CADCAE交流之結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)&分析交流分析交流報告包括：整車部分性能參數(shù)定義及整車部分性能參數(shù)定義及CADCAD相關(guān)設(shè)計(jì)相關(guān)設(shè)計(jì)1白車身焊接工藝白車身焊接工藝2白車身零部件設(shè)計(jì)分析要求白車身零部件設(shè)計(jì)分析要求3典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（接頭、截面、零件筋孔設(shè)計(jì)）典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（接頭、截面、零件筋孔設(shè)計(jì)）4白車身輕量化思路白車身輕量化思路5PART I 整車部分性能參數(shù)定義及整車部分性能參數(shù)定義及CADCAD相關(guān)設(shè)計(jì)相關(guān)設(shè)計(jì) 白車身剛度白車身剛度 1.1反映白車身抵抗外部載荷的抗變形能力。一種靜態(tài)剛度。白車身常用三種剛度分析：扭轉(zhuǎn)剛度前彎曲剛度后彎曲剛度剛度分析剛度分析關(guān)注中間區(qū)域的靜態(tài)位移關(guān)注中間區(qū)域的靜態(tài)位移

2、和振動情況和振動情況剛度剛度& &強(qiáng)度強(qiáng)度 剛度剛度& &強(qiáng)度強(qiáng)度 1 1、 零件強(qiáng)度要求零件強(qiáng)度要求必須要滿足必須要滿足，評價的是零件的，評價的是零件的抗破壞抗破壞能力。更多關(guān)注的是能力。更多關(guān)注的是細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。2 2、 零件動靜態(tài)剛度要求通常有一個零件動靜態(tài)剛度要求通常有一個推薦推薦的最低要求，評價的是零件的的最低要求，評價的是零件的抗變形抗變形能力及能力及振動振動特特性。性。 更多關(guān)注的是更多關(guān)注的是整體設(shè)計(jì)整體設(shè)計(jì)。3 3、 對于整車來說，應(yīng)首先設(shè)計(jì)較好的整體剛度，這樣車身零件出現(xiàn)的強(qiáng)度問題就較少。對于整車來說，應(yīng)首先設(shè)計(jì)較好的整體剛度，這樣車身零

3、件出現(xiàn)的強(qiáng)度問題就較少。強(qiáng)度分析強(qiáng)度分析關(guān)注應(yīng)力較大區(qū)域應(yīng)力關(guān)注應(yīng)力較大區(qū)域應(yīng)力值值 SGMWSGMW系列車特點(diǎn)之扭轉(zhuǎn)剛度系列車特點(diǎn)之扭轉(zhuǎn)剛度特點(diǎn)二：大梁變形基本在后懸之前特點(diǎn)二：大梁變形基本在后懸之前特點(diǎn)一：車身整體發(fā)生變形特點(diǎn)一：車身整體發(fā)生變形SGMWSGMW系列車特點(diǎn)之前彎剛度系列車特點(diǎn)之前彎剛度特點(diǎn)一：前門檻、前座椅框整體變形特點(diǎn)一：前門檻、前座椅框整體變形特點(diǎn)二：中大梁大變形特點(diǎn)二：中大梁大變形SGMWSGMW系列車特點(diǎn)之后彎剛度系列車特點(diǎn)之后彎剛度特點(diǎn)一：中門檻、前座椅框變形特點(diǎn)一：中門檻、前座椅框變形特點(diǎn)二：中大梁大變形特點(diǎn)二：中大梁大變形關(guān)注區(qū)域之一關(guān)注區(qū)域之一扭轉(zhuǎn)剛度扭轉(zhuǎn)剛

4、度-橫梁的布置，（總布置根據(jù)需要確定一些橫梁、然后NVH根據(jù)需要 確定一些橫梁），在此基礎(chǔ)上優(yōu)化橫梁位置（根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度曲線）橫梁截面-Z向尺寸越大越有利橫梁與縱梁的搭接形式-三向翻邊焊接或者圓孔連接是有利的前后縱梁搭接布置-設(shè)計(jì)至少三排焊點(diǎn)。前彎后彎前彎后彎-縱梁中部區(qū)域截面扭轉(zhuǎn)剛度（開口剛度）扭轉(zhuǎn)剛度（開口剛度）-各個車身關(guān)鍵接頭前彎后彎前彎后彎 -前中門框接頭關(guān)注區(qū)域之二關(guān)注區(qū)域之二常用改進(jìn)方法一常用改進(jìn)方法一設(shè)計(jì)變截面的縱梁，主要用于提高前后彎曲剛度。設(shè)計(jì)變截面的縱梁，主要用于提高前后彎曲剛度。常用改進(jìn)方法二常用改進(jìn)方法二縱梁內(nèi)部增加小加強(qiáng)板，主要用于提高縱梁內(nèi)部增加小加強(qiáng)板，主要用于提

