汽車設(shè)計-汽車車身性能設(shè)計校核規(guī)范模板

1、XX公司企業(yè)規(guī)范編號XXXX-XXXX汽車設(shè)計-汽車車身性能設(shè)計校核規(guī)范模板XXXX發(fā)布汽車車身性能設(shè)計校核規(guī)范模板車身性能控制涵蓋安全、結(jié)構(gòu)、疲勞、NVH、成形、涂裝、焊裝等諸多技術(shù)，各技術(shù)相互關(guān)聯(lián)與制約。對性能進(jìn)行早期控制，后期改善會對開發(fā)成本與周期有較大影響。2、規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB11551-2003乘用車正面碰撞的乘員保護(hù)GB15743-1995轎車側(cè)門強(qiáng)度GB20071-2006汽車側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)GB/T20913-2007乘

2、用車正面偏置碰撞的乘員保護(hù)GB26134-2010乘用車頂部抗壓強(qiáng)度（20120101實(shí)施）3、常規(guī)試驗項目描述各常規(guī)試驗項目按國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。4、車身性能設(shè)計41碰撞安全性能411100%正面碰撞正面碰撞傳力路徑主要有三條：能量傳遞路徑1:前擋板下加強(qiáng)梁前保橫梁一吸能盒一前縱梁一一地板縱梁*門檻能量傳遞路徑2: *前門窗框加強(qiáng)板前輪罩上加強(qiáng)梁一A柱A柱上部能量傳遞路徑3:圖1100%正面碰撞能量傳遞路徑圖副車架前縱梁地板縱梁圖2100%正面碰撞吸能空間：D1+D2設(shè)計要求：50km/h正面100%重疊剛性壁障碰撞（CNCAP）:整車滿足B柱下部加速度最高低于35g，第一階段平均加速度為20g，

3、第二階段平均加速度30g，碰撞持續(xù)時間（從碰撞發(fā)生到整車速度第一次為0的時間間隔）不少于80ms，可有效降低乘員傷害。40%偏置碰撞傳力路徑主要有三條:能量傳遞路徑1:前擋板下加強(qiáng)梁前保橫梁吸能盒前縱梁一地板縱梁門檻能量傳遞路徑2:*前門窗框加強(qiáng)板前輪罩上加強(qiáng)梁能量傳遞路徑3:副車架一前縱梁一地板縱梁圖340%偏置碰撞能量傳遞路徑圖40%正面偏置碰撞結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：吸能區(qū)車身結(jié)構(gòu)變形模式合理；保證乘員艙完整性；A柱后移量小于100mm；方向盤后移量小于90mm，上移量小于72mm；踏板后移量小于100mm，上移量小于72mm。正面碰撞設(shè)計要點(diǎn)：a）潰縮區(qū)域-允許結(jié)構(gòu)潰縮；b）避免剛性部位結(jié)構(gòu)錯位

4、；c）使典型的剛性部件潰縮；d）不要過度加強(qiáng)需要潰縮的結(jié)構(gòu)。413側(cè)面碰撞側(cè)面碰撞傳力路徑主要有三條:能量傳遞路徑1：前頂橫梁B柱中頂橫梁后頂橫梁能量傳遞路徑2:前后門防撞板A（C）柱能量傳遞路徑3:k前排座椅左前橫梁f中通道一L前排座椅右前橫梁門檻前排座椅左后橫梁前排座椅右后橫梁后排座椅橫梁RigidPlateBarrier圖4側(cè)面碰撞能量傳遞路徑圖中國市場（CNCAP結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：B柱最大侵入量小于150mm，侵入速度小于8mm/ms；車門最大侵入量小于180mm，侵入速度小于9mm/ms。4.1.4后面碰V=30krri7hMass=iHK)?oig圖5后面碰撞示意圖中國市場（后碰法規(guī)）

5、結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：碰撞后燃油系統(tǒng)不發(fā)生泄漏。4.1.5安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度圖6安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗示意圖中國市場（汽車安全帶安裝固定點(diǎn)法規(guī)）結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：在載荷持續(xù)加載過程中，安全帶固定點(diǎn)不發(fā)生脫落。4.1.6行李位移乘客防護(hù)圖7行李位移乘客防護(hù)試驗示意圖中國市場（汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強(qiáng)度要求和試驗方法）結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：試驗靠背和/或頭枕邵爾（A）硬度大于50部分的前輪廓不能向前方移出一橫向垂面:a）座椅的R點(diǎn)前方150mm處的點(diǎn)（對頭枕部分）；b）座椅的R點(diǎn)前方100mm處的點(diǎn)（座椅靠背部分）。4.1.7保險杠低速碰撞圖8保險杠低速碰撞試驗示意圖中國市場（汽車前、后端保護(hù)裝置）結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：照

