车体结构分析与设计.ppt

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1、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1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。（4）将车体分成几个分总

2、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。2◆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。3◆车体骨架前部：由部件11、1、2构成，这部分受力比较大。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。4◆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

3、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；5◆车体骨架二，杆件截面形状与刚度的关系为了提供扭转刚度，全部采用闭口截面。6◆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；7◆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

4、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。◆车身承载杆件上的孔洞尽量放在应力较小的部位。8◆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。9◆车体板壳零件提高零件的刚度的必要性：

5、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。10◆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: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

6、的零件，应垂直于零件的弯曲轴线方向布置条形肋。11◆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。12◆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。13◆车体结构的工艺性车身分块必须考虑如下几

7、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；14◆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

8、延部分的成