5、高后彎曲剛度。后彎曲剛度。常用改進(jìn)方法三常用改進(jìn)方法三增加縱梁與側(cè)圍的連接塊，增加縱梁與側(cè)圍的連接塊，主要用于提高扭轉(zhuǎn)剛度。主要用于提高扭轉(zhuǎn)剛度。白車身模態(tài)分析白車身模態(tài)分析反映的是本質(zhì)屬性，一種動剛度。目的：找出結(jié)構(gòu)自然狀態(tài)下在隨機(jī)激勵下最容易發(fā)生的變形方式。1.2模態(tài)較差的主要影響方面 車噪聲大 零部件疲勞壽命路面激勵一般在路面激勵一般在20Hz20Hz以下以下發(fā)動機(jī)怠速一般是發(fā)動機(jī)怠速一般是15001500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分鐘（即分鐘（即2525轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /秒，也就是頻率是秒，也就是頻率是25Hz25Hz），），而怠速情況的好壞直接影響客戶的購買情況。而怠速情況的好壞直接影響客戶的購買情況。所以

6、，為了避免共振，白車身的一階模態(tài)值最好大于所以，為了避免共振，白車身的一階模態(tài)值最好大于25Hz25Hz以上以上。主要影響方面主要影響方面SGMWSGMW系列車特點(diǎn)系列車特點(diǎn) 尾門框變形尾門框變形關(guān)注區(qū)域一關(guān)注區(qū)域一ABCR1R2R3N106N109N200N300R1130132150145R26312015580 接頭接頭A A、B B、C C區(qū)域的結(jié)構(gòu)模區(qū)域的結(jié)構(gòu)模態(tài)的影響非常大。（尤其態(tài)的影響非常大。（尤其是尾門框圓角是尾門框圓角R1 R2 R3R1 R2 R3）關(guān)注區(qū)域二關(guān)注區(qū)域二零件厚度的影響：零件厚度的影響：1 1 后側(cè)圍內(nèi)外板厚度后側(cè)圍內(nèi)外板厚度2 2 尾端梁內(nèi)外板厚度尾端梁內(nèi)

7、外板厚度3 D3 D柱外板厚度柱外板厚度4 D4 D柱下加強(qiáng)板厚度柱下加強(qiáng)板厚度5 5 后護(hù)板厚度后護(hù)板厚度6 D6 D柱上加強(qiáng)板厚度柱上加強(qiáng)板厚度小小常用改進(jìn)方法一常用改進(jìn)方法一增大圓角增大圓角常用改進(jìn)方法二常用改進(jìn)方法二D D柱上加強(qiáng)板直接與頂蓋后橫梁內(nèi)板柱上加強(qiáng)板直接與頂蓋后橫梁內(nèi)板焊接焊接常用改進(jìn)方法三常用改進(jìn)方法三增加支撐板增加支撐板常用改進(jìn)方法四常用改進(jìn)方法四增加支撐板增加支撐板常用改進(jìn)方法五常用改進(jìn)方法五增加連接塊增加連接塊門蓋系統(tǒng)門蓋系統(tǒng)-前、中門前、中門1.3.1最關(guān)鍵的剛度指標(biāo)-垂直剛度（影響門使用過程中的下垂量）鉸鏈的兩種不同布置方式鉸鏈的兩種不同布置方式方式一（門內(nèi)板鉸

8、鏈外置）方式一（門內(nèi)板鉸鏈外置）方式二（門內(nèi)板鉸鏈內(nèi)置）方式二（門內(nèi)板鉸鏈內(nèi)置）方式二優(yōu)于方式一方式二優(yōu)于方式一關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法一Y1盡可能的增加盡可能的增加Y Y及及R R。對窗框剛度有利。對窗框剛度有利Y2R分析動畫N106N109N200N300Y130364030Y223333030R12239513 dz盡可能的增加盡可能的增加dz dz 。對垂直剛度非常有利對垂直剛度非常有利dx增加筋條，對垂直剛度有利增加筋條，對垂直剛度有利dx影響不大關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法二關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法二分析動畫N106N109N200N300dz285313290300 焊點(diǎn)的個數(shù)影響不大焊點(diǎn)

9、的個數(shù)影響不大加大腔體對內(nèi)板帶線剛度帶線剛度有利dz增加dz對內(nèi)板帶線剛度帶線剛度有利關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法三關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法三分析動畫N106N109N200N300dz 50385551加大腔體對外板帶線剛度有利加大腔體對外板帶線剛度有利關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法四關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法四分析動畫關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法五關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法五 對于內(nèi)開安裝點(diǎn)和玻璃對于內(nèi)開安裝點(diǎn)和玻璃搖柄處剛度，找出搖柄處剛度，找出A A、B B、C C、最薄弱區(qū)域加以控制。最薄弱區(qū)域加以控制。ABC分析動畫分析動畫 門蓋系統(tǒng)門蓋系統(tǒng)-尾門尾門1.3.2密封膠條作用力下的整體彎曲剛度 開門止位剛度 (尾