6、明燈和信號裝置應(yīng)能持續(xù)正常工作并清晰可見；車輛的發(fā)動機(jī)罩蓋、行李箱蓋和車門應(yīng)能正常開閉，并且汽車的側(cè)門應(yīng)在碰撞的作用下不能開啟；車輛供油和冷卻系統(tǒng)應(yīng)無泄漏，不發(fā)生油路或水路堵塞，其密封裝置與油箱和水箱蓋亦應(yīng)能正常工作；車輛的排氣系統(tǒng)不應(yīng)損壞和錯位；車輛的傳動系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)（包括輪胎）、轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)應(yīng)保持良好的調(diào)整狀態(tài)并能正常工作。4.1.8側(cè)門L_強(qiáng)度目標(biāo)市場結(jié)構(gòu)設(shè)計要求中國市場（轎車側(cè)門強(qiáng)度）結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：初始耐擠壓力不得低于10000N；中間耐擠壓力不得低于19450N；最大耐擠壓力不得低于相當(dāng)于整車整備質(zhì)量的3.5倍的力或53340N兩者中較小的值。4.1.9車頂L_強(qiáng)度AL_：-BH

7、圖10車頂強(qiáng)度試驗示意圖中國市場(轎車側(cè)門強(qiáng)度)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求：向車頂前部邊緣的任一側(cè)施加載荷時，加載裝置下表面的移動量不應(yīng)超過127mm。載荷的大小為車輛整備質(zhì)量的1.5倍，但不應(yīng)超過22240N。車頂結(jié)構(gòu)的左前部和右前部都應(yīng)滿足要求。對于車身結(jié)構(gòu)對稱的車輛，測試一側(cè)即可。4.1.10行人保護(hù)LBRLJdEEVCUpperLegtoBumperv=40km/hmi僖F7.5kNM510Nm卜oodLimits1/3HPC17M12.3HPC500mmf25圖11行人保護(hù)試驗示意圖設(shè)計要求：頭部(兒童:3.5KG成人:4.5KG)：HIC1700(1/3)HIC1000(2/3)小腿：加速度：1

8、70g，彎曲角度19,剪切位移6mm大腿：合力7.5KN，彎矩510Nm小腿保護(hù)設(shè)計要求：圖12小腿保護(hù)設(shè)計要求車身結(jié)構(gòu)設(shè)計：前大燈上橫梁安裝螺栓處結(jié)構(gòu)設(shè)計前大燈上橫梁距離發(fā)蓋較近，一般為2030mm左右。又由于安裝前大燈固定螺栓的緣故進(jìn)一步減小了發(fā)蓋距離前艙硬點(diǎn)的距離，而且該點(diǎn)位于行人頭部碰撞區(qū)域中，將對兒童頭部造成額外傷害。建議前大燈上橫梁在固定螺栓安裝處往下凹陷，使其螺栓安裝頭表面不高于前大燈上橫梁。前大燈上橫梁距離發(fā)蓋較近，一般為2030mm左右。又由于安裝前大燈固定螺栓的緣故進(jìn)一步減小了發(fā)蓋距離前艙硬點(diǎn)的距離，而且該點(diǎn)位于行人頭部碰撞區(qū)域中，將對兒童頭部造成額外傷害。建議前大燈上橫梁

9、在固定螺栓安裝處往下凹陷，使其螺栓安裝頭表面不高于前大燈上橫梁。翼子板安裝點(diǎn)布置翼子板安裝處由于距離前輪罩上加強(qiáng)板較近，且位于行人頭部碰撞區(qū)域中，因此需要重點(diǎn)考慮?？煽紤]翼子板安裝支架采用可潰縮式結(jié)構(gòu)，削弱翼子板安裝處結(jié)構(gòu)的剛度。下腿部與前保險杠碰撞區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計下腿部與前保險杠碰撞區(qū)域主要考察以下三項：脛骨加速度、下肢彎曲角度和膝蓋剪切位移。為滿足脛骨加速度和膝蓋剪切位移要求前保橫梁與前保險杠之間X向距離不小于60mm。為減小下肢彎曲角度，可從以下兩點(diǎn)考慮：車頭造型圓滑，前保險杠盡量平整，燈具或拖車鉤等硬質(zhì)零組件盡可能不在碰撞區(qū)域中；增加前保橫梁下部的剛度，避免小腿模型與前保下部碰撞時位移量過

