刚度的关系 ◆薄壁杆件的截面形状可分为：闭口和开口两类，它们的截 面特性有较大差别； ◆在材料面积和壁厚保持不变的情况下，闭口截面的抗弯性 能稍次于开口截面，但闭口截面的扭转惯性矩要比开口截 面大得多； ◆从提高整个车身和构件的扭转刚度出发，宜多采用闭口截 面，但是还需要考虑构成截面的其它因素，如结构功能、 配合关系、以及制造工艺等；
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◆车体结构的工艺性
2）分块应使零件的形状尽量简单匀称，以便在拉延过程中得到大 致相同的变形量，使应力均匀。 3）覆盖件的拉蚝探度要恰当，争取一次拉延成型。
4）对于具有反拉延的覆盖件，由于反拉延部分的成型在相当程度 上是依靠金属本身的局部延伸，因此，为了增加变形分布区域， 防止破裂，零件设计时应尽可能加大这部分的圆角半径。
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◆车体板壳零件
3）加弧肋的轴线宜直，否则在运动时会引起扭转； 4）加强肋应沿支撑之间的最短距离布置；
5）肋的刚性主要取决于它的深度，但为防止破裂，深度不宜过 大，原则上应满足板料拉延成型所允许的条件。
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◆车体结构的工艺性
含意：结构工艺性指的是所设计的产品既要满足使用要求，又 要能够在一定的生产条件和规模下，使加工方法最简单、最 经济。 一，车身的分块 将车身整体形状分成数块能够制造和装配起来的零件称为分块。 分块决定了零件的结构形状和轮廓尺寸，对零件的冲压工艺 和装配工艺有很大的影响。
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◆车体骨架
二，杆件截面形状与刚Байду номын сангаас的关系
为了提 供扭转 刚度， 全部采 用闭口 截面。
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◆车体骨架
三，杆件截面形状与刚度的关系 ◆当受力杆件的截面发生突变时，就会由于刚度突变引起截 面变化处应力集中。应力集中可能诱发进展性裂缝，导致 疲劳损坏；
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◆车体骨架
三，杆件截面形状与刚度的关系
◆应合理设计加强板的大小和厚度。太小，则不足以将集中载 荷通过加强板分散到较大的面积上，太大则会增加质量。
第八章 车体结构分析与设计
◆车体骨架 ◆车体板壳零件 ◆车体结构的工艺性
◆车体的耐腐蚀性
◆车身的弹性振动与隔振 ◆车内噪声与控制
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设计车体结构的步骤：
（1）确定整个车体应由哪些主要的和次要的构件组成，使其成 为一个连续的完整受力系统；确定主要杆件采取怎样的截面
（2）确定如何构成这样的截面，截面与其他部件的配合关系， 密封或外形的要求，壳体上内、外装饰板或压条的固定方法以 及组成截面的各部分的制造方法及其装配方法等。 （3）对各个截面的初步方案制定以后，可以绘制由一个截面过 渡到另一个截面的草图、杆件连接结构草图以及与此同时所形 成的外覆盖件(壳体、蒙皮)草图。