10、門打開89度)橫向剛度門角部位剛度分析動畫鉸鏈和鉸鏈加強(qiáng)板的設(shè)計(jì)鉸鏈和鉸鏈加強(qiáng)板的設(shè)計(jì)著重要考慮提高向剛度著重要考慮提高向剛度橫向剛度橫向剛度關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法一分析動畫h加大對開門止位剛度有利（對于氣彈簧安裝在此處）增加沿方向筋條對開門止位剛度有利L N106N109N200N300注區(qū)域及常用改進(jìn)方法二分析動畫AB 增加A、B截面尺寸、增大h對角部剛度有利H N106N109N200N300A4872487361666164關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法三抗凹性分析抗凹性分析方法: 用直徑為40mm 的剛性球作用在外板上,給定剛性球一個20m

11、m的位移（方向?yàn)橥獍宸ㄏ颍?，使得外板發(fā)生一定量變形.用球與外板的接觸力與外板的變形量之比來評價外板的抗凹性能。1.4評價外覆蓋件抵抗外部變形的能力（準(zhǔn)靜態(tài)）關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法一關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法一1 1頂蓋弧度（頂蓋弧度（X X向）向）2 2頂蓋厚度（越厚抗凹性越好，頂蓋厚度（越厚抗凹性越好，SGMWSGMW常用常用0.75mm0.75mm或者或者0.8mm) 0.8mm) 3 3筋條數(shù)目（越多越好，筋條數(shù)目（越多越好，SGMWSGMW常用常用5 5條筋或者條筋條筋或者條筋) ) 4 4筋條截面（三角形筋條截面（三角形 圓弧圓弧 梯形，梯形，SGMW SGMW 筋高約筋高約5 5頂梁間

12、距（非粘膠：頂蓋弧度較大處頂梁間距一般控制在頂梁間距（非粘膠：頂蓋弧度較大處頂梁間距一般控制在 500mm500mm，頂蓋弧度較小處頂梁間距一般控制在，頂蓋弧度較小處頂梁間距一般控制在350mm)350mm) 影響因素影響因素抗凹性跟材料關(guān)系不大小小加強(qiáng)板盡量布置外板特征線中間位置加強(qiáng)板設(shè)計(jì)兩排粘膠關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法二關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法二 后側(cè)圍外板的抗凹性是要求最高的（比頂蓋、門外板抗凹性要求高：后側(cè)圍外板的抗凹性是要求最高的（比頂蓋、門外板抗凹性要求高：因?yàn)橐驗(yàn)镹VHNVH的需要）的需要） 影響抗凹性的最大因素是外板弧度、厚度影響抗凹性的最大因素是外板弧度、厚度 后側(cè)圍內(nèi)板盡可能多

13、的增加支撐（增加支撐并不影響成本）后側(cè)圍內(nèi)板盡可能多的增加支撐（增加支撐并不影響成本） 外板弧度較平緩的情況下，支撐之間的間距建議控制在外板弧度較平緩的情況下，支撐之間的間距建議控制在220mm220mm之內(nèi)之內(nèi)關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法三關(guān)注區(qū)域及常用改進(jìn)方法三 PART II 白車身焊接工藝白車身焊接工藝2.1 2.1 了解焊接工藝的了解焊接工藝的目的目的 這兩個小零件為什么不能設(shè)計(jì)成一個零件 設(shè)計(jì)可行的零件設(shè)計(jì)可行的零件2.1.1 布置可行的焊點(diǎn)布置可行的焊點(diǎn) 為什么不能點(diǎn)焊為什么不能點(diǎn)焊2.1.22.2 CN1002.2 CN100軟工裝車軟工裝車焊接工序焊接工序CN100軟工裝焊接側(cè)圍總

14、成側(cè)圍總成下車體總成下車體總成總拼總拼總成分類總成分類側(cè)圍總成焊接工序側(cè)圍總成焊接工序側(cè)圍外板A柱上下加強(qiáng)板組件D柱內(nèi)板組件B柱加強(qiáng)板組件門檻加強(qiáng)板C柱加強(qiáng)板后輪罩外板組件A柱內(nèi)板上邊梁內(nèi)板B柱內(nèi)板后側(cè)圍內(nèi)板側(cè)圍總成焊接工序動畫側(cè)圍總成焊接工序動畫 下車體總成焊接工序下車體總成焊接工序前大梁組件前中橫梁隔板組件后地板前護(hù)板后護(hù)板后輪罩前車架總成后地板組件后車架后車架組件尾端梁外板前地板側(cè)板門檻內(nèi)板下車體總成上彎梁下車體總成焊接工序動畫下車體總成焊接工序動畫 總拼焊接工序總拼焊接工序側(cè)圍總成下車體總成頂蓋總拼頂梁雨刷上安裝板翼子板安裝板總拼焊接工序動畫總拼焊接工序動畫 CN100 CN100 白車身焊接全工序動畫白車身焊接全工序動畫 2.3 2.3 對第一部分的問題的對第一部分的問題的回答回答太長，不好定位太長，不好定位a a 如果把兩個零件合并成一個零件，裝在前大梁組件上如果把兩個零件合并成一個零件，裝在前大梁組件上b b 如果把兩個零件合并成一個零件，裝在前地板組件上如果把兩個零件