10、大。4.2NVH性能白車身模態(tài)功能描述白車身是一個多自由度的彈性振動系統(tǒng)，模態(tài)是振動系統(tǒng)特性的一種表征，也是車身的動態(tài)性能指標(biāo)。了解系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)可以為系統(tǒng)的動態(tài)設(shè)計提供依據(jù)，而且車身的低階模態(tài)振型對整車的動力特性影響較大，高階模態(tài)振型多為局部振型或者整體振型和局部振型的復(fù)合，通過這些振型可以分析出車身局部的剛度，為了提高整車的舒適性，就要避免外界的激勵頻率和這些局部模態(tài)的頻率相近，否則出現(xiàn)局部模態(tài)的地方就會在外界激勵的作用下產(chǎn)生共振。設(shè)計時要盡量避免在低階時出現(xiàn)局部模態(tài)，同時還要結(jié)合外界的激勵范圍，合理分配整車的各個子系統(tǒng)的模態(tài)的頻率范圍。4.2.1.2設(shè)計目標(biāo)圖13模態(tài)試驗圖a）避開發(fā)動機(jī)

11、怠速頻率發(fā)動機(jī)怠速頻率計算公式為：f=n*M/120,n為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，M為發(fā)動機(jī)的汽缸數(shù)；4缸發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速在500rpmlOOOrpm，其怠速頻率為2035Hz;6缸發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速在500rpmlOOOrpm，其怠速頻率為3050Hz。b）避開道路激勵c）般考察第一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)和第一階彎曲模態(tài)。一般A級車（不帶擋風(fēng)玻璃）第一階模態(tài)28Hz,B級車（不帶擋風(fēng)玻璃）第一階模態(tài)32Hz。白車身剛度功能描述車身剛度是車身性能的一個重要指標(biāo)，它直接影響整車的NVH性能。如果車身剛度不足，會產(chǎn)生異響現(xiàn)象，影響乘坐的舒適性，嚴(yán)重的會出現(xiàn)車身的變形、鈑金的局部撕裂、車身零件因為疲勞破壞而失效。結(jié)合車身重量的目

12、標(biāo)設(shè)計要求，通過提高鈑金的料厚來提高車身剛度的空間有限，提高車身剛度最有效的手段是車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計，特別是一些重要的接頭、重要的受力點(diǎn)、安裝點(diǎn)的局部剛度、搭接邊的設(shè)計要求。設(shè)計目標(biāo)白車身剛度總類：扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度、車身前部的橫向剛度、車身后部的垂直剛度。通常情況下，白車身的靜剛度指扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度。圖14剛度試驗圖扭轉(zhuǎn)剛度定義：將白車身理想簡化為一簡支梁結(jié)構(gòu)，考察其在靜態(tài)載荷作用下的變形將白車身理想簡化為一簡支梁結(jié)構(gòu)，考察其在靜態(tài)載荷作用下的變形。約束后懸架和車身連接處的平動自由度，約束車身前保險桿，中間平面處的平動自由度，在車身前左、右懸架處加一對垂直的力偶，讓車身產(chǎn)生純扭轉(zhuǎn)變形。按簡支梁

13、理論，車身扭轉(zhuǎn)剛度計算公式為：0=ZjxxFeBh其中：Cp扭轉(zhuǎn)剛度（Nm/rad）T扭矩（Nm）F載荷（N）L力臂（m）0扭轉(zhuǎn)角度（rad）d測點(diǎn)處到中心軸線的距離（m）-般A級車（不帶擋風(fēng)玻璃）扭轉(zhuǎn)剛度9000N.m/,B級車（不帶擋風(fēng)玻璃）扭轉(zhuǎn)剛度12000N.m/彎曲剛度定義：將白車身理想簡化為-簡支梁結(jié)構(gòu)，考察其在靜態(tài)垂直載荷作用下的變形。即通過約束前、后懸架和車身連接處的垂直位移，讓車身形成一簡支梁結(jié)構(gòu)，并在前后輪軸中點(diǎn)處加一垂直向下的力，讓車身產(chǎn)生純彎曲變形。按簡支梁理論，車身彎曲剛度計算公式為：其中：Cw彎曲剛度（Nm2）F集中載荷（N）a軸距（m）x從支點(diǎn)到測點(diǎn)的距離（m）f

14、撓度（m）考慮白車身是一變截面的復(fù)雜簡支梁梁，而其變形在彈性范圍內(nèi)是呈線性的。因此基于彈性變化的特點(diǎn)，將其視為一板簧,則白車身剛度計算公式簡化為：般A級車彎曲剛度12000N/mm,B級車彎曲剛度15000N/mm。車身密封功能描述a、結(jié)構(gòu)上在排水部位（前艙排水槽、行李箱排水槽）避免開線束過孔，結(jié)構(gòu)缺口；b、加油口盒處滿足排水要求，增開排水孔或是鈑金搭接不與行李箱相通；c、焊裝點(diǎn)焊膠滿足室內(nèi)外排水集中區(qū)域、進(jìn)灰嚴(yán)重區(qū)域焊接縫的密封效果；d、焊裝點(diǎn)焊膠滿足室內(nèi)橫梁和加強(qiáng)梁下方遮蔽搭接縫的密封；e、焊裝折邊膠滿足四門、前后蓋包邊處的密封效果；f、焊裝涂膠滿足工藝可操作性，結(jié)構(gòu)上的搭接部位需要開圓形

