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        汽車白車身地板結構設計及要求

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        天宇 發表于 2014-2-25 21:50:11 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
        一、對地板的要求:    地板是整個駕駛室的基礎,它支撐著駕駛室本身及駕駛員、乘員的重量,同時還承受汽車運動中產生的載荷、振動、沖擊和扭矩。因此,對地板應有以下要求:

        1、剛度要大
            汽車地板總成是其它總成的安裝基礎,座椅、操縱機構也要固定其上,它們的準確位置要靠地板來保證,因此要求地板的剛度要足夠大。若地板產生變形,則各總成將失去正確的工作位置,勢必影響駕駛員的操作,甚至無法工作。


        2、強度要好
            汽車地板總成在駕駛室中受力最大,受力情況也最為復雜。它不僅要承受本身各總成的重量,駕駛員與乘員的重量,還要承受汽車運動中由底盤傳來的各種力、力矩。它的工作條件最苛刻、破壞最嚴重。在報廢的駕駛室中,多數是由于地板破壞所致。因此,要求它有足夠的強度和疲勞壽命。


        3、要有良好的舒適性和方便性
             駕駛內要寬敞,地板部分要平整,便于駕駛員在室內操作自如。


        二、汽車地板總成的設計步驟
            汽車地板總成的設計首先要確定地板的結構形式及最低尺寸線;其次是根據受力分析及結構形式,確定汽車地板的結構;然后進行具體結構設計,定出各處結構尺寸及相互關系,繪出各斷面的結構及尺寸圖;最后進行零件數模設計及二維圖。

            輕卡汽車車身發展到今天,各種結構形式的車身已很多,就地板零部件設計而言,根據底盤總布置設計要求,分析同類型車身結構特點,選擇參考樣車,揚長避短,以參考樣車為基礎設計零部件數模,能事半功倍。符合現代產品開發要盡量縮短開發過程的發展趨勢。


        三、地板的結構形式
        1、汽車地板的結構形式
             在輕卡中,車身為平頭車,發動機在駕駛室后部,位于座位的下部。所以駕駛室前部地板平整,只凸起一個不高的通風道,室內設三個座位中間座位在發動機上方,與副駕駛座形成聯體座椅。


            為了解決發動機例檢、維修和保養,在中間座位下開孔,再用發動機罩蓋上。在駕駛室結構形式確定之后,可根據散熱器、通風道、發動機外形尺寸及其布置位置,除留出隔音、隔熱層需要的間隙之外,再留出20~30mm的間隙,以防止由于發動機工作時的扭振,以及汽車在不平路面上行駛時,地板與各總成產生干涉。從而定出發動機罩的最低尺寸線。


        2、考慮乘坐舒適性
        為使駕駛員在駕駛室內活動方便,地板前部要平整,凸包應盡量小。駕駛室內進行充分的人機工程設計。


        四、汽車地板的結構設計
        1、地板的受力分析及地板梁的構成
            汽車地板的結構是根據地板的受力情況,并考慮工藝性來決定的。駕駛室地板的受力情況相當復雜,其中有靜載荷、動載荷和扭矩,根據各受力分析以及車架的結構和其它各總成的形狀及位置,會同整車設計者共同商定懸置點的位置。懸置點處的懸置支架要有足夠的剛度和強度。懸置支架剛性地固定在地板上,地板本身是薄鈑金件,它的剛度與懸置支架的剛度相差懸殊,使用中勢必引起連接處的應力集中。因此,要設計出剛度較大的梁聯結地板與懸置支架,該梁與地板連接處的剛度要逐漸變化,起過渡作用,防止因應力集中而引起地板變形及撕裂。


        在駕駛室地板設計中進行受力分析是十分重要的,車輛在行駛過程中受到的水平動載荷和垂直動載荷都直接或間接由地板承擔,地板的剛性不足及應力集中引起地板構件疲勞破壞是駕駛室常見的失效形式。