15、或段狀膠槽；g、涂裝PVC刷膠滿足室內(nèi)與外界搭接縫的密封（如側(cè)圍總成與前擋板搭接處、地板與前擋板搭接處、前擋板與排水槽搭接處、門檻與地板搭接處、側(cè)圍總成與頂蓋搭接處、地板與后輪罩搭接處、地板與后圍板搭接處、前后地板搭接處、地板與中通道搭接處）h、涂裝PVC噴涂滿足車身底部防石擊（如前后輪罩減震器安裝處附近、地板底部）i、結(jié)構(gòu)膠實(shí)施在未打焊點(diǎn)部位和結(jié)構(gòu)需要增強(qiáng)部位，滿足增強(qiáng)焊接強(qiáng)度（如側(cè)圍總成與前擋板搭接處，后輪罩與側(cè)圍外板搭接處）。gndsealEHS忻過牯誓和岳笄Padstains爭播他ftGlatin認(rèn)Seeing&BondingCavityaxingaundcieatJenngM曲曲co

16、fflirtgUncfttlKciyprofedion厲郡廚爐論科圖15車身密封示意圖設(shè)計目標(biāo)a、車身密封符合車身性能要求，在整車使用年限內(nèi)保證室內(nèi)不進(jìn)水，保證室內(nèi)鈑金表面清潔，沒有灰塵；b、密封技術(shù)要求：1點(diǎn)焊密封膠涂膠寬度5mm，高度3mm，涂膠距離搭接邊大于2mm；點(diǎn)焊密封膠要有膨脹率，膨脹系數(shù)在50%以內(nèi)；折邊膠涂膠寬度3-5mm，高度2-3mm,涂膠位置位于包邊根部扌斤邊膠要有20%-50%的膨脹率；前后蓋包邊寬度5mm（涂膠寬度3mm），四門包邊寬度8mm（涂膠寬度5mm）;PVC涂膠滿足地板與周圍件搭接處涂膠寬度30mm，涂膠高度1.5mm-2.0mm,涂膠覆蓋搭接縫；四門與前后

17、蓋包邊處的PVC涂膠寬度8mm，高度1.5mm，涂膠覆蓋搭接縫；外觀件搭接處滿足涂膠3mm-10mm,高度1mm-2mm,保證外觀性；結(jié)構(gòu)膠涂膠寬度5mm,高度3mm-5mm,涂膠距離搭接邊大于2mm；結(jié)構(gòu)膠不需要有膨脹率；c、焊裝涂膠采用人工操作，涂膠參數(shù)可以人性控制，人工涂膠優(yōu)于機(jī)器人涂膠；d、車身用膠高溫固化前保質(zhì)期3個月，滿足在車身上不失效；高溫固化后滿足在整車使用年限內(nèi)不失效（一般整車使用年限10年）；e、焊裝涂膠保證涂膠嘴截面為圓形，膠嘴直徑3mm，保證涂膠寬度和高度；f、涂裝涂膠保證地板與周圍件搭接處涂膠嘴寬度25mm-30mm，保證涂膠覆蓋焊接縫，且滿足搭接強(qiáng)度要求；圓嘴膠槍膠

18、嘴寬度5mm,滿足四門包邊處涂膠要求。車身防腐功能描述a、保證電泳液在側(cè)圍空腔、縱梁空腔、四門內(nèi)外板搭接空腔、前后蓋內(nèi)外板搭接空腔電泳的充分性；b、車身噴蠟防銹，主要部位為總成搭接頭，包括前后縱梁端頭，縱梁中間空腔，shotgun與A柱搭接處、四門內(nèi)外板下邊緣包邊處，發(fā)蓋內(nèi)外板包邊端頭處；c、保證車身開漏液孔滿足電泳液的通過性，主要開孔件有側(cè)圍總成、前后地板、前后縱梁。設(shè)計目標(biāo)a、要求覆蓋鈑金的電泳漆膜厚度在20um-30um，整個白車身都需要覆蓋電泳漆膜；b、噴蠟分為空腔注蠟和開孔噴蠟，要求蠟?zāi)ず穸仍?0um-50um，或是保證噴蠟在端頭搭接和內(nèi)外板包邊附近區(qū)域；c、車身漏液孔滿足規(guī)定的開孔尺寸要求，開孔大小為40、