           受集中載荷的局部要加強剛度,在可翻轉駕駛室中,翻轉力作用點的局部必須加強剛度,采用面積較大、厚度2~3mm的加強板連接地板與縱梁,通過加強板把力分散、均勻地傳給地板,這樣,就不會因應力集中而引起變形及撕裂。車架傳來的扭矩,由整個駕駛室來承擔。


            在前后懸置點之間要有貫通的縱梁連接,用以承受垂直載荷及其引起的動載荷,左右懸置支架之間要有梁與之連接。前門柱要承受車門的重力、前圍、儀表板等的部分重力及其引起的動載荷。因此,前門柱與懸置點和縱梁之間的連接剛度必須加強,即在門框前立柱的下端與縱梁、懸置點之間要用橫梁連接。梁的斷面可以是開口的,也可以是閉口的,閉口斷面的剛性比開口斷面強得多。因此,在可能的情況下,盡量采用閉口斷面梁。一般多采用U型斷面,再與地板焊成閉口斷面組成梁。其高度為寬度的1~1.5倍。


        2、地板結構的設計
        ①、板料的沖壓
            在設計中要考慮到工藝性,如板料的沖壓、焊接,還要滿足剛性、減振、隔音、隔熱、密封、防銹、涂漆等諸多方面的要求。
        板件的拉延深度,對于大量生產的汽車車身覆蓋件,一般都尺寸較大,采用二次或多次拉延是不合適的。因此,一般要注意拉延深度不能太大。但也不能太小,因為對車身剛性來說,拉延深度越大,剛性越好。


        盡量使制件各方面的拉延深度基本一致,可使板料在拉延過程中各處都有大致相同的變形量。另外,在分塊時,必須考慮拉延方向,不能有凸模大不到的死角。


            避免制件分塊線在圓弧上。若在圓弧上分塊,勢必要在圓弧上焊接,難以保證焊后的工作表面圓滑及焊接強度。在圓弧上分塊,也使沖壓的模具制造困難。零件設計要左右對稱,這樣可以成雙拉延,使之達到板料變形均勻。盡量不用或少用反拉延。


        ②、焊接
            在各種組裝工藝中,以焊接方式最適合車身的組裝工藝。焊接工藝中又以點焊最適合駕駛室的裝配。其它的焊接方式,如電弧焊、二氧化碳氣體保護焊、氣焊等,只能作為輔助焊接方式,用以局部加強及補焊。


        點焊有許多優點。生產效率高,焊接質量好;在焊接過程中,可以實現機械化,自動化;勞動條件好,不產生有害氣體和強光。因此,在設計中,應優先考慮使用點焊,零件的結構也要按適合點焊工藝來設計。


        焊點直徑及翻邊尺寸。
        焊點直徑可由下式計算:
        Φ=2b+3
        式中  Φ——焊點直徑,mm
                  b——被焊件中一件的料厚,在不同厚的兩板焊接時,b取其中較薄者,mm
        薄板零件焊接時,一般焊點直徑為6mm。
        為了保證焊點的質量,從焊點中心到板邊的最小距離應符合下表的規定。
        被焊件中的一件料厚
                                 1  2  3  4  6
        焊點中心到板邊的最小距離
                                 8 10 14 20 25
        薄板零件焊接時,翻邊尺寸以12~15mm為宜。
        焊點布置。焊點不是越密焊接強度越高。因為點距越小,焊接時的分流越大,焊點的焊接強度反而下降。合理的點數如下表。
        被焊件中一件的料厚
                                   1  2  3  4  6
        焊接二層板的最小點距
                                  15 25 30 40 60
        薄板零件焊接時,焊點點距常設為40~60mm。在應用多點焊機焊接時,點距不能小于50mm。


        ③、定位
            在板料沖壓及以后的焊接過程中,都要考慮定位問題。其方法是利用孔、凸包、切口或壓印等定位。
        在采用孔定位時,一般兩孔即可,孔徑是板料厚度的5~10倍。孔位應選擇在拉延時不產生金屬流動的平面上,兩孔所在平面的方向應相同。為保證零件本身的尺寸精度及焊接精度,對定位孔的精度應提出要求。如位置度,孔徑公差等。


        在大工件上焊接一些小零件時,往往采用在大工件上沖出凸包的形式定位。
        在焊接兩個較大的板件時,往往采用切口定位法。即在兩件的重疊部分切出同樣的切口,焊接時利用切口對準來定位。當要求兩個零件焊接后在同一平面時,應采用壓印定位法,壓印深度與另一零件板料厚度相同。


        ④、剛度
            在車身結構中,剛度亦很重要。若剛度不足,在使用過程中,可能出現振動,嚴重時會喪失穩定。因此,從設計上就要考慮到制件的剛度,要求零件有一定的拉延深度,防止出現大平面,要充分利用板料拉延后的冷作硬化及加強筋來加強剛度。為了加強地板的剛度,在整個地板上遍布梯形斷面的加強筋,筋的高度在8~10mm范圍內,它同時也起到防止振動與噪聲的作用。


        在沖壓件上設計加強筋時,應注意以下各點:
        a、 在零件的彎曲處,筋應垂直于零件的彎曲線。
        b、 筋應沿著支撐的最短距離布置。
        c、 交叉筋要用圓弧過渡,圓弧半徑應大于筋寬的兩倍。
        d、 筋的轉彎處要保持其斷面不變。


        ⑤防銹
            在設計時,地板上不要有能積水的地方,如加強筋應向上凸起,地板不能有凹坑及不易清除的死角,在低的地方開排水孔,蓄電池應有防止酸液溢出的措施等。地板下面的結構,如梁及各處的翻邊都不要有能積水和泥沙的地方,梁的端口要封死,并在最低處開設排水孔等。


        ⑥防振、隔音、隔熱及密封
        為了防止共振,從結構上要保證沒有未經拉制的大平板面出現,同時還要充分利用加強筋和板料本身的冷作硬化來增加板制件的剛度,使它的自振頻率高于、且遠離汽車行駛中產生振動的頻率。也可以采用加敷瀝清、橡膠阻尼材料制的防振墊或涂防振膠等辦法
        五、零部件數模設計    在地板梁及地板結構等確定下來以后,就可著手進行具體結構的詳細設計,定出各處的結構尺寸,相鄰件之間的相互關系及各處的接頭對縫等工作。參照同類車型結構進行三維數模設計。


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        沙發
        小叮當321 發表于 2015-3-8 10:34:26 | 只看該作者
        太全面了,非常給力的文章,很不錯呀!對于地板講的很詳細!
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        板凳
        1wdqc1 發表于 2015-3-19 21:55:36 | 只看該作者
        好,謝謝樓主,值得學習
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        地板
        微微一笑555 發表于 2016-1-21 20:39:07 | 只看該作者
        很不錯的東西,希望最好有些具體的例子給大家
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        5#
        少年 發表于 2016-6-18 21:47:42 | 只看該作者
        現在可以下載了!現在可以復制!我都復制了,感覺不錯的文章,對于汽車地板設計還是很不錯的文章!
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        6#
        zhuxuguang 發表于 2016-10-13 08:26:36 | 只看該作者
        很不錯,對于地板講的很詳細
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        7#
        Hankontheroad 發表于 2016-10-24 12:21:27 | 只看該作者
        1. 111111111111111111111111111111111111111
        復制代碼
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        8#
        dcymfh 發表于 2017-11-3 16:42:37 | 只看該作者
        分管地板兩年了,的確也就這些了!
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        9#
        2929140532 發表于 2017-11-22 15:08:51 | 只看該作者
        車有易手噴,自修小刮痕,進入淘寶搜劃痕修復易手噴
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        10#
        異鄉人艦隊c 發表于 2018-6-1 16:43:44 | 只看該作者
        強帖終于出現,要頂的啊,謝謝樓主













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